DE102018206543A1 - Tapping tool and method for creating a threaded hole - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gewindebohr-Werkzeug zur Erzeugung einer Gewindebohrung (1) mit Innengewinde (9) in einem Werkstück (5), bei dem in einem Gewindebohr-Hub (G) das Gewindebohr-Werkzeug (23) in das Werkstück (5) eintreibbar ist, und in einem Reversier-Hub (R) das Gewindebohr-Werkzeug (23) aus der Gewindebohrung (1) herausführbar ist. Erfindungsgemäß ist das Gewindebohr-Werkzeug (23) mehrteilig aus separaten Komponenten aufgebaut ist, von denen ein bevorzugt austauschbarer Bohrkopf (50) an der Bohrerspitze (25) und ein daran anschließender Bohrerschaft (53) aneinander gefügt sind. Der Bohrerschaft (53) ist rohrförmig mit einem radial innenliegenden Spanraum (55) ausgebildet, durch den die beim Gewindebohren erzeigten Späne (51) abtransportierbar sind.

Figure DE102018206543A1_0000
The invention relates to a tapping tool for producing a threaded bore (1) with internal thread (9) in a workpiece (5), in which in a tapping stroke (G) the tapping tool (23) in the workpiece (5) can be driven is, and in a reversing stroke (R), the tapping tool (23) from the threaded hole (1) can be brought out. According to the invention, the tapping tool (23) is constructed in several parts from separate components, of which a preferably replaceable drill head (50) on the drill bit tip (25) and a drill shaft (53) adjoining it are joined together. The drill shank (53) is tubular with a radially inner chip space (55) through which the chips (51) shown during tapping can be transported away.
Figure DE102018206543A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewindebohr-Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung, insbesondere ein Gewindesackloch, nach dem Anspruch 10.The invention relates to a tapping tool according to the preamble of claim 1 and a method for producing a threaded bore, in particular a threaded blind hole, according to claim 10.

In einem sogenannten Einschuss-Gewindebohr-Prozess wird mit einem Einschuss-Gewindebohr-Werkzeug sowohl eine Kernbohrung als auch ein Innengewinde-Schneiden in einem gemeinsamen Werkzeughub durchgeführt. Das Einschuss-Gewindebohr-Werkzeug weist an seiner Bohrerspitze eine Hauptschneide und ein in einer Gewindebohr-Richtung nacheilendes Gewindeprofil mit zumindest einem Gewinde-Schneidzahn auf. In dem Verfahren erfolgen zunächst der Gewindebohr-Hub und anschließend ein dazu gegenläufiger Reversier-Hub. Im Gewindebohr-Hub erzeugt einerseits die Werkzeug-Hauptschneide die Kernlochbohrung und andererseits das Werkzeug-Gewindeprofil das Innengewinde an der Innenwandung der Kernlochbohrung bis zum Erreichen einer nutzbaren Soll-Gewindetiefe. Hierzu wird im Gewindebohr-Hub das Gewindebohr-Werkzeug bei einem Gewindebohr-Vorschub mit dazu synchronisierter Gewindebohr-Drehzahl betrieben. Im nachfolgenden gegenläufigen Reversier-Hub wird das Gewindebohr-Werkzeug in einer Reversier-Richtung aus der Gewindebohrung herausgeführt, und zwar mit entgegengesetztem Reversier-Vorschub sowie dazu synchronisierter Reversier-Drehzahl.In a so-called bullet tapping process, a bullet tapping tool is used to make both a core hole and a female thread cut in a common tool stroke. The bullet tapping tool has at its drill tip a main cutting edge and a trailing in a tapping direction thread profile with at least one threaded cutting tooth. In the process, first the tapping stroke and then an opposite reversing stroke done. In the tapping stroke, on the one hand, the tool main cutting edge produces the core hole bore and, on the other hand, the tool thread profile produces the internal thread on the inner wall of the core hole bore until a usable setpoint thread depth is reached. For this purpose, in the tapping stroke, the tapping tool is operated at a tapping feed with a synchronized tapping speed. In the following counter-rotating reversing stroke, the tapping tool is guided out of the threaded hole in a reversing direction, with opposite reversing feed and synchronized reversing speed.

Im obigen Verfahren werden im Gewindebohr-Hub Späne erzeugt, die in einer zur Gewindebohr-Richtung gegenläufigen Spanabfuhrrichtung aus der Gewindebohrung gefördert werden. Dabei kollidieren die sich in der Spanabfuhrrichtung bewegenden Späne mit dem hergestellten Innengewinde. Speziell bei einem schwer zerspanbaren Material kann es daher am Innengewinde des Werkstückes zu einem Materialabrieb kommen, der zu Innengewinde-Fehlstellen führt. Solche Fehlstellen können wiederum das Setzverhalten eines in das Innengewinde verschraubten Schraubelementes beeinträchtigen.In the above method, chips are produced in the tapping stroke, which are conveyed from the tapped hole in a direction opposite Spanabfuhrrichtung to the tapping direction. In this case, the chips moving in the chip discharge direction collide with the manufactured internal thread. Especially with a material which is difficult to machine, it is therefore possible for the internal thread of the workpiece to lead to material abrasion, which leads to internal thread defects. Such defects can in turn affect the setting behavior of a screwed into the internal thread screw.

