탭 앤 다이
Tap and die탭과 다이는 나사산을 만드는 데 사용되는 도구이며 나사산이라고 합니다.많은 것이 절삭공구이고, 다른 것은 성형공구입니다.탭은 접합 쌍의 암 부분을 절단하거나 형성하는 데 사용됩니다(예: 너트).다이는 접합 쌍의 수컷 부분을 절단하거나 형성하는 데 사용됩니다(예: 볼트).탭을 사용하여 나사산을 자르거나 형성하는 과정을 탭이라고 하는 반면, 다이를 사용하는 과정을 스레드화라고 합니다.
두 도구 모두 나사산을 청소하는 데 사용할 수 있으며 이를 추적이라고 합니다.그러나 일반적인 탭 또는 다이를 사용하여 나사산을 청소하면 일반적으로 일부 재료가 제거되므로 나사산이 느슨해지고 약해집니다.이러한 이유로 기계공들은 일반적으로 그러한 목적을 위해 만들어진 특수 탭과 다이(chaser)로 나사산을 청소합니다.체이저는 부드러운 소재로 만들어져 새로운 실을 자르지 않는다.그러나 실제 고정 장치보다 더 단단하게 고정되고 일반 탭 및 다이스처럼 홈이 패여 파편이 빠져나갈 수 있습니다.예를 들어 자동차 정비사들은 스파크 플러그 나사산에 체이저를 사용하여 부식 및 탄소 축적을 제거합니다.
역사
현대의 너트와 볼트는 일상적으로 금속으로 만들어지지만, 목공 도구가 중세 윈치, 풍차, 물레방아, 제분소에서 사용하기 위해 매우 큰 나무 볼트와 너트를 제작하기 위해 사용되었을 때는 그렇지 않았습니다. 목공 부품의 절단 및 교체의 용이성은 많은 양의 내성을 필요로 하여 균형을 이루었습니다.더욱 무거운 하중을 견딜 수 있습니다.하중이 점점 무거워짐에 따라 파손에 견딜 수 있는 더 크고 튼튼한 볼트가 필요했습니다.일부 너트와 볼트는 피트 또는 야드로 측정되었습니다.이러한 개발로 결국 목재 부품을 동일한 크기의 금속 부품으로 완전히 교체하게 되었습니다.나무 부품이 부러졌을 때, 그것은 보통 부러지거나 찢어지거나 찢어졌다.파편을 사포로 제거하고 남은 부분을 다시 조립하여 임시 점토 틀에 넣고 녹은 금속을 부어 그 자리에서 동일한 교환을 할 수 있도록 했다.
금속 가공 탭과 다이는 18세기와 19세기(특히 사용자가 공구 제조에 능한 경우)에 사용자들에 의해 종종 만들어졌으며, 성형에는 선반과 줄, 경화 및 담금질에는 대장장이와 같은 도구를 사용했습니다.따라서, 예를 들어, 기관차, 화기, 또는 섬유 기계의 건설자들은 그들 스스로 수도꼭지를 만들고 죽을 가능성이 있었다.19세기 동안 기계 산업은 크게 발전했고, 전문 공급업체로부터 탭과 금형을 사는 관행은 점차 그러한 사내 작업을 대체했다.Joseph Clement는 [1]1828년부터 태프와 다이스를 파는 초기 판매자 중 한 명이었다.1860년대와 1870년대에 보다 고도의 제분술이 도입되면서, 수작업으로 수도꼭지의 플룻을 자르는 등의 작업은 과거의 일이 되었다.20세기 초에 나사산 연삭은 상당한 진화를 거치면서 탭과 다이를 포함한 나사산 절단 기술(및 응용 과학)의 수준을 더욱 발전시켰습니다.
19세기와 20세기 동안, 나사 표준화는 탭과 다이(die)를 포함한 나사 생성 기술과 동시에 발전했습니다.
미국에서 가장 큰 탭 앤 다이 회사는 매사추세츠주 그린필드의 GTD(Greenfield Tap & Die)였습니다.GTD는 1940년부터 1945년까지 연합군의 전쟁 노력에 매우 중요했기 때문에 추축국의 공습을 예상하여 캠퍼스 주변에 대공포가 배치되었다.GTD 브랜드는 현재 Widia Products Group의 일부입니다.
