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配管・溶接

タップの下穴表M3〜M24の下穴径と呼び径−ピッチの出し方

タップでめねじを切る前にあける穴が「下穴」です。下穴が小さすぎるとタップが重くなって折れやすく、大きすぎるとねじ山が低くなります。この記事では、JIS B 1004(ねじ下穴径)と、タップメーカー(OSG・ヤマワ・イシハシ精工)の資料をもとに、メートルねじの下穴径の表、「呼び径 − ピッチ」の簡易式、ボルトを通す穴の径、管用テーパねじの下穴、タップ作業の注意点をまとめます。

メートル並目ねじの下穴径(切削タップ)

ねじピッチ呼び径 − ピッチドリル径の例めねじ内径の範囲(6H)
M30.52.52.52.459〜2.599
M40.73.33.33.242〜3.422
M50.84.24.24.134〜4.334
M61.05.05.04.917〜5.153
M81.256.756.86.647〜6.912
M101.58.58.58.376〜8.676
M121.7510.2510.310.106〜10.441
M142.012.012.011.835〜12.210
M162.014.014.013.835〜14.210
M182.515.515.515.294〜15.744
M202.517.517.517.294〜17.744
M222.519.519.519.294〜19.744
M243.021.021.020.752〜21.252

単位はmmです。「呼び径 − ピッチ」はOSGの推奨下穴径(旧JIS2級めねじ用)と同じ値、「ドリル径の例」はイシハシ精工の下穴ドリル径表の値です。「めねじ内径の範囲」はJIS B 1004の表の、めねじ内径の最小と6H(一般的な精度)の最大です。切削タップでは下穴径がそのままめねじの内径になるので、下穴がこの範囲に入っていれば、めねじの内径は規格に合います。ピッチはJIS B 0205-3の並目の値です。

「呼び径 − ピッチ」で下穴が出せる

ヤマワの技術資料では、切削タップの下穴径は「呼び径 − ピッチ」で求められるとしています(下穴径表がないときの暫定の値として)。M12×1.5なら 12 − 1.5 = 10.5mmです。この式で出した下穴は、ねじ山の高さに対するかかり(ひっかかり率)が約92%になり、表のサイズではどれも6Hの範囲に入ります。

ただし、盛上げタップ(溝なしタップ)は、ねじ山を押し上げて作るので下穴の考え方が違い、この式は使えません。盛上げタップはメーカーの下穴径表に従います。

下穴は「範囲の中で大きめ」がよい

OSGの技術資料では、下穴径がめねじ内径の範囲に入っていれば、ねじの強さに大きな差は出ないので、許される範囲で大きい方がよいとしています。下穴が小さいと、削る量とトルクが増えて、タップの摩耗や折損につながります。ヤマワの資料では、M8の下穴をφ6.8からφ6.9にすると、切りくずの量が15%、加工トルクが13%減るとしています。推奨値はメーカーによって違い、ヤマワはM8で6.85、M12で10.4のように、範囲の上の方に近い値を載せています。

ステンレスや鋳鉄の場合

OSGは、ステンレスでタップの寿命が短くなる主な原因は、下穴をあけるときの加工硬化だとして、下穴は規格の範囲で最大を狙うよう勧めています。鋳鉄などめねじが小さく仕上がりやすい材料では、少し大きめに作られたオーバーサイズのタップを使う対策が示されています。

細目ねじの下穴径

ねじ呼び径 − ピッチめねじ内径の範囲(6H)
M8×17.06.917〜7.153
M10×1.258.758.647〜8.912
M12×1.510.510.376〜10.676
M12×1.2510.7510.647〜10.912
M16×1.514.514.376〜14.676
M20×1.518.518.376〜18.676
M24×1.522.522.376〜22.676

ボルトを通す穴の径(JIS B 1001)

ボルトを通すだけの穴(すきま穴)の径は、JIS B 1001で1級〜4級が決められています。4級は主に鋳抜き穴用です。

ねじの呼び径1級2級3級ざぐり径
M66.46.6715
M88.491020
M1010.5111224
M121313.514.528
M161717.518.535
M2021222443
M2425262850

建築の鉄骨では、建築基準法施行令第68条で、高力ボルトの穴径はボルトの径+2mm以下(径27mm以上は+3mm以下)、普通ボルトの穴径は+1mm以下(径20mm以上は+1.5mm以下)と決められています。

管用テーパねじ(Rc)の下穴径

呼びOSGイシハシ精工
Rc 1/88.28.2
Rc 1/410.911.0
Rc 3/814.414.5
Rc 1/21818.0
Rc 3/42323.5
Rc 12929.5

メーカーによって値が少し違います。下穴はふつうストレート穴です。OSGは、推奨値から大きくしてよいのはRc1/8以下で+0.2mm、1/4以上で+0.3mmまでとし、大きすぎると漏れのおそれがあるとしています。管用ねじの種類は管用ねじの種類で説明しています。

タップ作業の注意点

  • ハンドタップは、食付き部の長い先タップ(9山)、中タップ(5山)、上げタップ(1.5山)の順に使う。止り穴の奥まで完全なねじが必要なときは上げタップで仕上げる。
  • 止り穴の下穴の深さは、ねじの有効長さに、タップの食付き部の長さと余裕(約1ピッチ)、ドリル先端の長さを足す。タップの先が穴の底に当たると破損の原因になる。
  • 切削油を使う。鋼やステンレスには不水溶性の切削油(活性タイプ)、鋳鉄には水溶性、銅・アルミには不水溶性(不活性タイプ)が、イシハシ精工の資料で示されている。
  • タップと下穴の心ずれや、下穴の傾きを防ぐ。切りくずが詰まらないように、切りくずの逃げ場を確保する。

よくある失敗

下穴が小さすぎてタップが折れる

下穴が小さいと、削る量とトルクが増えてタップが折れやすくなります。めねじ内径の範囲の中で、大きめの下穴にします。

盛上げタップに切削タップの下穴を使う

盛上げタップ(溝なしタップ)は、ねじ山を押し上げて作るので、下穴の考え方が違います。切削タップの表や「呼び径 − ピッチ」の式は使わず、メーカーの盛上げタップ用の下穴径表に従います。

止り穴でタップが底に当たる

下穴の深さに余裕がないと、タップの先が底に当たって折れます。食付き部の長さと余裕を足した深さにします。

タップの下穴についてよくある質問

M8の下穴は何mmですか

切削タップなら、呼び径 − ピッチで 8 − 1.25 = 6.75mmです。イシハシ精工の下穴ドリル径表では6.8mmで、めねじ内径の範囲(6H)は6.647〜6.912mmです。

M10とM12の下穴は

M10は8.5mm、M12は10.25mm(ドリルは10.3mmなど)です。

下穴径の簡単な出し方は

切削タップなら「呼び径 − ピッチ」です。盛上げタップには使えません。

ボルトを通す穴の径は

JIS B 1001の2級で、M10なら11mm、M12なら13.5mm、M16なら17.5mmです。

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