Aus der DE 38 80 394 T2 ist ein kombiniertes Werkzeug zum Bohren eines Loches und zum Gewindeschneiden bekannt. Mit dem Gewindebohr-Werkzeug wird zunächst eine Kernlochbohrung erzeugt. Anschließend wird das Gewindebohr-Werkzeug mit seiner Werkzeugachse in einer Kreisbahn um die Bohrungsachse bewegt, und zwar unter Rotation des Gewindebohr-Werkzeuges, wodurch das Gewindeprofil ein Innengewinde in der Kernlochbohrung erzeugt. Im Wesentlichen dasselbe Verfahren ist auch aus der DE 39 39 795 T2 und aus der US 5 678 962 bekannt. Aus der DE 39 37 697 A1 ist ein Hohlbohrwerkzeug bekannt. Aus der DE 10 2010 055 429 A1 ist eine Kupplung für ein rotierendes Schneidwerkzeug mit Schnellwechseleinsatz bekannt.From the DE 38 80 394 T2 is a combined tool for drilling a hole and for threading known. The tapping tool initially produces a core hole. Subsequently, the tapping tool is moved with its tool axis in a circular path around the bore axis, with rotation of the tapping tool, whereby the thread profile creates an internal thread in the core hole. Essentially the same procedure is also from the DE 39 39 795 T2 and from the US 5,678,962 known. From the DE 39 37 697 A1 a hollow boring tool is known. From the DE 10 2010 055 429 A1 is a coupling for a rotary cutting tool with quick change insert known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung in einem Werkstück sowie ein Gewindebohr-Werkzeug bereitzustellen, mit dem eine dauerhaft betriebssichere Schraubverbindung gewährleistet ist.The object of the invention is to provide a method for producing a threaded bore in a workpiece and a tapping tool, with a permanently reliable screw is guaranteed.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 10. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik im Gewindebohr-Hub die abzuführenden Späne mit dem Innengewinde kollidieren und dieses gegebenenfalls beschädigen können. Vor diesem Hintergrund ist erfindungsgemäß die Geometrie des Gewindebohr-Werkzeugs so ausgelegt, dass die Späne weitgehend berührungsfrei gegenüber dem Innengewinde abtransportiert werden. Entsprechend ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 das Gewindebohr-Werkzeug nicht einstückig, sondern mehrteilig aus separaten Komponenten aufgebaut, von denen ein bevorzugt austauschbarer Bohrkopf an der Bohrerspitze und ein daran anschließender Bohrerschaft aneinander gefügt sind. Der Bohrerschaft ist rohrförmig mit einem radial innenliegenden Spanraum ausgebildet ist, durch den die Späne in der Späneabfuhrrichtung nach außen geführt werden. Der rohrförmige Bohrerschaft kann beliebig profiliert sein und beispielhaft ein Rundprofil oder ein Kantprofil aufweisen.The invention is based on the fact that in the prior art in the tapping stroke the chips to be removed collide with the internal thread and can damage it if necessary. Against this background, the geometry of the tapping tool according to the invention is designed so that the chips are largely removed without contact against the internal thread. Accordingly, according to the characterizing part of claim 1, the tapping tool is not in one piece, but consists of several parts of separate components, of which a preferably exchangeable drill head at the drill bit and an adjoining drill shank are joined together. The drill shaft is tubular with a radially inner chip space is formed, through which the chips are guided in the chip removal direction to the outside. The tubular drill shank can be profiled as desired and, for example, have a round profile or an edge profile.

In einer technischen Umsetzung kann der rohrförmige Bohrerschaft am Innenumfang und/oder am Außenumfang im Wesentlichen glattflächig und/oder zylindrisch ausgebildet sein. Das Werkzeug-Gewindeprofil und/oder die radial äußere Haupt-Schneidenecke können den Bohrerschaft radial nach außen überragt, insbesondere in etwa um eine Zahnhöhe.In a technical implementation of the tubular drill shaft on the inner circumference and / or on the outer circumference may be formed substantially smooth surface and / or cylindrical. The tool thread profile and / or the radially outer main cutting corner can project beyond the drill shaft radially outwards, in particular approximately at a tooth height.

Der Bohrkopf kann auf einer Stirnseite des rohrförmigen bzw. hohzylindrischen Bohrerschafts angeordnet sein und über eine Schraubverbindung kraftschlüssig mit dem rohrförmigen Bohrerschaft verbunden sein. Alternativ dazu kann der Bohrkopf auch kraft- und stoffschlüssig mit dem Bohrerschaft verschweißt sein.The drill head can be arranged on an end face of the tubular or hollow-cylindrical drill shank and can be non-positively connected to the tubular drill shank via a screw connection. Alternatively, the drill head can also be welded non-positively and cohesively with the drill shank.

Die Spannut kann mitsamt dem Bohrersteg, der Nebenschneide und der stirnseitiger Hauptschneide unmittelbar im Bohrkopf ausgebildet sein. Die im Bohrkopf ausgebildete Spannut kann in der Bohrer-Längsrichtung in den innenliegenden Spanraum des rohrförmigen Bohrerschafts übergehen. Der innenliegende Spanraum des Bohrerschafts kann hohlzylindrisch und/oder radial nach außen komplett geschlossen sein.The flute can be formed together with the drill bit, the minor cutting edge and the frontal main cutting directly in the drill head. The flute formed in the drill head can merge in the drill longitudinal direction in the inner chip space of the tubular drill shaft. The internal chip space of the drill shaft can be completely closed hollow cylinder and / or radially outward.

Das Werkzeug-Gewindeprofil kann am Bohrkopf oder alternativ am Bohrerschaft ausgebildet sein. Zudem kann der Bohrkopf aus Vollmaterial gebildet sein.The tool thread profile may be formed on the drill head or alternatively on the drill shank. In addition, the drill head may be formed of solid material.

Ein radial innerer Nutboden der Spannut kann um einen freien Radialversatz radial nach innen versetzt sein, und zwar gegenüber einem Innenumfang des rohrförmigen Bohrerschafts.A radially inner groove bottom of the flute may be offset radially inwardly by a free radial offset, against an inner circumference of the tubular drill shaft.

Im Gewindebohr-Hub sind der Gewindebohr-Vorschub und die damit synchronisierte Gewindebohr-Drehzahl so aufeinander abgestimmt, dass der erzeugte Gewindegang des Innengewindes mit einer vordefinierten Gewindebohr-Gewindesteigung aufweist. Analog dazu sind auch im Reversier-Hub der Reversier-Vorschub und die damit synchronisierte Reversier-Drehzahl so aufeinander abgestimmt, dass sich eine Reversier-Gewindesteigung ergibt. Die Reversier-Gewindesteigung kann je nach Einstellung der vorgenannten Parameter identisch sein mit der Gewindebohr-Gewindesteigung oder gegebenenfalls auch davon unterschiedlich sein. Beispielhaft kann im Gewindebohr-Hub dem Innengewinde eine erste Steigung (das heißt Gewindebohr-Gewindesteigung) aufgeprägt werden, während im Reversier-Hub dem Innengewinde eine dazu unterschiedliche zweite Gewindesteigung (das heißt Reversier-Gewindesteigung) aufgeprägt wird. Die Reversier-Gewindesteigung und die Gewindehub-Gewindesteigung können so aufeinander abgestimmt werden, dass sich insgesamt ein belastungsoptimiertes Innengewinde-Profildesign ergibt.In the tapping stroke, the tapping feed and the tapping speed synchronized therewith are coordinated so that the thread pitch of the internal thread produced has a predefined tapping thread pitch. Similarly, the reversing feed and the reversing speed synchronized therewith are also matched to one another in the reversing stroke such that a reversing thread pitch results. Depending on the setting of the aforementioned parameters, the reversing thread pitch can be identical to the thread pitch or, if appropriate, also different therefrom. By way of example, in the tapping stroke, a first pitch (that is to say threaded tapping pitch) can be impressed on the internal thread, while in the reversing hub a different second pitch (ie, reversing pitch) is impressed on the internal thread. The reversing thread pitch and the thread pitch thread pitch can be matched to one another so that the overall result is a load-optimized internal thread profile design.