톡톡 두드리다
탭은 구멍의 안쪽 표면에 실을 자르거나 형성하여 너트와 같은 기능을 하는 암표면을 만듭니다.이미지의 3개의 탭은 대부분의 기계 기술자가 일반적으로 사용하는 기본 유형을 나타냅니다.
- Bottoming 또는 등경.
- 수도꼭지 이미지의 위에서 묘사한 테이퍼의 1과 1.5실들 사이 거의 없테이퍼 — 전형적인 경우에는 지속적인 최첨단을 가지고 있다.[2][3]이 특징은bottoming, 눈먼 구멍의 바닥까지 스레드를 줄일 수 있습니다.Abottoming게 치면 이미 부분적으로 한 수도꼭지의 더 가늘어지는 종류를 사용하여 관통한 구멍에 실을 자르고 싶습니다.bottoming 탭의 테이퍼 끝(" 누르모떼기")너무 성공적으로 실이 꿰어 있지 않은 구멍으로 시작하게 살기에는 너무 짧다 사용된다.미국에서는, 이들은 일반적으로 구둣 바닥 마무리 작업의 탭으로 여기지만 호주와 영국에 이들도 플러그의 탭으로 알려져 있다고 알려져 있다.
- 중간 탭, 두 번째 [3]탭 또는 플러그 탭
- 이미지 중앙에 있는 탭에는 테이퍼형 절단 가장자리가 있어 탭을 탭되지 않은 구멍으로 정렬하고 시작하는 데 도움이 됩니다.테이퍼형 스레드 수는 보통 3 ~[2]5 입니다.플러그 탭은 가장 일반적으로 사용되는 [citation needed]탭 유형입니다.미국에서는 일반적으로 플러그 탭으로 알려져 있지만 호주와 영국에서는 일반적으로 세컨드 탭으로 알려져 있습니다.
- 테이퍼 탭
- 이미지 하단의 작은 탭은 중간 탭과 비슷하지만 절단 모서리에 더 뚜렷한 테이퍼가 있습니다.이 기능은 플러그 탭보다 덜 공격적인 매우 점진적인 절단 동작을 테이퍼 탭으로 제공합니다.테이퍼형 스레드 수는 보통 8 ~[2]10개입니다테이퍼 탭은 재료가 가공하기 어렵거나(예: 합금강) 탭이 매우 작아서 파손되기 쉬운 경우에 가장 많이 사용됩니다.
- 전원 탭
- 위의 탭은 수동으로 작동하기 때문에 일반적으로 핸드 탭이라고 불립니다.기계공은 작업 중에 정기적으로 핸드탭을 역방향으로 하여 절단된 칩(파편이라고도 함)을 파손해야 합니다.이렇게 하면 절단된 재료가 몰려들어 탭이 파손되는 것을 방지할 수 있습니다.
- 동력 구동식 탭의 가장 일반적인 유형은 "나선형 포인트" 플러그 탭으로, "건" 탭이라고도 하며, 절단 가장자리가 탭 중심선에 대해 각도로 변위합니다.이 기능에 의해, 탭은 칩을 연속적으로 파손해, 칩을 구멍에 전방으로 배출해, 막힘을 방지합니다.스파이럴 포인트 탭은 보통 칩이 빠져나갈 수 있도록 재료를 관통하는 구멍에 사용됩니다.스파이럴 포인트 플러그 탭의 또 다른 버전은 스파이럴 플룻 탭으로, 플룻이 트위스트 드릴과 유사합니다.스파이럴 플루트 탭은 블라인드 홀에서 잘 작동하기 때문에 고속 자동 탭 작업에서 널리 사용됩니다.
