皿穴

製造業において、皿穴（シンボル：⌵）は、製造物に開けられた円錐形の穴、またはそのような穴を開けるために使用されるカッターである。一般的な用途は、皿穴をあけたボルト、ねじ、またはリベットの頭を穴に入れたときに、周囲の材料の表面と同じ高さかそれより下に座ることである（比較すると、カウンターボアはソケットヘッドキャップスクリューで使用される平底の穴を作る）。皿穴は、ドリルやタッピング作業で残ったバリを取り除くのにも使用され、製品の仕上がりを改善し、危険な鋭利なエッジを取り除くことができる。^[1]

皿穴 (カッター) の基本的な形状は、本質的に、上記のプランジング アプリケーション (軸方向の送りのみ) にも、その他のフライス加工アプリケーション (横方向のトラバース) にも適用できます。したがって、皿穴は、面取りエンドミル (先端が斜めのエンドミル)と形状、機能、および名前が重複することがあります。カッターに付けられた名前に関係なく、生成される表面は、円錐面取り (プランジング アプリケーション) または2 つの平面の交差部分の 斜めの角 (トラバース アプリケーション)になります。

皿穴は、ドリル、ボール盤、フライス盤、旋盤など、多くの工具で使用できます。

クロスホール、"ウェルドン スタイル"、または "ゼロ フルート" 皿穴は、円錐の側面を貫通する穴によって刃先が提供される円錐形のツールです。穴と円錐の交差部分がツールの刃先になります。円錐は完全に対称ではありません。ツールが回転してクリアランスが確保されるときに、円錐が刃先から後退することが不可欠だからです。これが行われないと、刃先にクリアランスがなくなり、材料に 食い込むのではなく擦れてしまいます。このクリアランスは、切削リリーフと呼ばれます。

これらのツールは、外観や安全上の理由から、以前の機械加工作業で生じたバリを除去する必要があるバリ取りツールとして使用するのが最適ですが、柔らかい材料 (木材やプラスチックなど) にネジ用の皿穴を作成するために使用することもできます。

溝付き皿穴カッターは、ドリル穴の入口に強い面取りを施すために使用されます。これは、皿頭ネジを正しく固定するため、またはタッピングなどの 2 番目の機械加工操作のリードインを提供するために必要になる場合があります。皿穴カッターは、60°、82°、90°、100°、110°、または 120° の 6 つの一般的な角度で製造されており、最も一般的な 2 つは 82° と 90° です。ユニファイねじ規格に準拠する皿頭ネジは、多くの場合 82° の角度を持ち、ISO 規格に準拠するネジは、多くの場合 90° の角度を持ちます。航空宇宙産業全体で、皿頭ファスナーの角度は通常 100° です。

バック皿穴は挿入皿穴とも呼ばれ、届きにくい場所で使用される2つの部品からなる皿穴です。1つの部品は、ワークピースの既存の穴に挿入されるロッドです。もう1つの部品は、ロッドに取り付けられるか、ロッドが所定の位置に固定された後にロッドから伸びるカッターです。^[3]これは、バックスポットフェーシング、バックボーリング、バックカウンターボーリング、バックミリング、バックバリ取りなど、他の種類の「バック」加工に匹敵します。共通点は、加工操作をスピンドル面からワークピースの反対側で実行することで、「2番目の操作」のセットアップを不要にすることです。これにより、セットアップ時間とフラストレーションがいくつかの方法で軽減されます。裏返し、クリーニング、再クランプなどが不要になるだけでなく、最初のセットアップの基準で高い同心度、平行度、直角度を簡単に実現でき、別のセットアップで再設定する手間がかかりません（面倒な指示による）。

皿穴カッターで切削する場合、チャタリングを避けるのが難しいことがよくあります。機械加工では通常、セットアップが短くて剛性が高いほど良いです。高品質の溝付き皿穴カッターでは、溝 (または少なくとも 1 つの溝) のピッチが不規則な場合があります。このピッチの変化により、切削刃が調和動作を開始して波状の表面を残す可能性が減ります。この表面の波紋は、切削刃の表面速度、材料の種類、および適用される圧力 (または送り速度) にも依存し、一度始まると取り除くのは困難です。送りが軽すぎると、チャタリングのリスクが増加する傾向があります。他の多くの機械加工操作と同様に、チャタリングへの適切な対応は、速度を下げて送りを上げることです。ドリル プレスでは、通常、利用可能な最も遅いスピンドル速度が最適です。可変速度のハンドヘルド電動ドリルでは、トリガーを軽く握って低いスピンドル速度にするのが最適です。

通常、手作業で皿穴加工をすると、チャタリングのない良好な結果が得られます (電動スピンドルで工具を動かすのではなく)。低速で繊細な送りにより、チャタリングが防止されます。1/4 インチの六角シャンクでは、皿穴カッターはインデックス可能なビット タイプのドライバー ハンドルで保持できます。

成形皿穴加工はディンプル加工とも呼ばれ、複数のピースの皿穴が重なり合うことで構造の強度を高めるために金属板に形成される皿穴です。成形皿穴の製作には、コインディンプル加工と修正半径ディンプル加工の2つの工程があります。^[4]かなり厚い板にこのようなディンプルを作ると、ナットを板に溶接する手間と費用をかけずに、板にねじ山付きのハードポイントを作ることもできます。この構造スタイルは、板が十分厚ければ製品の価格を安く抑えることができ、品質も良好なため、現代の家電製品設計でよく見られます。

• 座ぐり
• 速度と送り
• スポットフェイス

• レイスマイヤー、ローレンス W. (1999)、メカニックと技術者のための標準航空機ハンドブック (第 6 版)、McGraw-Hill Professional、ISBN 978-0-07-134836-2。