In einer bevorzugten Ausführungsform folgt nach dem Gewindebohr-Hub nicht unmittelbar der Reversier-Hub, sondern folgt vielmehr ein Nutformschritt, bei dem eine an das Innengewinde anschließende Umlaufnut ohne Gewindesteigung gebildet wird, in der das Gewindeprofil des Gewindebohr-Werkzeuges belastungsfrei drehen kann. Auf diese Weise kann die Gewindebohr-Drehzahl bis auf 0 reduziert werden, ohne dass es aufgrund von übermäßig großer Schneidenbelastung zu einem Werkzeugbruch oder zu einem Ausbrechen des Gewindeprofils kommt.In a preferred embodiment, the reversing stroke does not follow immediately after the tapping stroke, but rather follows a slot forming step in which a circumferential groove adjoining the internal thread is formed without thread pitch, in which the thread profile of the tapping tool can rotate without load. In this way, the tapping speed can be reduced to 0, without resulting in a broken tool or breaking the thread profile due to excessive cutting load.

Das Gewindeprofil des Gewindebohr-Werkzeugs kann später beschriebene Gewindeprofilzähne aufweisen. Die Gewindeprofilzähne können jeweils als Formzahn (mit entsprechenden Formkanten) oder als Schneidzahn (mit entsprechenden spanabhebenden Schneidkanten) oder als eine Kombination daraus ausgebildet sein.The thread profile of the tapping tool may have thread profile teeth described later. The thread profile teeth can each be designed as a form tooth (with corresponding shaped edges) or as a cutting tooth (with corresponding cutting edges) or as a combination thereof.

Wie oben erwähnt, kann das Gewindeprofil des Gewindebohr-Werkzeugs in der im Nutformschritt erzeugten Umlaufnut ohne Gewindesteigung belastungsfrei drehen. Durch die Bereitstellung der Umlaufnut wird es außerdem ermöglicht, dass das Gewindebohr-Werkzeug mit einer Schneidkante eine umlaufende Gewindesenkung in der Bohrungsöffnung der Gewindebohrung erzeugt. Die umlaufende Gewindesenkung kann also während des obigen Nutformschrittes erzeugt werden.As mentioned above, the thread profile of the tapping tool can rotate without load in the Umlaufnut produced in Nutformschritt without thread pitch. By providing the circumferential groove, it is also possible that the tapping tool with a cutting edge produces a circumferential thread counterbore in the bore hole of the threaded hole. The circumferential thread counterbore can thus be generated during the above groove forming step.

In einer technischen Umsetzung kann der Gewindebohr-Hub in der Gewindebohr-Richtung unmittelbar mit einem Nutform-Hub verlängert werden. In diesem Fall wird das Gewindebohr-Werkzeug über die Soll-Gewindetiefe hinaus bis zum Erreichen einer Soll-Bohrungstiefe bewegt, und zwar mit einem Nutform-Vorschub sowie einer Nutform-Drehzahl, die zueinander nicht synchronisiert sind und/oder unterschiedlich zum Gewindebohr-Vorschub und zur Gewindebohr-Drehzahl sind.In a technical implementation, the tapping stroke can be extended directly in the tapping direction with a Nutform stroke. In this case, the tapping tool is moved beyond the target thread depth until reaching a target hole depth, with a Nutform feed and a Nutform speed that are not synchronized with each other and / or different to the tapping feed and to the tapping speed.

Bevorzugt ist es, wenn am Ende des Nutformschrittes das Gewindeprofil, in der Axialrichtung betrachtet, vollständig in der Umlaufnut der Gewindebohrung belastungsfrei drehen kann. Die Umlaufnut wird während des Nutform-Hubes mit Hilfe der Hauptschneide sowie des Werkzeug-Gewindeprofils am Gewindebohr-Werkzeug erzeugt.It is preferred if, at the end of the groove-forming step, the thread profile, viewed in the axial direction, can rotate completely free of load in the circumferential groove of the threaded bore. The circumferential groove is created during the Nutform stroke using the main cutting edge and the tool thread profile on the tapping tool.

Bei Erreichen der Soll-Bohrungstiefe wird der Nutform-Vorschub auf 0 reduziert. Gleichzeitig wird auch die Nutform-Drehzahl auf 0 reduziert, um die für den Reversier-Hub erforderliche Drehrichtungsumkehr zu ermöglichen.When the nominal bore depth is reached, the slot shape feedrate is reduced to 0. At the same time, the slot shape speed is reduced to 0 to allow reversing the direction of rotation required for the reversing stroke.

Beim Start des Reversier-Hubes kann das Gewindebohr-Werkzeug so angesteuert, dass das Werkzeug-Gewindeprofil belastungsfrei oder unter spanabhebender Belastung in den Gewindegang-Auslauf eingefahren werden, der in die Umlaufnut einmündet. Anschließend wird das Gewindebohr-Werkzeug in einer zur Gewindebohr-Richtung gegenläufigen Reversier-Richtung aus der Gewindebohrung herausgeführt, und zwar mit einem Reversier-Vorschub sowie damit synchronisierter Reversier-Drehzahl, wodurch das Werkzeug-Gewindeprofil unter Materialformung und/oder Materialabtrag (das heißt unter Fertigstellung der Späne zugewandten Gewindeflanken auf das Fertigmaß) aus der Gewindebohrung herausgedreht werden kann. Alternativ dazu kann das Werkzeug-Gewindeprofil im Reversier-Hub auch belastungsfrei aus dem Innengewinde der Gewindebohrung herausgedreht werden.At the start of the reversing stroke, the tapping tool can be controlled in such a way that the tool thread profile can be moved into the thread turn-out outlet without stress or under chip-removing loading, which opens into the circumferential groove. Subsequently, the tapping tool is led out in a direction opposite to the tapping direction reversing direction of the threaded hole, with a reversing feed and thus synchronized reversing speed, whereby the tool thread profile under material forming and / or material removal (ie Completion of the chips facing flanks on the Fertigmaß) can be unscrewed from the threaded hole. Alternatively, the tool thread profile in the reversing stroke can also be removed from the internal thread of the threaded bore without load.

