Aus der DE-A-198 56 986 ist es bekannt, zur Herstellung eines Bohrwerk- zeugs einen rohrförmigen Rohling zu verwenden, der aus einem Rohrstück mit über seine Länge konstantem Innen-und Außendurchmesser aus dukti- lem Material besteht. Der Rohling wird dort zur Herstellung eines Bohrerkör- pers unter Einformen von Spannuten und Kühlmittelkanälen im Rundknetver- fahren spanlos umgeformt und wird nachträglich an seinem rückwärtigen Ende mit einem Bohrerschaft zur Einspannung in eine Werkzeugmaschine bestückt. Es ist dabei bekannt, dass der Bohrerschaft beispielsweise am fer- tigen Bohrerkörper durch geeignete Spannmittel (z. B. Schrauben) einge- spannt wird. Dazu ist eine an den Bereich der Spannut anschließende Spannpartie erforderlich. Bei der Herstellung konkreter, im Einsatz funktions- fähiger Bohrer unter Verwendung der bekannten Rohlinge mit über die Län- ge konstantem Innen-und Außendurchmesser hat es sich gezeigt, dass je nach Wandstärke des Rohlings entweder die spanlos Umformbarkeit in der Umformpartie oder die Festigkeit in der Spannpartie zu wünschen übrig lässt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen rohr- förmigen Rohling der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, der den un- terschiedlichen Verformungs-und Festigkeitsvoraussetzungen in der Um- formpartie und der Spannpartie des Bohrerkörpers Rechnung trägt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü- chen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, dass für die Herstellung von Bohrwerkzeugen der Rohling in der Umformpartie eine rela- tiv kleine Materialwandstärke aufweisen sollte, damit mit wenigen Arbeits- schritten eine ausreichende Verformung stattfinden kann, während im Be- reich der Spannpartie dickerwandiges Material erforderlich ist, um die bei der Einspannung auftretenden Kräfte aufnehmen zu können. Die Einspannung am Bohrerschaft erfolgt beispielsweise mittels Spannschrauben, die gegen eine Spannfläche in der Spannpartie einwirken, oder durch thermisches Auf- schrumpen des Werkzeugschafts auf die Spannpartie. Im ersteren Falle er- geben sich durch die Spannfläche Materialverdünnungen, wenn sie spanab- hebend erzeugt werden. Da die Spannschrauben gegen die materialver- dünnte Zone andrücken, muss dafür gesorgt werden, dass noch ausreichend Material bei der Erzeugung der Spannfläche stehen bleibt. Entsprechendes gilt, wenn die Spannfläche spanlos beispielsweise in einem Schmiedevor- gang eingeformt wird. Im Falle des Schrumpfens muss berücksichtigt wer- den, dass das Spannfutter auf erhöhte Temperatur, beispielsweise auf 400 °C aufgeheizt wird und eine relativ hohe Wärmekapazität aufweist. Dies führt beim Kontakt zu einer Aufheizung der Spannpartie und im Moment der Ein- spannung zu einer reduzierten Festigkeit. Die Wandstärke muss daher so gewählt werden, dass die Spannpartie bei diesem Spann-oder Klemmvor- gang nicht plastisch verformt wird. Um diesen einander widersprechenden Voraussetzungen Rechnung zu tragen, wird gemäß der Erfindung eine am schaftseitigen Ende der Umformpartie angeordnete, einstückig mit dieser verbundene Spannpartie vorgeschlagen, deren Rohrwandstärke größer als im Bereich der Umformpartie ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Rohraußen- durchmesser im Bereich der Spannpartie größer als im Bereich der Umform- partie. Grundsätzlich ist es dabei möglich, dass der Rohrinnendurchmesser im Bereich der Spannpartie und der Umformpartie gleich groß ist, oder dass der Rohrinnendurchmesser im Bereich der Spannpartie größer oder kleiner als im Bereich der Umformpartie ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Außenseite der Spannpartie eine vorzugsweise ebene Spannfläche ange- ordnet ist, wobei der Rohrinnendurchmesser über die Länge der Spannpartie konstant oder variabel und im Bereich der Spannfläche kleiner als außerhalb der Spannfläche sein kann. Die Spannfläche kann dabei parallel zur Rohr- achse verlaufen. Auch ein schräger Verlauf der Spannfläche gegenüber der Rohrachse ist möglich. Im letzteren Falle kann das Bohrwerkzeug besser gegen ein Herausziehen des Werkzeugs aus seiner Einspannung gesichert werden.

