Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TAPPING TOOL AND METHOD FOR PRODUCING A THREADED HOLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/197697
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tapping tool (23) for producing a workpiece threaded hole (1), the internal screw thread (9) of which has a screw-thread major diameter (dA) and a screw-thread minor diameter (dk). According to the invention, the tapping tool (23) has a number of minor-diameter cutting edges (34) between a thread-producing portion (29) and a countersinking cutting edge (49). In a tapping stroke (G), the minor-diameter cutting edges (34) are guided in the screw-thread turns (15) of the internal-screw-thread raw profile (8). In a cut-out stroke (F), the minor-diameter cutting edges (34) remove the diameter excess (Δd) on the radially inner screw-thread vertex (21) by machining down to the screw-thread minor diameter (dk).

Inventors:
KOPTON PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/053189
Publication Date:
October 07, 2021
Filing Date:
February 10, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
B23G5/20
Foreign References:
EP3458219B12020-01-22
CN104625254A2015-05-20
US1826323A1931-10-06
EP0953396A11999-11-03
EP3458219B12020-01-22
EP3484647B12019-10-09
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE:

Gewindebohr-Werkzeug zur Erzeugung einer Werkstück- Gewindebohrung (1), deren Innengewinde (9) einen Gewinde- Außendurchmesser (dA) und einen Gewinde-Kerndurchmesser (dx) aufweist, wobei das Gewindebohr-Werkzeug (23) in einem Gewinde- bohr-Hub (G) in das nicht vorgebohrte Werkstück (5) eintreibbar ist, und zwar bis Erreichen einer Soll-Gewindetiefe (tc), wobei mit Erreichen der Soll-Gewindetiefe (tü) sich ein Freischnitt-Hub (F) anschließt, in dem die Drehzahl des Gewindebohr-Werkzeugs (23) abgebremst wird und eine Drehrichtungsumkehr erfolgt, und wobei in einem Reversier-Hub (R), das Gewindebohr-Werkzeug (23) in einer gegensinnigen Drehrichtung aus der Werkstück-Gewindebohrung (1) herausführbar ist, wobei an ei ner Bohrerspitze (25) des Gewindebohr-Werkzeugs (23) zumindest ei ne stirnseitige Vorbohr-Schneide (27) zur Erzeugung einer Vorbohrung (30) ausgebildet ist, wobei axial versetzt zur Bohrerspitze (25) ein Ge windeerzeugungsabschnitt (29) mit zumindest einem Bearbeitungszahn (41 , 42, 43) ausgebildet ist, mit dem in Gewindebohr-Hub (G) in einer Vorbohrungs-Wand ein Innengewinde-Rohprofil (8) erzeugbar ist, bei dem ein radial innerer Gewindescheitel (21) auf einem Scheitel- Durchmesser (ds) liegt, der um ein D u rch m esser-Auf m a ß (Ad) kleiner ist als der Gewinde-Kerndurchmesser (dx), und wobei das Gewinde bohr-Werkzeug (23) zumindest eine Senkungs-Schneide (49) aufweist, mittels der am Öffnungsrand der Werkstück-Gewindebohrung (1) eine Gewindesenkung (7) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindebohr-Werkzeug (23) in der Werkzeug-Axialrichtung (W) zwischen dem Gewindeerzeugungsabschnitt (29) und der Sen kungs-Schneide (49) eine Anzahl von Kerndurchmesser-Schneiden (34) aufweist, dass im Gewindebohr-Hub (G) die Kerndurchmesser- Schneiden (34) in den Gewindegängen (15) des Innengewinde- Rohprofils (8) geführt sind, und dass im Freischnitt-Hub (F) die Kern- durchmesser-Schneiden (34) das Durchmesser-Aufmaß (Ad) am radial inneren Gewindescheitel (21) durch Spanbearbeitung bis auf den Ge- winde-Kerndurchmesser (dx) abtragen.

2. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kerndurchmesser-Schneide (34) auf einer Rückenfläche (37) eines Bohrerstegs (35) des Gewindebohr-Werkzeugs (23) ausgebildet ist, und/oder dass die Kerndurchmesser-Schneide (34) um eine Schneiden-Höhe von einem Schneidengrund (38) nach radial außen abragt, der auf einem Schneidengrund-Durchmesser (dsG) liegt.

3. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kerndurchmesser-Schneide (34) eine radial äußere, entlang der Werkzeug-Achse (W) verlaufende Längs-Schneidenkante (40) auf weist, die auf dem Gewinde-Kerndurchmesser (d«) liegt, und dass ins besondere die Längs-Schneidenkante (40) an einer der Bohrerspitze (25) zugewandten Schneiden-Ecke (44) mit einer Schneidenflanke (46) zusammenläuft, und/oder dass die Schneidenkante (40) an einer dem Werkzeugschaft (24) zugewandten Schneiden-Ecke (48) mit einer

Schneidenflanke (50) zusammenläuft, und dass insbesondere die Schneidenflanken (46, 50) in den Schneidengrund (38) übergehen.

4. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der im Freischnitt-Hub (F) erfolgende Materialabtrag des Durch- messer-Aufmaßes (Ad) insbesondere durch die, der Bohrerspitze (25) zugewandte Schneidenflanke (46) der jeweiligen Kerndurchmesser- Schneide (34), durch die der Bohrerspitze (25) zugewandte Schneiden- Ecke (44) und durch die Längs-Schneidenkante (40) erfolgt.

5. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Vorbohr-Schneide (27) an einer radial äußeren Vorbohr-Schneiden-Ecke (39) mit einer entlang der Werkzeug-Achse (W) verlaufenden Nebenschneide (36) zusam- menläuft, und dass die radial äußere Vorbohr-Schneiden-Ecke (39) auf einem Vorbohr-Durchmesser (dvß) liegt.

6. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerndurchmesser-Schneiden (34) entlang der Werkzeug-Achse (W) über Schneiden-Lücken (51) vonei nander beabstandet sind, und dass insbesondere im Gewindebohr-Hub (G) jede Kerndurchmesser-Schneide (34) in einen Gewindegang (15) des Innengewinde-Rohprofils (8) einragt, und/oder dass die Anzahl der Kerndurchmesser-Schneiden (34) mindestens der Anzahl von Gewin degängen (15) in der Werkstück-Gewindebohrung (1) entspricht.

7. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerndurchmesser (d«) sämtlicher Kerndurchmesser-Schneiden (34) identisch sind, oder dass die Kern durchmesser (d«) der Kerndurchmesser-Schneiden (34) entlang der Werkzeug-Achse (W) variieren.

8. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) Späne erzeugt werden, die in einer zum Gewindebohr-Hub (G) gegenläufigen Spanabfuhrrichtung aus der Werkstück-Gewindebohrung (1) gefördert werden, und dass insbesondere die in die Gewindegänge (15) einragenden Kerndurch messer-Schneiden (34) die Gewindegänge (15) von den Spänen weit gehend freihalten.

9. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidengrund-Durchmesser (dsG) der Kerndurchmesser-Schneiden (34) kleiner oder gleich dem Vorbohr-Durchmesser (dvß) der Vorbohr-Schneiden-Ecke (39) ist.

10. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) der Schneidengrund (38) der Kern- durchmesser-Schneiden (34) ohne Spaneingriff mit dem Innengewinde- Rohprofil (8) geführt ist, und dass insbesondere die Schneidenflanken (46, 50) der Kerndurchmesser-Schneiden (34) auf den Gewindeflanken (18, 19) der Gewindegänge (15) des Innengewinde-Rohprofils (8) ab gestützt sind, so dass eine Führung des Gewindebohr-Werkzeugs (23) sichergestellt ist.

11. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidengrund-Durchmesser (dsG) größer als der Vorbohr-Durchmesser (dvß) der Vorbohr-Schneiden-Ecke (39) ist.

12. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) der Schneidengrund (38) der Kern- durchmesser-Schneiden (34) in Spaneingriff mit dem Innengewinde- Rohprofil (8) ist.

13. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) ein erster Materialabtrag (M1) erfolgt, bei dem die Kerndurchmesser-Schneiden (34) einen Teil des Durchmesser-Aufmaßes (Ad) abtragen, und dass im Freischnitt-Hub (F) ein zweiter Materialabtrag (M2) erfolgt, bei dem die Kerndurchmesser- Schneiden (34) den restlichen Teil des Durchmesser-Aufmaßes (Ad) abtragen. 14. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Gewindebohr-Hub (G) erzeugten Späne zumindest teilweise mit einer spänezugewandten Gewindeflanke (19) des Innengewinde-Rohprofils (8) kollidieren, und/oder dass insbesonde re der Gewindeerzeugungsabschnitt (29) zumindest einen Reversier- zahn (69) aufweist, mittels dem beim Reversier-Hub (R) ein Flanken-