Während der Durchführung des Gewindebohr-Hubes, des Nutform-Hubes und des Reversier-Hubes bleiben bevorzugt die Kernbohrungs-Längsachse und die Rotationsachse des Gewindebohr-Werkzeuges durchgängig koaxial zueinander ausgerichtet.During the implementation of the tapping stroke, the Nutform stroke and the reversing stroke preferably remain the core bore longitudinal axis and the axis of rotation of the tapping tool consistently coaxially aligned with each other.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann das Gewindebohr-Werkzeug drei Bohrerstege aufweisen. Jeder dieser Bohrerstege ist zumindest mit einem Gewinde-Schneidzahn ausgebildet. Die Gewinde-Schneidzähne sind bevorzugt nicht mit gleicher Schneiden-Geometrie ausgebildet, sondern vielmehr unterschiedlich ausgeführt. Beispielhaft können in der Bohrer-Umfangsrichtung hintereinander ein Vorschneidzahn, ein Mittelschneidzahn und ein Fertigbearbeitungszahn unterschiedlicher Schneiden-Geometrie am Bohrer ausgebildet sein. Die Schneidzähne sind in der Axialrichtung zueinander versetzt am Gewindebohr-Werkzeug ausgebildet. Deren Versatzmaße sind so mit der Gewindebohr-Drehzahl und mit dem Gewindebohr-Vorschub abgestimmt, dass ein einwandfreies Gewindeschneiden gewährleistet ist. In a preferred embodiment, the tapping tool can have three drill webs. Each of these drill bits is formed at least with a threaded cutting tooth. The threaded cutting teeth are preferably not formed with the same cutting geometry, but rather designed differently. By way of example, a preliminary cutting tooth, a central cutting tooth and a finishing tooth of different cutting geometry can be formed on the drill in succession in the drill circumferential direction. The cutting teeth are offset from each other in the axial direction formed on the tapping tool. Their offset dimensions are matched with the tapping speed and the tapping feed, so that a perfect thread cutting is guaranteed.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann sich an das Innengewinde der Gewindebohrung die Umlaufnut anschließen. Diese erfüllt die folgende Doppelfunktion: Erstens kann während der Gewindeherstellung das Gewindeprofil des Gewindebohr-Werkzeugs belastungsfrei in der Umlaufnut drehen. Zweitens bildet die Umlaufnut beim Verschrauben einer Befestigungsschraube einen Ausgleichsraum, der Schraubenlängen-Toleranzen der Befestigungsschraube kompensiert. Die Schraubenlänge einer solchen Befestigungsschraube ist herstellungsbedingt stark toleranzbehaftet. Mit Hilfe der Umlaufnut kann die toleranzbehaftete Befestigungsschraube prozesssicher verschraubt werden, ohne dass die Gewindetiefe der Gewindebohrung erhöht werden muss, wie es im Stand der Technik erforderlich wäre.As is apparent from the above description, the recirculating groove may be connected to the internal thread of the threaded hole. This fulfills the following dual function: First, during threading, the thread profile of the tapping tool can rotate without load in the circumferential groove. Secondly, when tightening a fastening screw, the circumferential groove forms a compensation space which compensates screw length tolerances of the fastening screw. The screw length of such a fastening screw is due to the manufacturing tolerances. With the help of Umlaufnut the tolerant attachment screw can be screwed process reliable without the thread depth of the threaded hole must be increased, as would be required in the prior art.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:

  • 1 in einer Seitenschnittdarstellung ein in einem Werkstück ausgebildetes Gewindesackloch;
  • 2 in einer Ansicht von vorne ein Gewindebohr-Werkzeug;
  • 3 und 4 jeweils unterschiedliche Seitenansichten des Gewindebohr-Werkzeugs;
  • 5 bis 8 jeweils Ansichten, die Verfahrensschritte zur Erzeugung des in der 1 gezeigten Gewindesackloches veranschaulichen; und
  • 9 eine vergrößerte Teilansicht, in der eine Spanabfuhr während des Gewindebohr-Hubes veranschaulicht ist.
Show it:
  • 1 in a side sectional view formed in a workpiece threaded blind hole;
  • 2 in a view from the front a tapping tool;
  • 3 and 4 each different side views of the tapping tool;
  • 5 to 8th each views, the process steps for generating the in the 1 illustrate threaded blind holes shown; and
  • 9 an enlarged partial view, in which a chip removal is illustrated during the tapping stroke.

In der 1 ist eine fertiggestellte Gewindesackloch-Bohrung 1 gezeigt. Die Bohrung 1 ist mit ihrem Bohrungsgrund 3 bis zu einer Soll-Bohrtiefe tB in ein Werkstück 5 mittels einer sogenannten Einschuss-Bohrbearbeitung eingearbeitet, die später anhand der 5 bis 8 erläutert wird. Die Bohrung 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 Bohrungsachse A bis zu einer nutzbaren Soll-Gewindetiefe tG . Wie aus der 1 weiter hervorgeht, mündet ein Gewindegang 15 des Innengewindes 9 mit einem Gewindeauslauf 11 in einer Umlaufnut 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 Gewindeflanken 18, 19 auf, die radial innen in einen Gewinde-Innenscheitel 21 übergehen. Die in der 1 oberen Gewindeflanken 19 sind die später anhand der 9 und 10 beschriebenen spänezugewandten Gewindeflanken, während die in der 1 unteren Gewindeflanken 18 die späneabgewandten Gewindeflanken sind.In the 1 is a completed threaded blind hole 1 shown. The hole 1 is with her hole bottom 3 up to a nominal drilling depth t B into a workpiece 5 incorporated by means of a so-called bullet drilling, the later on the basis of 5 to 8th is explained. The hole 1 has at its bore opening a circumferential thread counterbore 7 on, the further down in an internal thread 9 passes. The internal thread 9 extends along the bore axis A to a usable target thread depth t G , Like from the 1 further, a thread opens 15 of the internal thread 9 with a threaded spout 11 in a circulation groove 13 , This has no thread pitch and, viewed in the axial direction, between the internal thread 9 and the bottom of the hole 3 educated. The thread 15 has a radially outer thread root 17 as well as lateral upper and lower thread flanks 18 . 19 on, the radially inside into a threaded inner vertex 21 pass. The in the 1 upper thread flanks 19 are the later on the basis of 9 and 10 described chip-facing thread flanks, while in the 1 lower thread flanks 18 the chip-facing thread flanks are.