Am einfachsten ist es, wenn sowohl der innenseitige als auch der außensei- tige Umriss des Rohlings über die Länge der Spannpartie und über die Län- ge der Umformpartie kreisförmig ist und einen konstanten Durchmesser auf- weist. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass der innenseitige Um- riss zumindest über die Länge der Spannpartie oval oder elliptisch ausgebil- det ist, wobei die Spannfläche zweckmäßig im Bereich des kleineren Rohrin- nendurchmessers angeordnet ist. Auf diese Weise kann im Bereich der Spannfläche die Wandstärke und damit die Festigkeit der Spannpartie ver- größert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei konstantem Rohraußendurchmesser der Rohrinnendurchmesser zumindest über einen Teil der Länge der Umformpartie zum freien Ende hin konisch divergiert. Mit dieser Maßnahme können die beim Umformvorgang gebilde- ten Kühlkanäle zur Bohrerspitze hin erweitert werden. Eine weitere Modifika-

tion der Kühlkanäle über die Länge der Umformpartie lässt sich dadurch er- reichen, dass der innenseitige Umriss des Rohlings zumindest über einen Teil der Länge der Umformpartie oval oder elliptisch ausgebildet ist.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwi- schen der Umformpartie und der Spannpartie ein Übergangsabschnitt vorge- sehen ist, der konisch verläuft. Vorteilhafterweise ist der Übergangsabschnitt innenseitig zwischen Spannpartie und Umformpartie in gleicher Richtung wie auf der Außenseite konisch ausgebildet. Zwischen Spannpartie und Um- formpartie kann auch ein stufenförmiger Übergangsabschnitt angeordnet sein. Der Übergangsabschnitt kann dabei so ausgebildet und dimensioniert sein, dass dort mindestens ein Plattensitz zur Aufnahme einer Schneidplatte einformbar ist. Um die Strömungseigenschaften in den Kühlmittelkanälen zu verbessern, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Strö- mungskanal im Übergangsabschnitt gegenüber der Spannpartie erweitert ist.

Zur Herstellung des rohrförmigen Rohlings für die spanlos Umformung bei der Herstellung von Bohrwerkzeugen wird zweckmäßig von einem Rohrstück mit konstantem Innen-und Außendurchmesser ausgegangen, das unter Bil- dung einer gegenüber einer Spannpartie dünnerwandigen Umformpartie zu- mindest partiell über einen Dorn von außen her umgeformt, vorzugsweise rundgeknetet wird, oder an seiner Innen-und/oder Außenfläche abgespant, vorzugsweise aufgebohrt oder abgedreht wird. Die Spannfläche kann in die Außenfläche der Spannpartie entweder spanabhebend oder spanlos einge- formt werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungs- beispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1a eine Seitenansicht eines fertigen Bohrwerkzeugs mit wendelförmi- ger Spannut, verdicktem Spannschaft und angesetzter Bohrerspit- ze ;

Fig. 1b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 1a in vergrößerter Darstellung ; Fig. 2a bis d vier Ausführungsbeispiele von rohrförmigen Rohlingen für die Herstellung von Bohrwerkzeugen ; Fig. 3a einen rohrförmigen Rohling mit Spannfläche und ovalem Innen- durchgang ; Fig. 3b einen Längsschnitt durch den Rohling nach Fig. 3a ; Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Rohling mit in der Spannpartie ein- geformter Spannfläche und konischem Innendurchgang in der Um- formpartie.

In Fig. 1a und b ist ein Bohrwerkzeug dargestellt, das einen einstückigen Bohrerkörper 10 mit gewendelten Spannuten 12 und angeformter Spannpar- tie 16 sowie eine am Bohrerkörper 10 über einer Lötstelle 18 stoffschlüssig angesetzte Bohrerspitze 20 aufweist. Der Bohrerkörper 10 wird aus einem rohrförmigen Rohling 22 hergestellt, der einen durchgehenden Zentralkanal 24 aufweist und dessen Wandstärke über die Länge variiert (Fig. 2a bis d).

Bei der Herstellung des Bohrwerkzeugs nach Fig. 1 werden die Spannuten 12 im Rundknetverfahren in die Umformpartie 26 eingeformt. Gleichzeitig wird der Zentralkanal 24 im Bereich der Umformpartie 26 zu Kühlmittelkanä- len 27 umgestaltet, die entlang der wendelförmigen Rippen 28 zwischen den Spannuten 12 bis zu den Austrittsstellen 30 im Bereich der Bohrerspitze 20 verlaufen. Die Kühlmittelkanäle 27 erhalten beim Umformvorgang im Bereich der Umformpartie 26 einen dreieckigen Querschnitt, dessen äußere Begren- zungsseite 40 eine zur teilzylindrischen Außenfläche 42 der betreffenden Rippen 28 partiell konzentrische nach außen konvexe Krümmung aufweist und dessen sich nach innen hin anschließende innere Begrenzungsseiten

44,46 sich in einer zur Bohrerachse 48 weisenden Dreieckskante 50 spitz- winklig treffen (vgl. DE-A-198 56 986). In dem Übergangsabschnitt 32 zwi- schen der Umformpartie 26 und der Spannpartie 16 gehen die beim Rund- knetverfahren eingeformten Kühlkanäle stufen-und ansatzfrei in den Zent- ralkanal im Bereich der Spannpartie über.