Aufmaß (Az) von der spänezugewandten Gewindeflanke (19) abtragbar und/oder abformbar ist, und zwar unter Fertigstellung des Werkstück- Innengewindes (9). 15. Verfahren zur Erzeugung einer Werkstück-Gewindebohrung (1) mittels eines Gewindebohr-Werkzeugs (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Gewindebohr-Werkzeug und Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Gewindebohr-Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Werkstück- Gewindebohrung nach dem Anspruch 15. In einem sogenannten Einschuss-Gewindebohr-Prozess wird mit einem Ge windebohr-Werkzeug sowohl eine Vorbohrung (das heißt Kernbohrung) als auch eine Innengewinde-Erzeugung mit einem gemeinsamen Werkzeughub (das heißt Gewindebohr-Hub) durchgeführt. Hierzu weist das Gewindebohr- Werkzeug zumindest eine Vorbohr-Schneide und einen Gewindeerzeu- gungsabschnitt mit zumindest einem Bearbeitungszahn auf. In dem Verfah ren erfolgt zunächst ein Gewindebohr-Hub, in dem das Gewindebohr- Werkzeug bis Erreichen einer Soll-Gewindetiefe in das nicht vorgebohrte Werkstück eintreibbar ist. Mit Erreichen der Soll-Gewindetiefe schließt sich ein Freischnitt-Hub an, in dem die Drehzahl des Gewindebohr-Werkzeugs abgebremst wird und eine Drehrichtungsumkehr erfolgt. Nach Drehrich tungsumkehr wird ein Reversier-Hub durchgeführt, bei dem das Gewinde bohr-Werkzeug in einer gegensinnigen Drehrichtung aus der Werkstück- Gewindebohrung herausführbar ist. Der Bearbeitungszahn des Gewindeer zeugungsabschnittes bewegt sich dabei belastungsfrei in den Gewindegän- gen des Innengewindes.

Ein gattungsgemäßes Gewindebohr-Werkzeug weist an seiner Bohrerspitze eine stirnseitige Vorbohr-Schneide zur Erzeugung einer Vorbohrung auf. Axial versetzt zur Bohrerspitze ist der Gewindeerzeugungsabschnitt vorge- sehen, mit dem im Gewindebohr-Hub in einer Vorbohrungs-Wand ein Innen- gewinde-Rohprofil erzeugt wird, bei dem ein radial innerer Gewindescheitel auf einem Durchmesser liegt, der um ein D u rch m esser-Auf m a ß kleiner ist als der zu erzeugende Gewinde-Kerndurchmesser. Zudem weist das Gewinde- bohr-Werkzeug eine Senkungs-Schneide auf, mittels der am Öffnungsrand der Werkstück-Gewindebohrung eine Gewindesenkung erzeugbar ist.

Im Stand der Technik weist die im Gewindebohr-Hub erzeugte Vorbohrung bereits den Gewinde-Kerndurchmesser auf. In diesem Fall erstreckt sich die stirnseitige Vorbohr-Schneide bis zu einer radial äußeren Vorbohr- Schneiden-Ecke, die auf dem Vorbohr-Durchmesser liegt. Durch die ent sprechend große Schneidenlänge der Vorbohr-Schneide ergibt sich im Ge windebohr-Hub eine entsprechend große Schneidenbelastung.

Beispielhaft sind solche Gewindebohr-Werkzeuge aus der EP 3 458 219 B1 und aus der EP 3484647 B1 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gewindebohr-Werkzeug sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Werkstück-Gewindebohrung bereitzustel len, bei der im Gewindebohr-Prozess die Werkzeugbelastung reduziert ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 15 gelöst. Be vorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offen bart.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 weist das Gewinde bohr-Werkzeug in der Werkzeug-Axialrichtung zwischen dem Gewindeer zeugungsabschnitt und der Senkungs-Schneide eine Anzahl von Kern- durchmesser-Schneiden auf, die im Gewindebohr-Prozess unabhängig von dem Vorbohr-Durchmesser der stirnseitigen Vorbohr-Schneide den Gewin- de-Kerndurchmesser erzeugen können. Die Kerndurchmesser-Schneiden werden im Gewindebohr-Hub innerhalb der Gewindegänge des Innengewin- de-Rohprofils geführt. Im Anschluss an den Gewindebohr-Hub erfolgt in glei cher Hubrichtung der Freischnitt-Hub, bei dem die Kerndurchmesser- Schneiden das Durchmesser-Aufmaß am radial inneren Gewindescheitel durch Spanbearbeitung bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser abtragen.

In einer technischen Umsetzung kann jede der Kerndurchmesser-Schneiden auf einer Rückenfläche eines Bohrerstegs des Gewindebohr-Werkzeugs ausgebildet sein. Die Kerndurchmesser-Schneiden ragen dabei um eine Schneiden-Höhe von einem Schneidengrund nach radial außen ab.