Die in der 1 gezeigte Gewindesackloch-Bohrung 1 wird mit Hilfe eines nachfolgend anhand der 2 bis 4 beschriebenen Gewindebohr-Werkzeugs 23 durchgeführt. Die Geometrie des Gewindebohr-Werkzeugs 23 so ausgelegt, dass bei der Gewindebohrung die erzeugten Späne 51 ( 9) weitgehend berührungsfrei gegenüber dem Innengewinde 9 abtransportiert werden.The in the 1 Thread hole hole shown 1 will be using a below using the 2 to 4 described tapping tool 23 carried out. The geometry of the tapping tool 23 designed so that when tapping the chips generated 51 ( 9 ) largely contactless with respect to the internal thread 9 be transported away.

Wie aus der 2 hervorgeht, weist das Gewindebohr-Werkzeug 23 an seiner Bohrerspitze 25 beispielhaft drei gleichmäßig umfangsverteilte, stirnseitige Hauptschneiden 27 sowie ein in der Gewindebohr-Richtung I (5 oder 6) nacheilendes Gewindeprofil 29 auf.Like from the 2 indicates the tapping tool 23 at his drill bit 25 For example, three evenly distributed, frontal main cutting edges 27 as well as in the tapping direction I ( 5 or 6 ) trailing thread profile 29 on.

Das Werkzeug 23 ist mit einem Spannschaft 24 (3 oder 4) sowie einem daran anschließenden Gewindebohr-Körper 26 aufgebaut. Das Gewindebohr-Werkzeug 23 ist nicht mehr einstückig, sondern mehrteilig aus separaten Komponenten aufgebaut, von denen in der 3 ein Bohrkopf 50 an der Bohrerspitze 25 und ein daran anschließender Bohrerschaft 53 aneinander gefügt sind. Der Bohrerschaft 53 ist rohrförmig, das heißt rotationssymmetrisch zur Bohrer-Längsachse A, mit einem radial innenliegenden Spanraum 55 (9) ausgebildet, durch den die Späne 51 in der Späneabfuhrrichtung S (9) nach außen geführt werden. An seiner, der Bohrerspitze 25 abgewandten Stirnseite ist der Bohrerschaft 53 an einen Werkzeug-Grundkörper 54 (3) verschweißt, der im weiteren Verlauf nach unten materialeinheitlich und einstückig in den Spannschaft 24 übergeht.The tool 23 is with a span shaft 24 ( 3 or 4 ) and a subsequent tapping body 26 built up. The tapping tool 23 is no longer one piece, but consists of several parts of separate components, of which in the 3 a drill head 50 at the drill bit 25 and a subsequent drill shaft 53 are joined together. The drill shank 53 is tubular, that is rotationally symmetrical to the drill longitudinal axis A , with a radially inside chip space 55 ( 9 ) formed by the chips 51 in the chip removal direction S ( 9 ) are led to the outside. At his, the drill bit 25 opposite end face is the drill shank 53 to a tool base 54 ( 3 ) welded, the further down material uniform and in one piece in the clamping shaft 24 passes.

Wie aus der 9 hervorgeht, ist der zylindrische bzw. rohrförmige Bohrerschaft 53 sowohl am Innenumfang als auch am Außenumfang im Wesentlichen glattflächig ausgebildet. Das Werkzeug-Gewindeprofil 29 mit den Gewindeprofilzähnen 41, 42, 43 sowie die radial äußere Haupt-Schneidenecke 59 überragen dabei den Bohrerschaft 53 radial nach außen. Von daher ist der Außenumfang des Bohrerschafts 53 während der des Gewindebohr-Prozesses weitgehend berührungsfrei gegenüber dem Werkstück 5.Like from the 9 is apparent, is the cylindrical or tubular drill shaft 53 either formed on the inner circumference and on the outer circumference substantially smooth surface. The tool thread profile 29 with the thread profile teeth 41 . 42 . 43 and the radially outer main cutting corner 59 overhang the drill shaft 53 radially outward. Hence, the outer circumference of the drill shank 53 during the tapping process largely contactless with respect to the workpiece 5 ,

Der Bohrkopf 50 ist im Gegensatz zum hohlzylindrischen Bohrerschaft 53 nicht als Hohlprofilteil realisiert, sondern aus einem Vollmaterial gefertigt. Der Bohrkopf 50 ist in nicht gezeigter Schweißverbindung mit einer Stirnseite des rohrförmigen Bohrerschafts 53. Im Bohrkopf 50 sind die Spannuten 28 mitsamt den Bohrerstegen 35, den Nebenschneiden 36 und den stirnseitigen Hauptschneiden 27 ausgebildet. Die im Bohrkopf 50 ausgebildeten Spannuten 28 gehen in der Bohrer-Längsrichtung A in den innenliegenden Spanraum 55 des rohrförmigen Bohrerschafts 53 über. Der innenliegenden Spanraum 55 kann hohlzylindrisch und/oder radial nach außen geschlossen sein. Zudem weist der Spanraum 55 im Vergleich zu den Spannuten 28 des Bohrkopfes 50 einen wesentlich größeren Durchlass-Querschnitt auf. Das Werkzeug-Gewindeprofil 29 ist in den Figuren beispielhaft alleine am Bohrkopf 50 ausgebildet.The drill head 50 is in contrast to the hollow cylindrical drill shank 53 not realized as a hollow profile part, but made of a solid material. The drill head 50 is in not shown welded joint with an end face of the tubular drill shank 53 , In the drill head 50 are the flutes 28 together with the drill bits 35 , the minor cutting edge 36 and the frontal main cutting edges 27 educated. The in the drill head 50 trained flutes 28 go in the drill longitudinal direction A in the inner chip space 55 of the tubular drill shaft 53 above. The inside chip space 55 can be closed in a hollow cylinder and / or radially outward. In addition, the chip space 55 in comparison to the flutes 28 of the drill head 50 a much larger passage cross section. The tool thread profile 29 is alone in the figures on the drill head 50 educated.

