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2021.06.09
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テーパーとは│勾配との違いやテーパー合わせについて

加工部品でよく見かける円錐状の部品、こういった傾斜が付いた形状を「テーパー」と呼びます。
しかし、製造業界では傾きを表す言葉として「勾配」もあるため、今回の記事ではその違いをご紹介します。

 

テーパーとは

テーパーとは、構造物の径が先端に向かって傾斜している(先細りになっている)形状を言います。そのような形状を持つねじや工具の名称に用いられるほか、傾斜のある座金をテーパーワッシャーとも呼びます。
シャフトやスピンドルなどの軸回転部品や滑車部品などにおいて、雄と雌をテーパーによる嵌め合いにすることで軸ブレを少なくしたり、音や振動を抑制することが可能です。テーパー加工は、主に旋盤加工で行い、回転するワークに切削工具を当てながら斜めに旋削を行います。

旋盤加工とは⇒ 機械加工の基礎知識|加工方法や工作機械の種類を解説

テーパーと勾配の違い

加工面に対する傾きを表す言葉には、「テーパー」のほかに「勾配(こうばい)」があります。混同されて用いられることも多いですが、形状が大きく異なるため違いを理解して使い分ける必要があります。

まず、JIS規格における各種定義を見てみましょう。

テーパ

投影図又は断面図における相交わる2直線間の相対的な広がりの度合い

こう配

投影図又は断面図における直線の、ある基準線に対する傾きの度合い

文字だけでは分かりにくいので、図で表してみると違いがよく分かるかと思います。

 

 

両側に相対する傾斜がついており、それらの広がり度合いを「テーパー」。水平な基準線からの傾き度合いを「勾配」と呼びます。
「坂道の勾配がきつい」であったり、階段の横などに設置されている緩やかな坂道をスロープとも言いますよね。
勾配(スロープ)の方が、身近な言葉でイメージしやすいかもしれません。

 

テーパーと勾配の傾きの計算方法

どちらも傾きを表しますが、傾きを指し示す箇所が異なるため、要注意です。(勾配の角度を2倍したものがテーパー角度に相当します。)

 

切削工具のテーパー角度は世界共通

マシニングセンタなどの工作機械とエンドミルやドリルなどの切削工具をつなぐアダプター部分を「ツーリング」と言います。ツーリング部分は、切削工具を保持する「ツールホルダー」とこれを工作機械の主軸に固定する「シャンク」で構成されています。
ツーリングのシャンクは円錐形(テーパー)になっており、テーパーシャンクとも呼ばれます。テーパーの角度は「7/24(軸方向24mmに対して直径が7mm小さくなる)」と定められており、一部を除き世界共通です。

テーパー合わせ(角度と大きさ)

雄と雌のテーパーの角度や大きさを合わせることは難しく、ゲージを用いた検査時には「あたりが強い」、「ゲージラインが浅い」などと表現されることがあります。
それぞれを図で表すと以下のようになります。

例えば、製作したリングのテーパー部分について、測定ゲージをはめて製品の合否判定をすることができます。
ゲージを用いて、テーパー部分の角度を確認する際、スモール側(ゲージの直径が小さい方)にすき間がある状態を「ラージ側の当たりが強い」といい、反対にラージ側(ゲージの直径が大きい方)にすき間がある場合は「スモール側の当たりが強い」と言います。
また、大きさを確認する際はゲージラインを確認し、「テーパーの角度を合わせること」と「ゲージラインを合わせること」の二つ揃って合格となります。

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