Im Hinblick auf eine prozesssichere Erzeugung des Innengewindes in der Werkstück-Gewindebohrung ist die Schneiden-Geometrie der Kerndurch messer-Schneiden von Vorteil: So kann jede der Kerndurchmesser- Schneiden eine radial äußere, entlang der Werkzeug-Achse verlaufende Längs-Schneidenkante aufweisen. Diese kann auf dem Gewinde- Kerndurchmesser liegen. Die Längs-Schneidenkante kann an einer der Boh rerspitze zugewandten Schneiden-Ecke mit einer Schneidenflanke zusam menlaufen. In gleicher Weise kann die Längs-Schneidenkante an einer den Werkzeugschaft zugewandten Schneiden-Ecke mit einer Schneidenflanke zusammenlaufen. Die beiden Schneidenflanken der Kerndurchmesser- Schneide können in einem Schrägverlauf in den Schneidengrund übergehen, der auf einem Schneidengrund-Durchmesser liegt.

Im Freischnitt-Hub sind die der Bohrerspitze zugewandte Schneidenflanke der jeweiligen Kerndurchmesser-Schneide, die der Bohrerspitze zugewandte Schneiden-Ecke und die Längs-Schneidenkante aktiv, um das Durchmesser- Aufmaß abzutragen.

Zur Erzeugung der Vorbohrung kann die stirnseitige Vorbohr-Schneide des Gewindebohr-Werkzeugs an einer radial äußeren Vorbohr-Schneiden-Ecke mit einer entlang der Werkzeug-Achse verlaufenden Nebenschneide zu sammenlaufen. Die radial äußere Vorbohr-Schneiden-Ecke liegt auf einem Vorbohr-Durchmesser. Dieser ist erfindungsgemäß kleiner bemessen als der Gewinde-Kerndurchmesser. Der Vorbohr-Durchmesser kann ferner kleiner oder größer als der Schneidengrund-Durchmesser bemessen sein, oder al ternativ identisch mit dem Schneidengrund-Durchmesser sein. Die Kerndurchmesser-Schneiden können entlang der Werkzeug-Achse über Schneiden-Lücken voneinander beabstandet sein. Die Schneiden-Lücken können derart bemessen sein, dass im Gewindebohr-Hub jede Kerndurch messer-Schneide in einen Gewindegang des Innengewinde-Rohprofils ein ragt. Die Anzahl der Kerndurchmesser-Schneiden kann mindestens der An zahl von Gewindegängen entsprechen.

Die obige Werkzeug-Geometrie hat im Gewindebohr-Hub die folgenden Vor teile: So werden im Gewindebohr-Hub Späne erzeugt, die in einer zum Ge windebohr-Hub gegenläufigen Spanabfuhrrichtung aus der Gewindebohrung gefördert werden. Mit Hilfe der im Gewindebohr-Hub in die Gewindegänge einragenden Kerndurchmesser-Schneiden wird prozesssicher verhindert, dass Späne in das zuvor erzeugte Gewinde-Rohprofil gelangen und dieses beschädigen.

Da der Vorbohr-Durchmesser kleiner ist als der Kern-Durchmesser kann in Gewindebohr-Hub die Vorschubkraft sowie das Drehmoment niedriger aus gelegt sein als im Stand der Technik.

In einer ersten Ausführungsvariante können die Kerndurchmesser- Schneiden entlang der Werkzeug-Achse auf identischen Kerndurchmessern liegen. Alternativ dazu können die Kerndurchmesser der Kerndurchmesser- Schneiden entlang der Werkzeug-Achse variieren.

In einer ersten Ausführungsvariante können im Gewindebohr-Hub die Kern- durchmesser-Schneiden ohne Spaneingriff in den Gewindegängen des In- nengewinde-Rohprofils geführt sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn die Schneiden-Flanken der Kerndurchmesser-Schneiden im Gewindebohr- Hub auf den Gewindeflanken der Gewindegänge des zuvor erzeugten In- nengewinde-Rohprofils abstützbar sind. Auf diese Weise wird im Gewinde bohr-Hub eine seitliche Führung des Gewindebohr-Werkzeugs bereitgestellt. Der Schneidengrund-Durchmesser der Kerndurchmesser-Schneiden kann in einer Ausführungsvariante kleiner oder dem Vorbohr-Durchmesser der Vor- bohr-Schneiden-Ecke sein.