- 성형 탭
- 다른 종류의 탭은 성형 탭입니다.성형 탭(일명 플룻 없는 탭 또는 롤 탭)은 절단 탭처럼 금속을 구멍에서 절단하는 대신 구멍으로 돌렸을 때 금속을 실 모양으로 강제적으로 이동시킵니다.성형 탭은 플룻이 없는 절단 탭과 매우 유사하거나 일반 실과 매우 유사합니다.탭 주변에는 탭이 적절한 크기의 구멍에 들어갈 때 실제로 나사산이 형성되는 로브가 주기적으로 배치되어 있습니다.로브 뒤의 나사산은 접촉 마찰을 줄이기 위해 약간 움푹 들어가 있습니다.탭에서는 칩이 생성되지 않기 때문에 정기적으로 탭을 빼낼 필요가 없습니다.커팅 탭에서는 탭이 막혀 탭이 파손될 수 있습니다.따라서 나사산 성형은 칩이 구멍에 축적되어 커팅 탭으로 탭하기 어려운 탭핑 블라인드 홀에 특히 적합합니다.성형 탭은 연강이나 알루미늄과 같은 가단성 재료에서만 작동합니다.성형된 나사산은 일반적으로 절단된 나사산보다 강합니다.대부분의 탭 드릴 테이블에서 보듯이 탭 드릴의 크기는 커팅 탭과 다르며, 크기가 약간 작은 구멍은 탭이 파손될 수 있으므로 정확한 구멍 크기가 필요합니다.마찰력이 수반되기 때문에 적절한 윤활이 필수적이므로 절삭유 대신 윤활유를 사용합니다.
구멍
수동이든 자동이든 탭 가공은 (보통 구멍을 뚫는 방식으로) 형성하고 탭 직경보다 약간 작은 직경으로 구멍을 약간 반침하는 것으로 시작합니다.정확한 구멍 직경은 많은 기계 공장에서 표준 참조인 드릴 및 탭 크기 차트에 나와 있습니다.드릴의 적절한 직경을 탭 드릴 크기라고 합니다.탭 드릴 차트가 없으면 다음을 사용하여 올바른 탭 드릴 직경을 계산할 수 있습니다.
서 DTD}는 탭 드릴 크기, D MD는 탭의 주요 직경(예: 16-16탭의 경우 inch 인치 N({N})은 스레드 피치("--16탭의 경우 16)입니다.δ"-16 탭일 경우 위의 공식은 다음을 생성합니다.결과적으로 5⁄16으로, θ-16 탭으로 정확한 탭 드릴 직경이 됩니다.위의 공식은 최종적으로 약 75%의 스레드가 됩니다.
미터법 크기의 탭용 올바른 탭 드릴 직경은 다음과 같이 계산됩니다.
서 T DTD})는 탭 드릴 , DMD})는 탭 대경(예: M10×1.5탭의 경우 10mm), 피치는 스레드의 피치(표준 M10탭의 경우 1.5mm)이므로 정확한 드릴 크기는 8.5mm입니다.이것은 미세한 피치와 거친 피치 모두에 효과가 있으며 약 75%의 나사산을 생성합니다.
탭 시퀀스
플라스틱, 알루미늄 또는 연강과 같은 연질 또는 평균 경도 재료의 경우 일반적으로 중간(플러그) 탭을 사용하여 나사산을 절단합니다.나사산이 블라인드 구멍의 바닥까지 연장되어야 하는 경우, 기계공은 중간(플러그) 탭을 사용하여 탭 지점이 바닥에 도달할 때까지 나사산을 절단한 후 바닥판 탭으로 전환하여 마감합니다.기계공은 막힘이나 탭 파손을 방지하기 위해 칩을 자주 이젝트해야 합니다.단단한 재료의 경우 기계공은 테이퍼 탭으로 시작할 수 있습니다. 테이퍼 탭은 직경의 변화가 덜 심하므로 나사산을 절단하는 데 필요한 토크가 줄어듭니다.블라인드 홀의 바닥까지 나사산을 하려면 기계공은 테이퍼 탭을 따라 중간(플러그) 탭과 바닥 탭으로 마무리합니다.
기계 태핑
탭은 수동 탭(첫 번째 탭, 두 번째 탭 및 최종(마무리) 탭)을 사용하거나 선반, 레이디얼 드릴링 머신, 벤치형 드릴 머신, 필러형 드릴 머신, 수직 밀링 머신, HMC, VMC와 같은 기계를 사용하여 탭하는 방식으로 수행할 수 있습니다.기계 태핑은 사람의 실수가 없어지기 때문에 더 빠르고 일반적으로 더 정확합니다.한 번의 탭으로 최종 탭이 가능합니다.