Gemäß der 2 erstrecken sich entlang der Werkzeugachse A insgesamt drei umfangsseitig verteilte Spannuten 28 im Bohrkopf 50 bis zu der jeweiligen stirnseitigen Hauptschneide 27 an der Bohrerspitze 25.According to the 2 extend along the tool axis A a total of three circumferentially distributed flutes 28 in the drill head 50 up to the respective front main cutting edge 27 at the drill bit 25 ,

An jeder Hauptschneide 27 läuft eine die Spannut 28 begrenzende Spanfläche 31 und eine stirnseitige Freifläche 33 der Bohrerspitze 25 zusammen. In der Werkzeug-Umfangsrichtung ist die jeweilige Spannut 28 durch einen Bohrersteg 35 begrenzt. Insgesamt weist das in den Figuren gezeigte Gewindebohr-Werkzeug 23 drei Bohrerstege 35 auf. Die Spanfläche 31 der Spannut 28 geht dabei unter Bildung einer Nebenschneide 36 in eine außenumfangsseitige Rückenfläche 37 des jeweiligen Bohrerstegs 35 über. Die Nebenschneide 36 und die stirnseitige Hauptschneide 27 laufen an einer radial äußeren Haupt-Schneidenecke 39 zusammen.At every major cutting edge 27 one runs the flute 28 limiting rake surface 31 and a frontal open space 33 the drill bit 25 together. In the tool circumferential direction is the respective flute 28 through a drill bit 35 limited. Overall, the tapping tool shown in the figures has 23 three drill bridges 35 on. The rake surface 31 the flute 28 goes while forming a secondary cutting edge 36 in an outer peripheral side back surface 37 of the respective drill bit 35 above. The minor cutting edge 36 and the frontal main cutting edge 27 run on a radially outer main cutting corner 39 together.

An den außenumfangsseitigen Rückenflächen 37 der drei Bohrerstege 35 weist das Gewindeprofil 29 jeweils einen Vorschneidzahn 41, einen Mittelschneidzahn 42 und einen Fertigschneidzahn 43 auf. Jeder der Schneidzähne 41, 42, 43 ist mit einer radial äußeren Gewindegrund-Schneidkante 45 sowie Gewindeflanken-Schneidkanten 47 ausgebildet, um den in der 1 gezeigten Gewindegang 15 zu schneiden/zu formen. Die Schneidzähne 41 bis 43 sind dabei in unterschiedlichen Geometrien ausgeführt sowie mit unterschiedlichen Axialabständen Δa (nur in der 5 angedeutet) von der Bohrerspitze 25 beabstandet, um den in der 1 gezeigten Gewindegang 15 des Innengewindes 9 zu schneiden. Zudem können die Vor-, Mittel- und Fertigschneidzähne 41, 42, 43 in der Radialrichtung unterschiedliche Zahnhöhen Δr (2) aufweisen. Exemplarisch können die Vor-, Mittel- und Fertigschneidzähne 41, 42, 43 in der Umfangsrichtung axial größer werden. Der Fertigschneidzahn 43 schneidet dann die gesamte Innengewinde-Kontur. Alternativ dazu kann der Fertigschneidzahn 43 auch als ein Formzahn ausgeführt sein, um die Gewindefestigkeit zu steigern.At the outer peripheral side back surfaces 37 the three drill bridges 35 has the thread profile 29 each a Vorschneidzahn 41 , a central cutting tooth 42 and a finished cutting tooth 43 on. Each of the cutting teeth 41 . 42 . 43 is with a radially outer root cutting edge 45 as well as thread flank cutting edges 47 trained to be in the 1 shown thread 15 to cut / shape. The cutting teeth 41 to 43 are executed in different geometries and with different axial distances Δa (only in the 5 indicated) from the drill bit 25 spaced to the in the 1 shown thread 15 of the internal thread 9 to cut. In addition, the front, middle and finished cutting teeth 41 . 42 . 43 different tooth heights Δr (in the radial direction) 2 ) exhibit. By way of example, the front, middle and finished cutting teeth 41 . 42 . 43 become axially larger in the circumferential direction. The finished cutting tooth 43 then cuts the entire internal thread contour. Alternatively, the finished cutting tooth 43 also be designed as a form of tooth to increase the thread strength.

Das Gewindebohr-Werkzeug 23 weist zudem am Übergang zwischen dem Werkzeug-Grundkörper 54 und dem Spannschaft 24 (3) eine Schneidkante 49 zur Bildung der in der 1 gezeigten Gewindesenkung 7 auf.The tapping tool 23 also shows the transition between the tool base 54 and the power shaft 24 ( 3 ) a cutting edge 49 to the formation of in the 1 shown thread counterbore 7 on.

Nachfolgend wird anhand der 5 bis 8 das Verfahren zur Erzeugung der in der 1 gezeigten Gewindesackloch-Bohrung 1 beschrieben: Demzufolge wird in der 5 das Gewindebohr-Werkzeug 23 in einer Gewindebohr-Richtung I auf das noch nicht vorgebohrte Werkzeug 5 geführt und eine Einschuss-Bohrung durchgeführt. In einem Gewindebohr-Hub G erzeugen die Hauptschneiden 27 eine Kernlochbohrung und das nacheilende Gewindeprofil 29 das Innengewinde 9 an der Innenwandung der Kernlochbohrung. Der Gewindebohr-Hub G erfolgt bei einem Gewindebohr-Vorschub fG und bei damit synchronisierter Gewindebohr-Drehzahl nG in einer Gewindebohr-Drehrichtung, und zwar bis die Soll-Gewindetiefe tG erreicht ist (6). The following is based on the 5 to 8th the method of producing in the 1 shown threaded blind hole bore 1 Accordingly, in the 5 the tapping tool 23 in a tapping direction I on the not pre-drilled tool 5 guided and a bullet hole performed. In a tapping stroke G, the main cutting edges produce 27 a core hole and the trailing thread profile 29 the internal thread 9 on the inner wall of the core hole. The tapping stroke G occurs at a tapping feed f G and at synchronized tapping speed n G in one tap rotation direction until the desired thread depth t G achieved ( 6 ).