In einer zweiten Ausführungsvariante können im Gewindebohr-Hub die Kerndurchmesser-Schneiden nicht mehr ohne Spaneingriff, sondern viel mehr mit Spaneingriff in den Gewindegängen des Innengewinde-Rohprofils geführt sein. In diesem Fall kann im Gewindebohr-Hub ein erster Materialab trag erfolgen, bei dem die Kerndurchmesser-Schneiden (insbesondere deren Schneidengrund) einen Teil des Durchmesser-Aufmaßes abtragen. Im an schließenden Freischnitt-Hub kann ein zweiter Materialabtrag erfolgen, bei dem Kerndurchmesser-Schneiden (insbesondere deren Längs- Schneidenkanten) den restlichen Teil des Durchmesser-Aufmaßes abtragen.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Gewindeerzeugungsab schnitt mit zumindest einem Reversierzahn ausgebildet sein. Der Reversier zahn ist während des Gewindebohr-Hubs außer Spaneingriff mit dem Werk stück. Erst beim Reversier-Hub kann der Reversierzahn ein gegebenenfalls zusätzlich vorgehaltenes Flanken-Aufmaß von zum Beispiel einer spänezu- gewandten Gewindeflanke abtragen oder abformen, wodurch das Werk stück-Innengewinde fertigstellbar ist.

Nachfolgend ist eine bevorzugte Prozessabfolge zur Erzeugung der Gewin debohrung stichpunktartig beschrieben: Bohren und Gewinden in einem Ar beitsschritt (das heißt im Gewindebohr-Hub). Während des Gewindebohr- Hubs bewegen sich die Kerndurchmesser-Schneiden geschützt im Gewin deprofil und hindern die Späne daran in das zuvor erzeugte Gewindeprofil zu gelangen und es zu beschädigen. Die Vorbohr-Schneiden erzeugen im Ge gensatz zum Stand der Technik nicht den Kerndurchmesser, sondern einen kleineren Vorbohr-Durchmesser. Da der Vorbohr-Durchmesser kleiner ist als der Kerndurchmesser, können die Vorschubkraft und das Drehmoment nied riger als im Stand der Technik sein. Beim Erreichen der Soll-Gewindetiefe erfolgt der Freischnitt-Hub, bei dem die Synchronisation von Vorschub und Drehzahl abgeschaltet wird. Beim Abbremsen des Werkzeug-Vorschubs wird die Freischnitt-Nut analog zum Stand der Technik erzeugt; zusätzlich schneiden die Kerndurchmesser-Schneiden den Kerndurchmesser. Die Kerndurchmesser-Schneiden können so angeordnet sein, dass der Kern durchmesser entlang des Gewindes variabel sein kann. Die Werkzeug- Drehrichtung wird im Freischnitt-Hub reversiert. Zudem wird ein gegenläufi ger Werkzeug-Vorschub eingeschaltet, synchronisiert und das Werkzeug durch das zuvor erzeugte Gewindeprofil aus der Bohrung kraftlos herausge führt. Das Werkzeug kann so konstruiert werden, dass das Gewindebohr- Hub erzeugte Gewindeprofil nicht fertigbearbeitet ist. Die Fertigbearbeitung kann gegebenenfalls beim Herausführen des Werkzeugs aus der Bohrung erfolgen, nachdem das Werkzeug in der Freischnitt-Nut um eine Bearbei tungszugabe entlang der Werkzeug-Achse versetzt worden ist.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefüg- ten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Seitenschnittdarstellung ein in einem Werkstück ausgebildetes Gewindesackloch;

Figuren 2 und 3 unterschiedliche Ansichten eines Gewindebohr- Werkzeugs; Figur 4 das Gewindebohr-Werkzeug in einem stark vereinfach ten Ersatzbild, das in der Zeichenebene lediglich die für die Erfindung relevanten Geometrie-Merkmale zeigt;

Figuren 5 bis 8 Ansichten, anhand derer die Erzeugung des in der Figur 1 gezeigten Gewindesackloches veranschaulicht ist; so wie

Figuren 9 bis 12 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Figur 1 ist eine fertiggestellte Werkstück-Gewindebohrung 1 gezeigt. Die Bohrung 1 ist mit ihrem Bohrungsgrund 3 bis zu einer Soll-Bohrtiefe tß in ein Werkstück 5 mittels einer sogenannten Einschuss-Bohrbearbeitung eingear beitet, die später anhand der Figuren 4 bis 8 erläutert wird. Die Gewindeboh rung 1 weist an ihrer Bohrungsöffnung eine umlaufende Gewindesenkung 7 auf, die im weiteren Verlauf nach unten in ein Innengewinde 9 übergeht. Das Innengewinde 9 erstreckt sich entlang der Bohrungs-Achse B bis zu einer nutzbaren Soll-Gewindetiefe tG. Wie aus der Figur 1 weiter hervorgeht, mün det ein Gewindegang 15 des Innengewindes 9 mit einem Gewindeauslauf 11 in eine umlaufende Freischnitt-Nut 13. Diese weist keine Gewindesteigung auf und ist, in der Axialrichtung betrachtet, zwischen dem Innengewinde 9 und dem Bohrungsgrund 3 ausgebildet. Der Gewindegang 15 weist einen radial äußeren Gewindegrund 17 sowie seitliche obere und untere Gewinde flanken 18, 19 auf, die radial innen in einen Gewindekern 20 übergehen. Der Gewindegrund 17 liegt auf einem Außendurchmesser dA, während der Ge windekern 21 auf einem Kerndurchmesser d« liegt. Die in der Figur 1 obere Gewindeflanke 19 ist die bei der Gewindebohr-Bearbeitung spänezugewand- te Gewindeflanke, während die in der Figur 1 untere Gewindeflanke 18 die späneabgewandte Gewindeflanke ist.