일반적으로 기계 탭이 더 정확하지만 탭 파손이 잦고 탭 품질이 일관되지 않기 때문에 탭 작업은 전통적으로 매우 까다로웠습니다.
탭 파손의 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
- 탭 관련 문제:
- 탭 마모량을 쉽게 측정할 수 없음(마모된 탭 사용)
- 특정 애플리케이션에 부적절한 탭 형상을 가진 탭 사용.
- 비표준 또는 저품질 탭 사용
- 칩으로 막히다.
- 탭과 구멍 사이의 정렬 불량.
- 탭이 과다 또는 과소 공급되어 장력 또는 압축이 파손됩니다.
- 부적절 및/또는 불충분한 절삭유 사용
- 토크 제한 기능이 없습니다.
- 나사 기계와 함께 사용하기에는 부적절하거나 제로 플로트(40tpi 이상에서는 플로트를 확립하기 위해 권장되는 이송 속도는 0.1, 40tpi 이상에서는[4] 0.15)
- 스핀들 속도가 올바르지 않습니다.
이러한 문제를 해결하려면 탭 중에 탭이 파손될 가능성을 최소화하기 위해 특수 공구 홀더가 필요합니다.이들은 보통 일반적인 공구 홀더와 CNC 공구 홀더로 분류됩니다.
탭 작업용 공구 홀더
사용자의 요구 사항에 따라 다양한 공구 홀더를 탭 작업에 사용할 수 있습니다.
핸드 태핑 보조구(간단한 지그 및 고정구)
간단한 수동 태핑의 가장 큰 문제는 탭을 구멍에 정확히 맞춰 동축이 되도록 하는 것입니다. 즉, 각도가 아닌 직선으로 들어가는 것입니다.작업자는 탭이 파손되지 않고 양호한 나사산을 생산하기 위해 이 정렬을 이상에 가깝게 해야 합니다.스레드의 깊이가 깊을수록 각도 오차의 영향이 뚜렷해집니다.깊이가 1 또는 2인 경우에는 거의 문제가 되지 않습니다.깊이가 2지름을 넘으면 오류가 너무 뚜렷해져서 무시할 수 없습니다.얼라인먼트에 관한 또 다른 사실은 첫 번째 또는 두 개의 스레드 컷이 나머지 스레드의 방향을 결정한다는 것입니다.첫 번째 한두 개의 나사산 뒤에 각도를 보정할 수 없습니다.
이 정렬 작업을 지원하기 위해 여러 가지 종류의 지그와 고정 장치를 사용하여 정확한 형상(즉, 구멍과의 정확한 동축성)을 제공할 수 있으며, 이를 위해 프리핸드 기술을 사용할 필요가 없습니다.
- 핸드 테이퍼:기본 형상이 수목 프레스기와 유사한 단순한 고정 장치입니다.따라서 스핀들은 워크와 정확히 수직이 되도록 고정된다.표준 탭은 스핀들에 고정되어 있으며, 작업자는 핸들바를 통해 수동으로 스핀들을 회전시킵니다.이 고정장치는 조작자가 주의깊고 능숙하게 수직을 근사할 필요가 없으며, 숙련된 조작자도 2-5°의 오차를 쉽게 야기할 수 있다.
- 탭 가이드 또는 "탭 앤 리머 얼라이너/홀더"는 일반 탭 핸들을 사용할 때 탭 위로 간단한 원추형 가이드를 미끄러뜨립니다.핸드 테이퍼와 마찬가지로 지그 또는 고정 장치의 기본 원리는 단순히 올바른 정렬을 제공하는 것입니다.
공작기계 스핀들용 헤드
- 탭 부속품: 일반(탭 크기 범위로 사용 가능) 또는 빠른 변경 가능
- 퀵 체인지 드릴링 및 탭 척(CNC 및 수동 제어 도구 모두 사용 가능)
- 견고한 태핑 어태치먼트(CNC용)
일반적으로 탭 홀더에는 다음 기능이 필요합니다.
