Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Erzeugung eines Innengewindes in einer Werkstück-Vorbohrung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In einer Werkstück-Vorbohrung kann ein Innengewinde durch spanendes Gewindeschneiden oder durch ein spanloses Gewindeformen erzeugt werden. Beim Gewindeformen wird das Werkstück-Material an der

Vorbohrungs-Wand plastisch verformt, und zwar unter Bildung des

Innengewindes.

In einem herkömmlichen Verfahren wird zunächst eine Werkstück- Vorbohrung bereitgestellt, in der mittels eines Gewindeerzeugungs- Werkzeuges (das heißt Gewindeschneider oder Gewindeformer) ein

Innengewinde erzeugt wird, das einen Gewinde-Außendurchmesser und einen Gewinde-Kerndurchmesser aufweist. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Gewindeerzeugungs-Werkzeug in einem Gewindeerzeugungs-Hub mit einem definierten Gewindeerzeugungs-Vorschub und einer damit synchronisierten Gewindeerzeugungs-Drehzahl bis zum Erreichen einer Soll- Gewindetiefe in die Werkstück-Vorbohrung eingefahren, wodurch sich das Innengewinde bildet. Anschließend erfolgt ein gegenläufiger Reversier-Hub, bei dem das Gewindeerzeugungs-Werkzeug aus dem Innengewinde der Werkstück-Vorbohrung herausgefahren wird, und zwar mit einem

gegenläufigen Reversier-Vorschub sowie einer damit synchronisierten gegenläufigen Reversier-Drehzahl, so dass das Gewindeerzeugungs- Werkzeug im Wesentlichen belastungsfrei durch den Gewindegang des Innengewindes aus der Vorbohrung herausgeführt werden kann. Das so in der Werkstück-Vorbohrung gebildete Innengewinde weist einen radial äußeren Gewindegrund und einen radial inneren Gewindescheitel auf, die in der Bohrungs-Radialrichtung um eine Profilhöhe voneinander beabstandet sind. Speziell bei einem spanlosen Gewindeform-Prozess können sich aufgrund der plastischen Verformung des Werkstück-Materials Fehlerstellen bzw. Materialschwächungen im geformten Innengewinde bilden. Diese treten insbesondere am radial inneren Gewindescheitel des Innengewindes auf und beeinträchtigen das Setzverhalten eines in das Innengewinde verschraubten Schraubelementes.

Aus der DE 2 058 991 ist ein Gewindeform-Werkzeug zum Formen von Innengewinden bekannt, das einen Schneidenkopf zur spanenden

Feinbearbeitung bzw. zum Vorreiben einer Werkstück-Vorbohrung aufweist. Aus der DE 79 22 782 U1 ist ein kombiniertes Werkzeug zum Bohren und Gewindeformen bekannt, bei dem in einem Arbeitsgang ein Gewinde gebohrt und geformt werden kann.

Aus der DE 696 21 092 T2 ist ein gattungsgemäßes Gewindeerzeugungs- Werkzeug bekannt, mit dem zunächst ein Innengewindeprofil an der

Vorbohrungs-Wand erzeugt wird. Das Innengewindeprofil weist den endgültigen Gewinde-Außendurchmesser sowie einen Gewinde- Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Gewinde-Kerndurchmesser im Endbearbeitungszustand des Innengewindes. Anschließend erfolgt ein Endbearbeitungsschritt, bei dem der Gewinde-Innendurchmesser des

Innengewindeprofils auf den endgültigen Kerndurchmesser des

Innengewindes aufgeweitet wird. Die Aufweitung des Innengewindeprofils erfolgt in einer Spanbearbeitung, zum Beispiel durch Schleifen oder Bohren, bei der das Innengewindeprofil auf den Gewinde-Kerndurchmesser geschliffen oder aufgebohrt wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Werkzeug zur Erzeugung eines Innengewindes in einer Werkstück-Vorbohrung bereitzustellen, mit dem eine dauerhaft betriebssichere Schraubverbindung gewährleistet ist. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Wie oben im gattungsgemäßen Stand der Technik bereits dargelegt, wird auch erfindungsgemäß mit dem Gewindeerzeugungs-Werkzeug zunächst ein Innengewindeprofil an der Vorbohrungs-Wand erzeugt. Das

Innengewindeprofil weist den endgültigen Gewinde-Außendurchmesser sowie einen Gewinde-Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Gewinde- Kerndurchmesser im Endbearbeitungszustand des Innengewindes.