Die in der Figur 1 gezeigte Werkstück-Gewindebohrung 1 wird mit Hilfe eines nachfolgend anhand der Figuren 2, 3 und 4 beschriebenen Gewindebohr- Werkzeugs 23 hergestellt. Demzufolge weist das Werkzeug 23 in der Figur 2 an seiner Bohrerspitze 25 drei gleichmäßig umfangsverteilte stirnseitige so wie querverlaufende Vorbohr-Schneiden 27 und einen in der Gewindebohr- Richtung nacheilenden Gewindeerzeugungsabschnitt 29 (Figur 3) auf.

Das Werkzeug 23 ist in der Figur 3 mit einem Werkzeugschaft 24 sowie ei nem daran anschließenden Gewindebohr-Körper 26 aufgebaut, entlang des sen Werkzeug-Achse W sich insgesamt drei umfangsseitig verteilte Spannu ten 28 bis zu der jeweiligen stirnseitigen Vorbohr-Schneide 27 an der Boh rerspitze 25 erstrecken. An jeder Vorbohr-Schneide 27 läuft eine, die Span nut 28 begrenzende Spanfläche 31 und eine stirnseitige Freifläche 33 (Figur 2) der Bohrerspitze 25 zusammen. In der Werkzeug-Umfangsrichtung ist die jeweilige Spannut 28 durch einen Bohrersteg 35 begrenzt. Insgesamt weist das in den Figuren 2 und 3 gezeigte Gewindebohr-Werkzeug 23 drei Bohr erstege 35 auf. Die Spanfläche 31 der Spannut 28 geht unter Bildung einer Nebenschneide 36 in eine außenumfangsseitige Rückenfläche 37 des jewei ligen Bohrerstegs 35 über. Die Nebenschneide 36 und die stirnseitige Vor- bohr-Schneide 27 laufen in der Figur 3 an einer radial äußeren Vorbohr- Schneiden-Ecke 39 zusammen.

An den außenumfangsseitigen Rückenflächen 37 der drei Bohrerstege 35 weist der Gewindeerzeugungsabschnitt 29 jeweils einen Bearbeitungszahn 41 , 42, 43 auf. Die Bearbeitungszähne 41, 42, 43 sind in unterschiedlichen Geometrien ausgeführt sowie mit unterschiedlichen Axialabständen an der Bohrerspitze 25 beabstandet, um die in der Figur 1 gezeigten Gewindegänge 15 des Innengewindes 9 zu erzeugen.

Das Gewindebohr-Werkzeug 23 weist am Übergang zwischen dem Gewin- debohr-Körper 26 und dem Werkzeugschaft 24 eine Senkungs-Schneide 49 zur Bildung der in der Figur 1 gezeigten Gewindesenkung 7 auf.

Wie aus der Figur 3 weiter hervorgeht, sind auf der außenumfangsseitigen Rückenfläche 37 der Bohrerstege 35 jeweils Kerndurchmesser-Schneiden 34 ausgebildet, die jeweils um eine Schneiden-Höhe von einem Schneideng rund 38 nach radial außen abragen.

Jede Kerndurchmesser-Schneide 34 weist in der Figur 4 eine radial äußere, entlang der Werkzeug-Achse W verlaufende Längs-Schneidenkante 40 auf, die auf dem Gewinde-Kerndurchmesser d« liegt. Die Längs-Schneidenkante 40 geht an einer, der Bohrerspitze 25 zugewandten Schneiden-Ecke 44 in eine erste Schneidenflanke 46 über. In gleicher Weise geht die Schneiden kante 40 an einer, dem Werkzeugschaft 24 zugewandten Schneiden-Ecke 48 in eine zweite Schneidenflanke 50 über. Die beiden Schneidenflanken 46, 50 laufen mit einem Schneidengrund 38 zusammen, der auf einem Schneid engrund-Durchmesser dsG liegt. Die stirnseitige Vorbohr-Schneide 27 geht an einer radial äußeren Vorbohr- Schneiden-Ecke 39 in die Nebenschneide 36 über. Die radial äußere Vor- bohr-Schneiden-Ecke 39 liegt auf einem Vorbohr-Durchmesser dvß.