Unmittelbar anschließend wird ein Nutformschritt (7) durchgeführt, bei dem der Gewindebohr-Hub G in der Gewindebohr-Richtung I um einen Nutform-Hub N verlängert wird. Im Unterschied zum Gewindeform-Hub G sind im Nutform-Hub H der Nutform-Vorschub fN und die Nutform-Drehzahl nN des Gewindebohr-Werkzeugs 23 nicht zueinander synchronisiert sowie unterschiedlich zum vorangegangenen Gewindebohr-Vorschub fG und zur Gewindebohr-Drehzahl nG .Immediately thereafter, a groove forming step ( 7 ), in which the tapping stroke G in the tapping direction I about a Nutform stroke N is extended. In contrast to the thread-forming hub G are in the groove-forming hub H the groove shape feed f N and the groove shape speed n N of the tapping tool 23 not synchronized with each other and different from the previous tapping feed f G and the tapping speed n G ,

Auf diese Weise erzeugt das Gewindeprofil 29 die in der 7 gezeigte Umlaufnut 13, in der das Gewindeprofil 29 belastungsfrei drehen kann. Der Nutform-Vorschub fN sowie die Nutform-Drehzahl nN sind so ausgelegt, dass eine übermäßig große Schneidenbelastung der Schneidzähne 41 bis 43 verhindert ist.This creates the thread profile 29 the in the 7 shown Umlaufnut 13 in which the thread profile 29 can turn without load. The groove shape feed f N as well as the slot shape speed n N are designed so that an excessively large cutting load of the cutting teeth 41 to 43 is prevented.

Bei Erreichen der Soll-Bohrungstiefe tB wird sowohl der Nutform-Vorschub fN als auch die Nutform-Drehzahl nN auf 0 reduziert. Anschließend erfolgt zur Vorbereitung eines Reversier-Hubes R (8) eine Drehrichtungsumkehr. Im Reversier-Hub R (8) wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 in einer Reversier-Richtung II (8) aus der Gewindebohrung 1 herausgeführt, und zwar mit einem entgegengesetzten Reversier-Vorschub fR sowie damit synchronisierter Reversier-Drehzahl nR . Diese Parameter sind so bemessen, dass das Gewindeprofil 29 des Gewindebohr-Werkzeugs 23 belastungsfrei oder unter spanabhebender Belastung im Gewindegang 15 des Innengewindes 9 aus der Gewindebohrung 1 geführt wird.Upon reaching the nominal bore depth t B will both the groove shape feed f N as well as the slot shape speed n N reduced to 0. Subsequently, in preparation for a reversing stroke R ( 8th ) a reversal of direction. In the reversing hub R ( 8th ) becomes the tapping tool 23 in a reversing direction II ( 8th ) from the threaded hole 1 led out, with an opposite reversing feed f R as well as synchronized reversing speed n R , These parameters are sized so that the thread profile 29 of the tapping tool 23 unloaded or under cutting stress in the thread 15 of the internal thread 9 from the threaded hole 1 to be led.

Beim Start des Reversier-Hubes R wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 von der Fertigungsanlage so angesteuert, dass die Schneidzähne 41, 42, 43 jeweils belastungsfrei oder spanabhebend in den Gewindegang-Auslauf 11, der in die Umlaufnut 13 mündet, eingefahren werden. Im weiteren Verlauf des Reversier-Hubes R wird das Gewindeprofil 29 des Gewindebohr-Werkzeugs 23 dann durch den Gewindegang 15 des Innengewindes 9 nach außen herausgedreht.At the start of the reversing stroke R becomes the tapping tool 23 controlled by the manufacturing plant so that the cutting teeth 41 . 42 . 43 load-free or machined into the thread outlet 11 in the circumferential groove 13 flows, be retracted. In the further course of the reversing stroke R becomes the thread profile 29 of the tapping tool 23 then through the thread 15 of the internal thread 9 turned outwards.

In der 9 ist der in der 6 veranschaulichte Gewindebohr-Hub G detailliert dargestellt. Demzufolge wird das Gewindebohr-Werkzeug 23 mit dem vordefinierten Gewindebohr-Vorschub fG sowie mit der damit synchronisierten Gewindebohr-Drehzahl nG in der Gewindebohr-Richtung I in das Werkstück 5 eingetrieben. Dabei werden Späne 51 erzeugt, die in einer zur Gewindebohr-Richtung I gegenläufigen Spanabfuhrrichtung S aus der Gewindebohrung 1 gedrückt werden. Die Späne 51 werden zunächst entlang im Bohrkopf 50 ausgebildeten Spannuten 28 in den radial innenliegenden Spanraum 55 des Bohrerschafts 53 geführt, und durch den Spanraum 55 weiter in der Späneabfuhrrichtung S nach außen geführt.In the 9 is the one in the 6 illustrated tapping stroke G shown in detail. As a result, the tapping tool becomes 23 with the predefined tapping feed f G as well as with the synchronized tapping speed n G in the tapping direction I in the workpiece 5 driven. This will be chips 51 generated in a direction opposite to the tapping direction I Spanabfuhrrichtung S from the threaded hole 1 be pressed. The chips 51 be first along in the drill head 50 trained flutes 28 in the radially inner chip space 55 of the drill shank 53 guided, and through the chip space 55 further guided in the chip removal direction S to the outside.

Durch entsprechende Einstellung des Reversier-Vorschubes fR und der damit synchronisierten Reversier-Drehzahl rR ergibt sich im Reversier-Hub R eine Reversier-Gewindesteigung αR für die spänezugewandten Gewindeflanken 19 im Innengewinde 9. Die Reversier-Gewindesteigung αR der spänezugewandten Gewindeflanke 19 kann identisch zu der Gewindebohr-Gewindesteigung αG sein oder davon unterschiedlich, um gegebenenfalls ein belastungsoptimiertes Innengewinde-Design zu erzielen.By appropriate adjustment of the reversing feed f R and the synchronized reversing speed r R results in the reversing stroke R a reversing thread pitch α R for the chip-facing thread flanks 19 in the internal thread 9 , The reversing thread pitch α R the chip-facing thread flank 19 can be identical to the thread pitch α G or different from it, to possibly achieve a load-optimized internal thread design.