Anschließend erfolgt ein Endbearbeitungsschritt, bei dem der Gewinde- Innendurchmesser des Innengewindeprofils auf den endgültigen

Kerndurchmesser des Innengewindes aufgeweitet wird. Die Aufweitung des Innengewindeprofils erfolgt in einer Spanbearbeitung, zum Beispiel durch Schleifen oder Bohren, bei der das Innengewindeprofil auf den Gewinde- Kerndurchmesser geschliffen oder aufgebohrt wird.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bei der Spanbearbeitung anfallenden Späne zu einer Beschädigung des Innengewindes führen können. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des

Patentanspruches 1 dem Bohrabschnitt des Werkzeugs zumindest eine Spannut zugeordnet, mittels der die bei der Aufweitung des Gewinde- Innendurchmessers bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser anfallenden Späne abtransportiert werden können. Generell können eine oder mehrere Spannuten im Werkzeug ausgebildet werden. Im Hinblick auf die beim

Bearbeitungsprozess auf das Werkzeug wirkenden mechanischen

Spannungen ist jedoch besonders bevorzugt, wenn genau eine Spannut im Werkzeug ausgebildet ist, um dessen Bauteilstabilität nicht zu

beeinträchtigen. Die Spannut kann sich linear oder schraubenlinienförmig entlang der Werkzeugachse über eine Nutlänge erstrecken. Bevorzugt kann die Spannut sich durch den Gewindeformabschnitt erstrecken und darüber hinaus in Richtung auf einen Werkzeug-Spannschaft verlängert sein.

Das Gewindeerzeugungs-Werkzeug kann bevorzugt ein Innengewindeformer sein, bei dem das Innengewindeprofil in einem spanlosen Gewindeform- Prozess, d.h. unter geringfügiger plastischer Verformung des Werkstück- Materials, an der Vorbohrungs-Wand gebildet wird. Die nachfolgenden Erfindungsaspekte sind mit Bezug auf einen spanlosen Gewindeform- Prozess erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen spanlosen Gewindeform-Prozess begrenzt, sondern kann bei beliebigen

Gewindeerzeugungs-Prozessen genutzt werden.

Das Gewindeform-Werkzeug kann in einem Gewindeform-Hub in die

Werkstück-Vorbohrung eingefahren werden, und zwar unter Bildung des Innengewindeprofils. Der Gewindeform-Vorschub sowie die Gewindeform- Drehzahl sind dabei aufeinander abgestimmt oder synchronisiert, um das beabsichtigte Innengewindeprofil bis zum Erreichen einer Soll-Gewindetiefe zu formen. Anschließend erfolgt ein Reversier-Hub, bei dem das

Gewindeform-Werkzeug aus dem Innengewindeprofil der Vorbohrung herausgeführt wird. Im Reversier-Hub wird das Gewindeform-Werkzeug mit einem gegenläufigen Reversier-Vorschub sowie einer damit synchronisierten gegenläufigen Reversier-Drehzahl angetrieben. Dadurch ist gewährleistet, dass ein am Werkzeug ausgebildeter Gewindeformabschnitt im

Wesentlichen belastungsfrei durch den Gewindegang des in der Werkstück- Vorbohrung erzeugten Innengewindeprofils herausgeführt wird. Im oben angedeuteten Gewindeform-Prozess kann sich am radial inneren Gewindescheitel des geformten Innengewinde'profils eine

Materialschwächung bzw. eine Material-Fehlerstelle ausbilden, bei der Ausformkrallen vom Werkstück-Vollmaterial nach radial innen vorragen und einen Hohlraum einschließen/ Zudem können sich Risse im Gewindescheitel ausbilden. Derartige Fehlerstellen beeinträchtigen das Setzverhalten eines eingeschraubten Schraubelementes. Vor diesem Hintergrund werden im Endbearbeitungsschritt die am -Gewindescheitel gebildeten

Materialschwächungen bzw. Fehlerstellen zumindest teilweise, bevorzugt vollständig abgetragen.