- 트윈 처킹: 탭은 원형 단면과 사각 단면 모두에서 고정됩니다.원형 부분을 잡으면 기계 스핀들에 대한 동심성이 확보되고 사각형을 잡으면 양의 회전 드라이브가 생성됩니다.
- 안전 클러치:내장된 안전 메커니즘은 설정된 토크 한계에 도달하는 즉시 작동하여 탭이 파손되지 않도록 합니다.
- 플로트 반경 평행: 이 플로트로 작은 오정렬이 처리됩니다.
- 길이 보정 : 스핀들에 대한 작은 밀림이나 당김이나 이송차이에 대한 보정을 내장되어 있습니다.
다양한 환경에서의 탭 조작의 전형적인 예에 의한 탭 사례 연구는 소스 machinetoolaid.com [1]에 기재되어 있습니다.
탭 스테이션
- 탭 스테이션은 밸런스 암 램프와 유사한 팬터그래프식 암의 끝에 탭 헤드가 부착된 작업대입니다.작업자는 태핑 헤드를 각(이미 천공된) 구멍으로 안내하고 신속하게 태핑합니다.
- 탭 스테이션과 이름이 비슷한 드릴링 및 탭 센터는 실제로는 2, 2.5 또는 3축의 저렴한 가공 센터로, 제한된 밀링 사용으로 주로 드릴링 및 탭 작업을 수행할 수 있도록 설계되었습니다.
이중 리드 탭과 인서트 탭은 속도와 피드가 달라야 하며 다른 탭과는 다른 시작 홀 직경이 필요합니다.
탭 드릴 크기
영국식 탭 및 드릴 비트 크기 표 | 메트릭 탭 및 드릴 비트 크기 표 | [5][6] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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죽어버려
다이는 로드와 같은 원통형 재료의 외부 나사산을 절단하여 볼트처럼 기능하는 수컷 나사산 조각을 만듭니다.다이는 일반적으로 솔리드 스타일과 조정 가능한 스타일 두 가지로 제작됩니다.조정 가능한 다이는 일체형 나사 또는 다이스 홀더에 세트된 나사 세트("다이스톡"이라고 함)로 조정할 수 있습니다.일체형 조정 나사는 금형의 나사 구멍에 대한 조정 나사의 이동이 금형의 슬릿 부분을 강제로 여는 축방향 또는 슬릿의 한쪽에 나사산이 삽입되어 있는 나사가 슬릿의 반대쪽에 있는 접선방향으로 작동하도록 배치될 수 있다.일체형 나사가 없는 다이는 방사상으로 배열된 나사로 다이스톡 내부에서 조정됩니다.스톡에 있는 2개의 나사가 슬릿의 양쪽에 있는 움푹 들어간 부분에 끼워져 있어 슬릿을 닫는 경향이 있습니다.또한 끝이 테이퍼형인 3번째 나사는 슬릿에 끼워져 강제로 열립니다.이 세 개의 나사를 서로 맞닿게 하면 금형이 조정됩니다.
통합 나사는 미국에서는 일반적인 것으로 보이지만 영국 및 유럽에서는 거의 알려져 있지 않습니다.
오른쪽에 있는 영상에 표시된 다이는 조정할 수 있습니다.
- 왼쪽 상단: 오래된 분할형, 상단 조정 나사 포함
- 왼쪽 아래: 상단 조정 나사가 있는 원피스 다이
- 중앙: 측면 조정 나사가 있는 원피스 다이스(전체 이미지에서 볼 수 있는 부분)
- 우측: 2개의 다이(내장 조정 나사 없음)
솔리드 다이는 공칭 나사산 형태와 깊이를 절단합니다. 그 정확도는 다이가 만든 정밀도와 마모의 영향을 받습니다.조정 가능한 다이는 마모에 대한 약간의 보상을 제공하기 위해 또는 다양한 등급의 나사산 핏(A, B 및 드물게는 C)을 달성하기 위해 약간 압축 또는 확장할 수 있습니다.조절 가능한 탭도 있지만 일반적이지 않습니다.여기에는 플룻을 통해 분할되는 팁과 절단 모서리를 약간 분리하는 축 나사가 있습니다.