Wie aus der Figur 3 oder 4 weiter hervorgeht, sind die Kerndurchmesser- Schneiden 34 entlang der Werkzeug-Achse W über Schneiden-Lücken 51 voneinander beabstandet. Die Schneiden-Lücken 51 sind derart bemessen, dass im nachfolgend beschriebenen Gewindebohr-Hub G (Figur 5 oder 6) jede Kerndurchmesser-Schneide 34 in einen Gewindegang 15 eines Innen- gewinde-Rohprofils 8 einragt. Die Anzahl der Kerndurchmesser-Schneiden 34 entspricht dabei mindestens der Anzahl von zu erzeugenden Gewinde gängen 15.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 5 bis 8 das Verfahren zur Erzeugung der in der Figur 1 gezeigten Werkstück-Gewindebohrung 1 beschrieben: Demzufolge wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 in einer Gewindebohr- Richtung auf das noch nicht vorgebohrte Werkstück 5 geführt und mit einem Gewindebohr-Hub G (Figur 5 oder 6) in das Werkstück 5 eingetrieben. Im Gewindebohr-Hub G erzeugt die Vorbohr-Schneide 27 eine Vorbohrung 30 (Figur 5 oder 6) mit dem Vorbohr-Durchmesser dvß. Der nacheilende Gewin deerzeugungsabschnitt 29 erzeugt an der Innenwandung der Vorbohrung 30 ein Innengewinde-Rohprofil 8 (Figur 6 oder 7). Der Gewindebohr-Hub G wird bei einem Gewindebohr-Vorschub und bei damit synchronisierter Gewinde- bohr-Drehzahl in einer Gewindebohr-Drehrichtung durchgeführt, und zwar bis die Soll-Gewindetiefe tG erreicht ist. Während des obigen Gewindeform- Hubes G werden die Kerndurchmesser-Schneiden 34 ohne Spaneingriff in den Gewindegängen 15 des Innengewinde-Rohrprofils 8 geführt. Die Schneidenflanken 46, 50 der Kerndurchmesser-Schneiden 34 sind auf den Gewindeflanken 18, 19 der Gewindegänge des Innengewinde-Rohprofils 8 abgestützt, wie in der Figur 5 und 6 gezeigt.

In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 8 ist der Schneidengrund- Durchmesser dsG der Kerndurchmesser-Schneiden 34 kleiner bemessen als der Vorbohr-Durchmesser dvß der Vorbohr-Schneiden-Ecke 39. In der Figur 6 ist das Gewindebohr-Werkzeug 23 am Ende des Gewinde- bohr-Hubs G gezeigt. Unmittelbar anschließend wird ein Freischnitt-Hub (Fi gur 6 und 7) durchgeführt. Im Unterschied zum Gewindeform-Hub G ist im Freischnitt-Hub die Synchronisation von Vorschub und Drehzahl abgeschal tet. Im Freischnitt-Hub F wird die Drehzahl des Gewindebohr-Werkzeugs 23 abgebremst und es erfolgt eine Drehrichtungsumkehr. Gleichzeitig erzeugt die Senkungs-Schneide 49 die umlaufende Gewindesenkung 7. Zudem tra gen im Freischnitt-Hub F die Kerndurchmesser-Schneiden 34 das Durch- messer-Aufmaß Ad am radial inneren Gewindescheitel 21 (Figur 5 und 6) durch Spanbearbeitung bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser d« ab. Der im Freischnitt-Hub F erfolgende Materialabtrag des Durchmesser-Aufmaßes Ad erfolgt durch die, der Bohrerspitze 25 zugewandte Schneidenflanke 46 der jeweiligen Kerndurchmesser-Schneide 34, durch die der Bohrerspitze 25 zu gewandte Schneiden-Ecke 44 und durch die Längs-Schneidenkante 40.

Im Innengewinde-Rohprofil 8 liegt der radial innere Gewindescheitel 21 (Fi gur 5 und 6) auf einem Durchmesser ds, der dem Vorbohrdurchmesser dvß entspricht, der um ein Durchmesser-Aufmaß Ad kleiner ist als der Gewinde- Kerndurchmesser dK.

Im Freischnitt-Hub F (Figuren 5 und 6) wird zur Vorbereitung eines Rever- sier-Hubes R (Figur 8) eine Drehrichtungsumkehr durchgeführt. Im Rever- sier-Hub R wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 in einer Reversier-Richtung aus der Gewindebohrung 1 herausgeführt, und zwar mit einem entgegenge setzten Reversier-Vorschub sowie damit synchronisierter Reversier- Drehzahl. Diese Parameter sind so bemessen, dass der Gewindeerzeu gungsabschnitt 29 des Gewindebohr-Werkzeugs 23 im Wesentlichen belas tungsfrei in den Gewindegängen 15 des Innengewindes 9 aus der Gewinde bohrung geführt wird.