Das Gewindeform-Werkzeug kann so ausgebildet sein, dass der

Endbearbeitungsschritt entweder gleichzeitig mit dem Gewindeform-Hub oder gleichzeitig mit dem Reversier-Hub erfolgt. In diesem Fall sind im Gewindeform-Werkzeug sowohl ein Gewindeformabschnitt als auch ein Bohr- oder Schleifabschnitt integriert. Alternativ dazu kann der

Endbearbeitungsschritt auch mit einem separaten Schleif- oder

Bohrwerkzeug erfolgen, mit dem das Innengewindeprofil auf den endgültigen Gewinde-Kerndurchmesser aufgeweitet werden kann.

Ein Gewindeform-Werkzeug zur Durchführung des obigen Verfahrens kann bevorzugt einen Spannschaft und einen daran anschließenden

Werkzeugkörper aufweisen. Entlang dessen Werkzeug-Achse kann das Werkzeug einen Gewindeformabschnitt und einen Bohr- oder

Schleifabschnitt (nachfolgend vereinfacht als Bohrabschnitt bezeichnet) aufweisen. Mit dem Gewindeformabschnitt wird das Innengewindeprofil in der Vorbohrungs-Wand erzeugt, das noch den Gewinde-Innendurchmesser aufweist. Mit dem Bohrabschnitt kann der Gewinde-Innendurchmesser des Innengewindeprofils bis auf den endgültigen Gewinde-Kerndurchmesser aufgeweitet werden. Der Gewindeformabschnitt kann zumindest einen Profilzahn aufweisen, der mit einem radial äußeren Profilzahn-Scheitel und einem radial inneren Profilzahn-Grund ausgebildet ist, der über eine Zahnhöhe vom Profilzahn- Scheitel beabstandet ist. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen

Verfahrens liegt der radial äußere Profilzahn-Scheitel auf einer Kreislinie, ,deren Durchmesser größer als der Vorbohrungs-Durchmesser ist. Zudem liegt der radial innere Profilzahn-Grund auf einer Kreislinie, deren

Durchmesser kleiner als der Vorbohrungs-Durchmesser ist.

In einer technischen Umsetzung kann der Gewindeformabschnitt, in einer Werkzeug-Umfangshchtung betrachtet, umfangsverteilte Profilzähne aufweisen. Diese sind in an sich gängiger Praxis über zumindest eine axial verlaufende Schmiernut voneinander beabstandet. Während der < Gewindeformung wird über die Schmiernut ein Schmier- und Kühlmittel zu den Profilzähnen geführt, um eine einwandfreie Gewindeformung zu gewährleisten. Die Schmiernuttiefe kann, in der Radialrichtung betrachtet, wesentlich kleiner sein als die Spannuttiefe. Auf diese Weise ist

gewährleistet, dass einerseits ausreichend Schmier- und/oder Kühlmittel über die Schmiernut zu den Profilzähnen des Gewindeformabschnittes zuführbar ist, und andererseits über die querschnittsgroße Spannut die anfallenden Späne einwandfrei abtransportiert werden können

(querschnittsklein). Der am Gewindeform-Werkzeug ausgebildete Bohrabschnitt bewirkt ein Aufbohren des Innengewindeprofils auf den Gewinde-Kerndurchmesser. Hierzu kann der Bohrabschnitt zumindest eine Längsschneide mit einer radial äußeren Längsschneidkante aufweisen, die geradlinig oder

spiralförmig entlang der Werkzeug-Achse verläuft. Die Längsschneidkante kann auf einem Kantendurchmesser liegen, der kleiner als der Vorbohrungs- Durchmesser, jedoch größer als der Innendurchmesser des

Innengewindeprofils ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Bohrabschnitt unmittelbar an der Werkzeugspitze ausgebildet sein und in Richtung auf den Werkzeug- Spannschaft in den Gewindeformabschnitt übergehen. In diesem Fall kann der Bohrabschnitt während des Gewindeform-Hubes belastungsfrei in die noch unbearbeitete Werkstück-Vorbohrung eingeführt werden. Im

anschließenden Reversier-Hub wird das Innengewindeprofil mit Hilfe des Bohrabschnittes auf den Gewinde-Kerndurchmesser aufgebohrt, wodurch das Innengewinde fertiggestellt ist.