일반적으로 다이의 직경보다 직경이 약간 작은 나사산 작업물(공백)은 나사산할 끝부분에 약간의 테이퍼(챔퍼)가 있습니다.이 모따기는 다이의 중심을 블랭크에 맞추는 데 도움이 되고 나사산 [7]절단을 시작하는 데 필요한 힘을 줄여줍니다.일단 주사위가 시작되면, 자동으로 주입됩니다.칩을 파손하고 막힘을 방지하기 위해 다이의 주기적인 반전이 필요한 경우가 많습니다.
리스레딩 다이스라고도 하는 다이너트는 손상된 [8]나사산을 청소하기 위해 만들어진 다이스로 크기를 조정하기 위해 분할되지 않으며 렌치를 사용하여 회전할 수 있도록 육각형 막대로 제작됩니다.손상된 나사산을 수리하는 프로세스를 "체인지"라고 합니다.새 나사산은 칩 형성 치아가 [9]없기 때문에 리스레딩 다이는 새 나사산을 절단하는 데 사용할 수 없습니다.그러나 다이의 외부 프로파일은 그 기능에 엄밀하게 매핑되지 않습니다.금형 제조업체는 새로운 [10]나사산을 만들기 위한 16진수 형태의 모델을 생산했습니다.이것들은 외형을 제외한 모든 면에서 고체 다이와 동일하게 보입니다.육각형의 나사 절삭 다이는 육각형의 유지 특징을 가진 다이 스톡과 함께 사용된다.
윤활제
대부분의 태핑 및 스레드 작업에서는 적합한 윤활유를 사용해야 합니다.일부 일반적인 재료에 권장되는 윤활유는 다음과 같습니다.
- 카본(마일드)강
- 석유 기반 또는 합성 절삭유.
- 합금강
- 소량(약 10%)의 등유나 미네랄 스피릿을 혼합한 석유계 절삭유.이 혼합물은 스테인리스강에도 적합합니다.
- 주철
- 윤활유가 없습니다.칩을 제거하기 위해서는 저속의 에어 블래스트를 사용해야 합니다.
- 알루미늄
- 소량의 석유 절삭유(15~25%)와 혼합된 등유 또는 미네랄 스피릿.경우에 따라 WD-40, CRC 5-56 및 3-In-One Oil과 같은 제품이 허용 가능한 대체품입니다.
- 금관 악기
- 등유나 미네랄 스피릿.
- 브론즈
- 소량의 석유계 절삭유(10~15%)와 혼합된 등유 또는 미네랄 스피릿.
레퍼런스
- ^ Roe 1916, 58페이지
- ^ a b c Smid, Peter (2003-03-01). CNC Programming Handbook. ISBN 978-0-8311-3158-6.
- ^ a b "Taps: Technical information". Archived from the original on 2009-01-13. Retrieved 2009-01-04.
- ^ 브라운&샤프: 캠&툴 디자인, 페이지 11-12
- ^ "US Tap and Drill Bit Size Table". BoltDepot.com. Archived from the original on 2006-12-01. Retrieved 2006-12-03.
- ^ "Metric Tap and Drill Bit Size Table". BoltDepot.com. Archived from the original on 2006-11-10. Retrieved 2006-12-03.
- ^ "Taps and Dies Terminology". TapDie.com. Archived from the original on 2006-11-19. Retrieved 2006-12-03.
- ^ "Types and Uses - Continued - 14256_231". www.tpub.com. Archived from the original on 9 March 2009. Retrieved 7 May 2018.
- ^ Keenan, Julian Paul (2005). ASVAB - The Best Test Prep. Research & Education Association. ISBN 978-0-7386-0063-5.
- ^ "High Carbon Steel 38 Piece Do-it-yourselfer Tap & Die Set". Vermont American. Retrieved 2022-07-02.
참고 문헌
- Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4.
- 1926년 뉴욕과 런던의 McGraw-Hill에서 전재(LCCN 27-24075), 일리노이주 브래들리의 Lindsay Publications, Inc.에서 전재Roe, Joseph Wickham (1916), English and American Tool Builders, New Haven, Connecticut: Yale University Press, LCCN 16011753(ISBN 978-0-917914-73)