Das Bohrwerkzeug nach Fig. 1a weist außerdem eine Spannfläche 17 auf, die im Bereich der Spannpartie 16 des Rohlings entweder spanend oder spanlos eingeformt wird. Die Spannfläche 17 kann entweder achsparallel verlaufen, wie im Falle der Fig. 1a oder sie kann schräg ausgerichtet sein wie bei den in Fig. 3a, b und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen. Bei dem in Fig. 3a und b gezeigten Ausführungsbeispiel ist der innenseitige Umriss des Zentralkanals 24 zumindest über die Länge der Spannpartie 16 so elliptisch ausgebildet, dass sich auf der Seite der Spannfläche 17 eine größere Wandstärke ausbildet. Der elliptische Zentralkanal 24 kann sich auch in die Umformpartie 26 fortsetzen. In diesem Falle werden die Kühlkanäle 27 beim Umformvorgang elliptisch spiralisiert.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Zentralkanal 24 bei konstantem Rohraußendurchmesser über die Länge der Umformpartie ko- nisch erweitert. Mit dieser Maßnahme werden die beim Umformvorgang ge- bildeten Kühlkanäle 27 zur Bohrerspitze hin vergrößert.

Die Spannpartie 16 muss beim Einspannen in einen Werkzeugschaft Spannkräfte aufnehmen, ohne dass es dabei zu einer plastischen Verfor- mung kommen darf. Andererseits muss der Rohling im Bereich der Umform- partie 26 zur Einbringung der Spannuten 12 durch plastische Verformung gezielt umgeformt werden. Um die widerstreitenden Bedingungen hinsicht- lich Festigkeit und Verformbarkeit zu erfüllen, ist die Wandstärke des rohr- förmigen Rohlings 22 in der Spannpartie 16 größer als in der Umformpartie.

Dies kann bei gleichbleibendem Innendurchmesser des Zentralkanals 24 durch einen vergrößerten Außendurchmesser im Bereich der Spannpartie 16

(Fig. 2a) oder bei gleichbleibendem Außendurchmesser durch einen verklei- nerten Innendurchmesser des Zentralkanals 24 im Bereich der Spannpartie (Fig. 2b) verwirklicht werden. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2c und d weisen sowohl die Außenwand als auch der Zentralkanal 24 unter- schiedliche Durchmesser im Bereich der Spannpartie 16 und der Umform- partie 26 auf. Im Falle der Fig. 2b bis d ist ein zusätzlicher Übergangsab- schnitt 32 vorgesehen, der sowohl an der Außenwand als auch im Zentral- kanal 24 konisch verlaufen kann (Fig. 2d). Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2b und c entsteht bei der Umformung im Übergangsabschnitt 32 eine Einströmkammer 34 mit erweitertem Querschnitt, wie sie in Fig. 1a ge- zeigt ist.

Zur Herstellung der rohrförmigen Rohlinge 22 nach Fig. 2a bis d kann von einem Rohrstück mit konstantem Innen-und Außendurchmesser ausgegan- gen werden, das unter Bildung einer gegenüber der Spannpartie 16 dünner- wandigen Umformpartie 26 an seiner Innen-und/oder Außenfläche ab- gespant, vorzugsweise aufgebohrt oder abgedreht, oder partiell über einen Dorn von außen her umgeformt, vorzugsweise rundgeknetet wird.

Der Rohling besteht zweckmäßig aus einem Einsatzstahl mit einem Phasen- umwandlungspunkt von 480 bis 650°C. Vorteilhafterweise wird dazu ein Einsatzstahl mit einem Chromgehalt kleiner 2%, vorzugsweise ein 16 MnCr 5-Stahl verwendet. Der Einsatzstahl wird nach der Umformung bei- spielsweise durch Aufkohlen oder Aufnitrieren an der Oberfläche und ggf. an der Innenseite aufgehärtet. Der dadurch erzielte Härteverlauf in der Wand des Werkzeugschaftes führt zu einer hohen Belastbarkeit.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten : Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Rohling 22 zur Herstellung von Bohrwerkzeugen, wobei der Rohling eine unter Einformen von Spannuten 12 und Kühlmittelkanälen spanlos umformbare Umformpartie 26 aufweist und das fertige Bohrwerk- zeug mit einem Schaft zur Einspannung in einer Werkzeugmaschine sowie

mit einer mit Schneiden versehenen Bohrerspitze 20 bestückbar ist. Um den Bedingungen an die Festigkeit und die Umformbarkeit gerecht zu werden, weist der rohrförmige Rohling 22 eine am schaftseitigen Ende der Umform- partie 26 angeordnete, einstückig mit dieser verbundene Spannpartie 16 auf, deren Rohrwandstärke größer als im Bereich der Umformpartie 26 ist.