In der obigen Werkzeug-Geometrie kann die Längsschneidkante an einer, von der Werkzeugspitze abgewandten Schneidecke in eine Querschneide übergehen, die quer zur Werkzeug-Achse verläuft. Der Aufbohr- Vorgang erfolgt somit bevorzugt mit Hilfe von sowohl der Querschneide als auch der Längsschneide, wodurch die Belastung der Längsschneide beim

Aufbohrvorgang reduzierbar ist. Zudem ist es bevorzugt, wenn sich die Längsschneidkante entlang der Werkzeug-Achse nicht linear geradlinig zwischen zwei Schneidecken erstreckt, sondern vielmehr einen radial nach innen gebogenen

Kantenverlauf aufweist. Dadurch können die beim Aufbohrvorgang

gebildeten Schnittflächenkanten am erzeugten Innengewinde entgratet werden.

Für ein einwandfreies Innengewinde ist es von Bedeutung, dass einerseits die beim Gewindeformen gebildeten Materialschwächungen bzw.

Fehlerstellen am Innengewindescheitel beim Endbearbeitungsschritt vollständig abgetragen werden. Der Materialabtrag erfolgt unter Reduzierung der Innengewindeprofil-Höhe. Andererseits ist es von Bedeutung, dass die nach dem Materialabtrag noch verbleibende Innengewindeprofil-Höhe noch ausreichend groß ist, um eine einwandfreie Schraubverbindung mit einem Schraubelement zu gewährleisten.

Vor diesem Hintergrund kann die folgende Maßnahme getroffen werden: So kann am Profilzahn-Grund des werkzeugseitigen Gewindeformabschnitts eine taschenförmige Ausnehmung vorgesehen sein, wodurch der beim Gewindeformen verfügbare Verdrängungsraum für das Werkstück-Material nach radial innen vergrößert ist. Durch den radial nach innen vergrößerten Verdrängungsraum werden die am Gewindescheitel gebildeten

Materialschwächungen/Fehlerstellen weiter nach radial innen verlagert (bei gleichzeitiger Reduzierung des Innendurchmessers des

Innengewindeprofils). Dies führt dazu, däss im Endbearbeitungsschritt einerseits die Materialschwächungen/Fehlerstellen vollständig abgetragen werden können und andererseits eine ausreichend große

Innengewindeprofil-Höhe verbleibt, um eine zuverlässige Schraubverbindung mit dem Schraubelement zu gewährleisten. Zudem kann der Vorbohrungs-Durchmesser - im Vergleich zu üblichen Gewindeform-Verfahren - reduziert werden. Dadurch wird beim

Gewindeform-Prozess zusätzliches Werkstück-Material plastisch verformt und verdrängt. Um während des Bearbeitungsprozesses einen einwandfreien

Späneabtransport aus der Vorbohrung zu gewährleisten, ist bevorzugt die folgende Maßnahme getroffen: So kann die Spannut an dem Bohrabschnitt des Werkzeugs zusätzlich eine Spanleitstufe aufweisen. Diese kann die Spannut in der Axialrichtung zumindest teilweise schließen. Im

Bearbeitungsprozess werden die anfallenden Späne an der Spanleitstufe gestaut, wodurch ein Späne-Transport in Richtung Vorbohrungs-Grund verhindert ist und umgekehrt ein Transport der Späne aus der Vorbohrung heraus unterstützt wird. In einer technischen Umsetzung kann die Spanleitstufe unmittelbar an der Werkzeugspitze ausgebildet sein. Die Spanleitstufe kann dabei unter Reduzierung der Spannuttiefe bis auf eine reduzierte Spannuttiefe gebildet werden. Die Spanleitstufe weist eine Spanleitfläche auf, die an der

Längsschneide des Bohrabschnittes mit einer radial äußeren Werkzeug- Freifläche zusammenläuft. Zudem kann die Spanleitfläche an einer stirnseitigen Übergangskante in eine die Werkzeugspitze bildende Stirnfläche übergehen. Die stirnseitige Übergangskante begrenzt einen freien