Im Reversier-Hub R (Figur 8) werden die Bearbeitungszähne 41 , 42, 43, die Vorbohr-Schneide 27, die Nebenschneide 36 und die Kerndurchmesser- Schneiden 34 belastungsfrei aus der Gewindebohrung 1 herausgeführt. Nachfolgend werden anhand der Figur 9 der Aufbau und die Wirkungsweise eines Gewindebohr-Werkzeugs 23 gemäß einem weiteren Ausführungsbei spiel beschrieben. Das in der Figur 9 gezeigte Gewindebohr-Werkzeug 23 entspricht dem der vorangegangenen Figuren. Von daher wird auf die Vor beschreibung verwiesen. Das in den Figuren 9 und 10 gezeigte Gewinde bohr-Werkzeug 23 weist einen zusätzlichen Reversierzahn 69 auf. Mit dem Reversierzahn 69 wird im Reversier-Hub R ein Flanken-Aufmaß Dz von der spänezugewandten Gewindeflanke 19 abgetragen. Zur Vorbereitung des Reversier-Hubs R wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 (nach Abschluss des Freischnitt-Hubs F) mit einer Bearbeitungszugabe so angesteuert, dass der Reversierzahn 69 das Flanken-Aufmaß Dz von der spänezugewandten Ge windeflanke 19 bis auf das Fertigmaß abträgt oder abformt. Der Reversier zahn 69 ist auf der Bohrersteg-Rückenfläche 37 ausgebildet.

In den Figuren 11 , 12 und 13 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei dem das Gewindebohr-Werkzeug 23 im Wesentlichen dem der vorange gangenen Figuren entspricht. Von daher wird auf die Vorbeschreibung ver wiesen. Der Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 8 ist folgender: Der Schneidengrund-Durchmesser dsG ist in den Figuren 11 , 12 und 13 nicht kleiner, sondern größer bemessen als der Vorbohr- Durchmesser dvß der Vorbohr-Schneiden-Ecke 39. Dadurch ist der Schneid engrund 38 der Kerndurchmesser-Schneiden 34 im Gewindebohr-Hub G (Figur 11) in Spaneingriff mit dem Innengewinde-Rohprofil 8 ist. In dem in der Figur 11 angedeuteten Gewindebohr-Hub G erfolgt ein erster Materialabtrag M1 , bei dem der Schneidengrund 38 der Kerndurchmesser-Schneiden 34 einen Teil des Durchmesser-Aufmaßes Ad abtragen. Im folgenden Frei- schnitt-Hub F erfolgt ein zweiter Materialabtrag M2, bei dem die Längs- Schneidenkanten 40 der Kerndurchmesser-Schneiden 34 den restlichen Teil des Durchmesser-Aufmaßes Ad abtragen. BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Gewindebohrung

3 Bohrungsgrund

5 Werkstück

7 Gewindesenkung

8 Innengewinde-Rohprofil 9 Innengewinde 11 Gewindeauslauf 13 Freischnitt-Nut 15 Gewindegang 17 radial äußerer Gewindegrund

18, 19 Gewindeflanken 20 Gewindekern 21 Gewindescheitel

23 Gewindebohr-Werkzeug

24 Werkzeugschaft

25 Bohrerspitze

27 Vorbohr-Schneide

29 Gewindeerzeugungsabschnitt

26 Gewindebohr-Körper

28 Spannut

30 Vohrbohrung

31 Spanfläche

33 stirnseitige Freifläche

34 Kerndurchmesser-Schneiden

35 Bohrersteg

36 Nebenschneide

37 außenumfangsseitige Rückenfläche

38 Schneidengrund

39 radial äußere Vorbohr-Schneiden-Ecke

40 Längs-Schneidenkante

41 , 42, 43 Bearbeitungszähne 44 Schneiden-Ecke 46 erste Schneidenflanke

48 Schneiden-Ecke

49 Senkungs-Schneide

50 zweite Schneidenflanke 51 Schneiden-Lücken

69 Reversierzahn dsG Schneidengrund-Durchmesser dvß Vorbohr-Durchmesser dA Gewinde-Außendurchmesser di Gewinde-Innendurchmesser dK Gewinde-Kerndurchmesser ds Gewindescheitel-Durchmesser Ad Durchmesser-Aufmaß Az Flanken-Aufmaß G Gewindebohr-Hub F Freischnitt-Hub R Reversier-Hub B Bohrungs-Achse W Werkzeug-Achse M1 erster Materialabtrag M2 zweiter Materialabtrag