Spannutöffnungsbereich, der in die Werkzeug-Stirnfläche mündet. Bevorzugt ist es, wenn das Werkzeug im Bearbeitungsprozess an ein Kühlmittelsystem angeschlossen ist. Hierzu kann das Werkzeug einen Zentral-Kühlkanal aufweisen, der vom Werkzeug-Span nschaft in Richtung auf die Werkzeugspitze geführt ist. Der Zentral-Kühlkanal kann mit einem Auslaufkanal in Strömungsverbindung sein, der unmittelbar in die Spannut mündet. Auf diese Weise ergibt sich ein Kühlmittel-Strömungsweg, bei dem das Kühlmittel zunächst im Zentral-Kühlkanal bis zur Werkzeugspitze geführt wird und anschließend dazu gegenläufig im Auslaufkanal aus einer

Mündungsöffnung in die Spannut hinein austritt, um den Späne-Abtransport aus der Vorbohrung zu unterstützen.

Die Strömungsverbindung zwischen dem Zentral-Kühlkanal und dem

Auslaufkanal kann bei Anwendung des Werkzeugs in einer Sacklochbohrung besonders einfach bewerkstelligt werden: In diesem Fall kann sowohl der Zentral-Kühlkanal als auch der Auslaufkanal in die Werkzeug-Stirnseite münden. Auf diese Weise ist die Strömungsverbindung zwischen dem Zentral-Kühlkanal und dem Auslaufkanal in einfacher Weise durch einen Zwischenraum zwischen der Werkzeugspitze und dem Bohrungsgrund der Sacklochbohrung gebildet. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen

wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger

Kombination miteinander zur Anwendung kommen.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Teilschnittansicht eine Werkstück-Vorbohrung mit einem Innengewinde;

Figur 2 und 3 ein Gewindeform-Werkzeug in unterschiedlichen Ansichten;

Figuren 4 bis 8 jeweils Ansichten, die Prozessschritte zur Erzeugung des in der Figur 1 gezeigten Innengewindes veranschaulichen;

Figur 9 ein Gewindeform-Werkzeug gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel;

Figur 10 ein Gewindeform-Werkzeug gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel; Figur 1 1 eine Schnittansicht entlang der Schnittebene l-l aus der Figur 10;

Figur 12 eine Vorderansicht auf die Werkzeugspitze des in der Figur

10 gezeigten Gewindeform-Werkzeuges; und

Figur 13 eine Ansicht entsprechend der Figur 6.

In der Figur 1 ist eine fertiggestellte Gewindesackloch-Bohrung 1 gezeigt. Die Bohrung 1 ist mit ihrem Bohrungsgrund 3 bis zu einer Soll-Bohrtiefe in ein

Werkstück 5 eingearbeitet. Zudem weist die Bohrung 1 ein Innengewinde 7 auf, das sich entlang einer Bohrungs-Achse B bis zu einer nutzbaren Soll- Gewindetiefe tG erstreckt. Das Innengewinde 7 weist einen Gewinde- Außendurchmesser dA sowie einen Gewinde-Kerndurchmesser dk auf.

.

Das in der Figur 1 gezeigte Innengewinde 7 wird mit Hilfe des nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 beschriebenen Gewindeform-Werkzeugs 9 durchgeführt. Demzufolge weist das Werkzeug 9 einen

Gewindeformabschnitt 1 1 und einen Bohrabschnitt 13 auf, dessen Funktion später erläutert wird. Der Gewindeformabschnitt 1 1 ist mit einer Reihe von Profilzähnen 15 realisiert, die jeweils einen radial äußeren Profilzahn-Scheitel 17 (Fig. 6) und einen davon über eine Zahnhöhe beabstandeten radial inneren Profilzahn-Grund 19 (Fig. 6) aufweisen. Der Profilzahn-Scheitel 17 liegt in der Figur 6 auf einer Kreislinie, deren Durchmesser ds größer als ein Vorbohrungs-Durchmesser dv (Fig. 1 oder 6) einer Werkstück-Vorbohrung 1 (Fig. 4) ist. Der Profilzahn-Grund 19 liegt dagegen auf einer Kreislinie/ deren Durchmesser dG kleiner als der Vorbohrungs-Durchmesser dv ist. Der

Aufbau sowie die Geometrie der in den Figuren gezeigten Profilzähne 15 des Gewindeformabschnitts 1 1 sind von herkömmlicher Machart und aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß den Figuren 2, 4 oder 6 ist der Bohrabschnitt 13 unmittelbar an der Werkzeugspitze ausgebildet und geht dieser in Richtung auf einen

Werkzeug-Spannschaft 21 (Fig. 1 ) in den Gewindeformabschnitt 1 1 über. Der Bohrabschnitt 13 weist in der Figur 3 beispielhaft drei gleichmäßig umfangsverteilte Längsschneiden 23 auf. Jede der Längsschneiden 23 ist mit einer Längsschneidkante 25 (Fig. 6) ausgebildet, die auf einem

Kantendurchmesser di_ liegt, der kleiner als der Vorbohrungs-Durchmesser dv sowie größer als der Gewinde-Innendurchmesser di eines später beschriebenen Innengewindeprofils 27 (Fig. 6) ist.

Wie aus der Figur 7 hervorgeht, erstreckt sich die Längsschneidkante 25 entlang der Werkzeug-Achse W zwischen zwei Schneidecken 29, 31 . Die Längsschneidkante 25 weist einen radial nach innen gebogenen

Kantenverlauf auf, dessen Wirkung später beschrieben ist. Zudem geht die Längsschneidkante 25 an ihrer, von der Werkzeugspitze abgewandten Schneidecke 29 in eine Querschneide 33 über.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 4 bis 8 das Verfahren zur Erzeugung der in der Figur 1 gezeigten Gewindesackloch-Bohrung 1 beschrieben:

Demzufolge wird in der Figur 4 das Gewindeform-Werkzeug 9 in einem Gewindeform-Hub G bis zum Erreichen der Soll-Gewindetiefe tG in die Werkstück-Vorbohrung 1 eingefahren, wobei die Werkzeug-Achse W koaxial zur Bohrungs-Achse B ausgerichtet ist. Im Gewindeform-Hub G ist der Werkzeug-Vorschub fG und eine Gewindeform-Drehzahl nG so aufeinander abgestimmt, dass sich ein Innengewindeprofil 27 (Fig. 5 oder 6) bildet. Das Innengewindeprofil 27 weist in der Figur 6 einen radial äußeren

Gewindegrund 37 und einen radial inneren Gewindescheitel 39 auf, die in der Radialrichtung um eine Profilhöhe voneinander beabstandet sind. Wie aus der Figur 6 hervorgeht, sind am Gewindescheitel 39 des Innengewindeprofils 27 Materialschwächungen bzw. Fehlerstellen 41 mit Ausformkrallen 40 ausgebildet, die vom Werkstück-Vollmaterial radial nach innen vorragen und einen Hohlraum 45 einschließen. Während des obigen Gewindeform-Hubes G wird der an der Werkzeugspitze ausgebildete Bohrabschnitt 13

belastungsfrei in die Werkstück-Vorbohrung 1 eingefahren.

Im anschließenden Reversier-Hub R (Fig. 7) wird der werkzeugseitige Gewindeformabschnitt 1 mit einem gegenläufigen Reversier-Vorschub fR und einer damit synchronisierten gegenläufigen Reversier-Drehzahl nR belastungsfrei entlang des Gewindegangs des Innengewindeprofils 35 aus der Vorbohrung 1 herausgeführt. Während des Reservier-Hubes R erfolgt ein Endbearbeitungsschritt, bei dem der Bohrabschnitt 13 den Gewinde- Innendurchmesser di bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser dK aufbohrt. Der Materialabtrag ist dabei so gewählt, dass die Fehlerstellen 41 am

Gewindescheitel 39 komplett abgetragen werden. Durch den in der Figur 6 angedeuteten, radial nach innen gebogenen Kantenverlauf der

Längsschneidenkante 25 können zugleich auch die Schnittflächenkanten 42 (Figur 8) am bearbeiteten Gewindescheitel 39 des Innengewindes 7 entgratet werden.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bilden sich die Fehlerstellen 41 während des Gewindeform-Hubes G unmittelbar am radial inneren

Gewindescheitel 39 des Innengewindeprofils 27 aus. Damit gewährleistet ist, dass nach dem Endbearbeitungsschritt die noch verbleibende Innengewinde- Profilhöhe ausreichend groß ist, sind gemäß der Figur 9 folgende

Maßnahmen getroffen: So ist der Vorbohrungs-Durchmesser dv - im

Vergleich zu herkömmlichen Gewin deform -Verfahren - reduziert. Dadurch wird beim Gewindeform-Prozess zusätzliches Werkstück-Material plastisch verformt und verdrängt. Zusätzlich ist am Profilzahn-Grund 19 des

werkzeugseitigen Gewindeformabschnitts 1 1 eine taschenförmige Ausnehmung 22 (Fig. 6) vorgesehen, wodurch der beim Gewindeformen verfügbare Verdrängungsraum für das Werkstück-Material nach radial innen vergrößert ist. Durch den radial nach innen vergrößerten Verdrängungsraum werden die am Gewindescheitel 39 gebildeten

Materialschwächungen/Fehlerstellen 41 weiter nach radial innen verlagert, und zwar bei gleichzeitiger Reduzierung des Innendurchmessers di des Innengewindeprofils 27. Dies führt dazu, dass im Endbearbeitungsschritt einerseits die Materialschwächungen/Fehlerstellen 41 vollständig abgetragen werden können und andererseits eine ausreichend große

Innengewindeprofil-Höhe verbleibt, um eine zuverlässige Schraubverbindung mit dem Schraubelement zu gewährleisten.

In der Figur 9 ist das Gewindeform-Werkzeug 9 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zum vorangegangenen

Ausführungsbeispiel ist in der Figur 9 der Bohrabschnitt 13 nicht unmittelbar an der Werkzeugspitze ausgebildet, sondern vielmehr um einen Axialabstand von der Werkzeugspitze versetzt. Der Gewindeformabschnitt 1 1 erstreckt sich dagegen bis unmittelbar an die Werkzeugspitze. Auf diese Weise wird beim Gewindeform-Hub G nicht nur das Innengewindeprofil 27 geformt, sondern mit dem nacheilenden Bohrabschnitt 13 zugleich auch der

Endbearbeitungsschritt durchgeführt, bei dem das erzeugte

Innengewindeprofil 27 bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser d« aufgebohrt wird. In der Figur 10 ist ein Gewindeform-Werkzeug 9 gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel gezeigt, das grundsätzlich baugleich wie das anhand der Figuren 1 bis 8 beschriebene Gewindeform-Werkzeug 9 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist. So weist das Gewindeform-Werkzeug 9, wie auch in der Figur 3 zu sehen ist, im Gewindeformabschnitt 13

umfangsverteilte Profilzähne 15 auf. Diese sind über axial verlaufende Schmiernuten 16 voneinander beabstandet. Die Schmiernuten 16 erstrecken ^' sich in den Figur 2 bis 7 oder in den Figuren 1 1 und 12 linear in Axialrichtung von der Werkzeugspitze zum Werkzeugschaft 2 . Deren Schmiernuttiefe ts (Figur 2, 1 1 oder 12) ist dabei so ausgelegt, dass im Bearbeitungsprozess zuverlässig Schmier- und/oder Kühlmittel zu den Profilzähnen 15 zuführbar ist, um während der Gewindeformung eine ausreichende Schmier- und/oder

r

Kühlmittel-Versorgung der Profilzähne 15 zu gewährleisten. Zusätzlich zu den Schmiernuten 16 weist das Gewindeform-Werkzeug 9 in der Figur 3 insgesamt drei Spannuten 43 auf, die mit einer Spannuttiefe tN in das

Werkzeug eingearbeitet sind. Die Spannuttiefe tN ist dabei wesentlich größer ausgelegt als die Schmiernuttiefe ts. Über die Spannuten 43 werden die bei der Aufweitung des Gewinde-Innendurchmessers di bis auf den Gewinde- Kerndurchmesser dK anfallenden Späne aus der Vorbohrung 1

abtransportiert.

In der Figur 3 ist jede der Spannuten 43 durch eine Spanfläche 44 begrenzt, die zusammen mit einer radial äußeren Werkzeug-Freifläche 45 an der Längsschneide 23 des Bohrabschnittes 13 zusammenläuft. Die in der Figur 3 gezeigten, insgesamt drei umfangsverteilten Spannuten 43 erstrecken sich in Axialrichtung über eine stark reduzierte Nutlänge IN lediglich zwischen der Werkzeugspitze und dem Gewindeformabschnitt 3, ohne diesen in

Axialrichtung zu durchsetzen.

Im Unterschied dazu ist im dritten Ausführungsbeispiel der Figuren 10 bis 13 lediglich eine einzige Spannut 43 im Werkzeug ausgebildet. Diese erstreckt sich linear entlang der Werkzeugachse W mit einer Nutlänge IN durch den Gewindeformabschnitt 3 hindurch und ist bis zum Werkzeug-Spannschaft 21 verlängert. Auf diese Weise ist - im Vergleich zum ersten

Ausführungsbeispiel - ein wesentlich verbesserter Späne-Abtransport ermöglicht. Wie aus den Figuren 10 bis 13 weiter hervorgeht, weist die Spannut 43 am Bohrabschnitt 13 zusätzlich eine Spanleitstufe 47 auf, die teilweise die Spannut 43 in der Axialrichtung schließt. Mittels der Spanleitstufe 47 werden die im Bearbeitungsprozess gebildeten Späne in Richtung auf den

Vorbohrungs-Grund 3 gestaut und wird ein Späne-Transport aus der Vorbohrung 1 heraus unterstützt. Die Spanleitstufe 47 ist in den Figuren 10 bis 13 unmittelbar an der Werkzeugspitze ausgebildet. Zudem weist die Spanleitstufe 47 eine stirnseitige Spanleitfläche 49 auf, die im Vergleich zur Spannuttiefe t der Spannut 43 mit einer reduzierten Nuttiefe ti_ radial nach werkzeuginnen versetzt ist (Figur 13).

Die Spanleitfläche 49 der Spanleitstufe 47 läuft - unter Bildung der

Längsschneide 23 - mit einer radial äußeren Freifläche 45 zusammen (Figur 1 1 ). In der Axialrichtung betrachtet geht die Spanleitfläche 49 an einer stirnseitigen Übergangskante 51 in eine Werkzeug-Stirnfläche 53 über ^ (Figuren 12 oder 13), die die Werkzeugspitze des Gewindeform-Werkzeuges 9 bildet. Die stirnseitige Übergangskante 51 begrenzt dabei einen freie Spannut-Öffnungsbereich 55 (Figuren 10 bis 13), der in die Werkzeug- Stirnfläche 53 mündet.

Das in den Figuren 10 bis 13 gezeigte Gewindeform-Werkzeug 9 ist an ein Kühlmittelsystem anschließbar. Hierzu weist das Werkzeug 9 einen Zentral- Kühlkanal 57 auf, der axial vom Werkzeug-Spannschaft 21 in Richtung auf die Werkzeugspitze geführt ist. Achsparallel dazu erstreckt sich im Werkzeug 9 ein Auslaufkanal 59, der mit einer Mündungsöffnung 61 in die Spannut 43 mündet. Sowohl der Zentral-Kühlkanal 57 als auch der Auslaufkanal 59 münden in die Werkzeug-Stirnseite 53. Bei der Gewindeformung in einer Sacklochbohrung ergibt sich somit ein Kühlmittelweg K (Figur 13), bei dem das Kühlmittel zunächst über den Zentral-Kühlkanal 57 in einen Zwischenraum 58 einströmt, der zwischen der Werkzeugspitze und dem Bohrungsgrund 3 gebildet ist. Im weiteren Verlauf strömt das Kühlmittel K durch den Auslaufkanal 59 gegenläufig in die Spannut 43 ein, um den Späne-Abtransport zu unterstützen. Zudem strömt das Kühlmittel K vom Zwischenraum 58 über den freien Spannut-Öffnungsbereich 55 in die

Spannut 43 ein, um den Späne-Abtransport weiter zu unterstützen. Für einen wirkungsvollen Späne-Abtransport ist es von Relevanz, dass der

Strömungsquerschnitt des Zentral-Kühlkanals 57 größer ist als der

Gesamtquerschnitt aus dem Spannut-Öffnungsbereich 55 und dem

Auslaufkanal 59. Auf diese Weise werden unter Erzeugung eines Venturi- Effekts die Späne mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus der Spannut 43 transportiert.