Auf diese Weise können unterschiedliche Flankendurchmesser bei unterschiedlichen Legierungen des Werkstückes 5 eingestellt werden, wobei der jeweilige Flankendurchmesser jeweils speziell an die eingesetzte Werkstück-Legierung angepasst ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Gewindezähne des Gewindeprofils im Rahmen einer Werkzeug-Nachbearbeitung nachzuschleifen. In diesem Fall würde sich der Axialversatz vergrößern, um den das Werkzeug im Nutformschritt zu Beginn des Reversier-Hubes R in Axialrichtung zu verstellen ist, um einen entsprechenden Materialeingriff in die spänezugewandten Gewindeflanken 19 zu erzielen.In this way, different pitch diameter at different alloys of the workpiece 5 can be adjusted, the respective flank diameter is adapted in each case specifically to the inserted workpiece alloy. In addition, it is also possible to regrind the thread teeth of the thread profile as part of a tool post-processing. In this case, the axial offset would increase by which the tool is to be adjusted in the groove forming step at the beginning of the reversing stroke R in the axial direction to a corresponding material engagement in the chip facing thread flanks 19 to achieve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3880394 T2 [0004]DE 3880394 T2 [0004]
  • DE 3939795 T2 [0004]DE 3939795 T2 [0004]
  • US 5678962 [0004]US 5678962 [0004]
  • DE 3937697 A1 [0004]DE 3937697 A1 [0004]
  • DE 102010055429 A1 [0004]DE 102010055429 A1 [0004]

Claims (10)

Gewindebohr-Werkzeug zur Erzeugung einer Gewindebohrung (1) mit Innengewinde (9) in einem Werkstück (5), bei dem in einem Gewindebohr-Hub (G) das Gewindebohr-Werkzeug (23) in das Werkstück (5) eintreibbar ist, und in einem Reversier-Hub (R) das Gewindebohr-Werkzeug (23) aus der Gewindebohrung (1) herausführbar ist, wobei das Gewindebohr-Werkzeug (23) einen Spannschaft (24) und einen daran anschließenden Gewindebohr-Körper (26) aufweist, entlang dessen Längsachse (B) sich zumindest eine Spannut (28) bis zu einer stirnseitigen Hauptschneide (27) an der Bohrerspitze (25) erstreckt, an welcher Hauptschneide (27) eine die Spannut (28) begrenzende Spanfläche (31) und eine stirnseitige Freifläche (33) der Bohrerspitze (25) zusammenlaufen, wobei in der Werkzeug-Umfangsrichtung die Spannut (28) durch zumindest einen Bohrersteg (35) begrenzt ist und die Spanfläche (31) der Spannut (28) unter Bildung einer Nebenschneide (36) in eine außenumfangsseitige Rückenfläche (37) des Bohrerstegs (35) übergeht, und wobei die Nebenschneide (36) und die stirnseitige Hauptschneide (27) an einer radial äußeren Haupt-Schneidenecke (39) zusammenlaufen, wobei an der außenumfangseitigen Rückenfläche (37) des Bohrerstegs (35) ein Gewindeprofil (29) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindebohr-Werkzeug (23) mehrteilig aus separaten Komponenten aufgebaut ist, von denen ein bevorzugt austauschbarer Bohrkopf (50) an der Bohrerspitze (25) und ein daran anschließender Bohrerschaft (53) aneinander gefügt sind, und dass der Bohrerschaft (53) rohrförmig mit einem radial innenliegenden Spanraum (55) ausgebildet ist, durch den die beim Gewindebohren erzeigten Späne (51) abtransportierbar sind.Tapping tool for producing a threaded bore (1) with internal thread (9) in a workpiece (5), in which in a tapping stroke (G) the tapping tool (23) is driven into the workpiece (5), and in a reversing stroke (R) the tapping tool (23) from the threaded hole (1) can be brought out, wherein the tapping tool (23) has a clamping shank (24) and an adjoining tapping body (26) along which Longitudinal axis (B) extends at least one flute (28) to a front-side main cutting edge (27) on the drill bit (25), at which main cutting edge (27) a chip surface (31) delimiting the chip flute (28) and an open-sided flank (33 ) of the drill tip (25) converge, wherein in the tool circumferential direction, the flute (28) is bounded by at least one drill land (35) and the rake face (31) of the flute (28) forming an auxiliary cutting edge (36) in an outer peripheral side back surface (37) of the drill bit s (35) merges, and wherein the minor cutting edge (36) and the frontal main cutting edge (27) converge on a radially outer main cutting corner (39), wherein on the outer peripheral side backing surface (37) of the drill bit (35) a thread profile (29) is formed, characterized in that the tapping tool (23) consists of several parts of separate components, of which a preferably replaceable drill head (50) on the drill bit (25) and a subsequent drill shank (53) are joined together, and that the drill shank (53) is tubular with a radially inner chip space (55) through which the shavings (51) shown during tapping can be transported away. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Bohrerschaft (53) an seinem Innenumfang und/oder an seinem Außenumfang im Wesentlichen glattflächig und/oder zylindrisch ausgebildet ist.Tapping tool after Claim 1 , characterized in that the tubular drill shank (53) is formed on its inner circumference and / or on its outer circumference substantially smooth surface and / or cylindrical. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug-Gewindeprofil (29) und/oder die radial äußere Haupt-Schneidenecke (39) den Bohrerschaft (53), zum Beispiel in etwa um eine Zahnhöhe (Δr1, Δr2, Δr3), radial nach außen überragen, und/oder dass der Bohrkopf (50) auf einer Stirnseite des rohrförmigen Bohrerschafts (53) angeordnet ist, und/oder dass der Bohrerschaft (53) an seiner, der Bohrerspitze (25) abgewandten Stirnseite mit einem Bohrer-Grundkörper (54) verbunden ist..Tapping tool after Claim 1 or 2 Characterized in that the tool-thread profile (29) and / or the radially outer main cutting edge corner (39) the drill shank (53), for example in about one tooth height (.DELTA.R 1, .DELTA.R 2, .DELTA.R 3), radially extend beyond the outside, and / or that the drill head (50) is arranged on an end face of the tubular drill shank (53), and / or that the drill shank (53) at its, the drill tip (25) facing away from the end face with a drill body (54 ) connected is.. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeprofil (23) des Gewindebohr-Werkzeugs (23) Gewindeprofilzähne (41, 42, 43) aufweist, und/oder dass die Gewindeprofilzähne (41, 42, 43) jeweils als Formzahn (mit entsprechenden Formkanten) oder als Schneidzahn (mit entsprechenden spanabhebenden Schneidkanten) oder als eine Kombination daraus ausgebildet sind.Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that the thread profile (23) of the tapping tool (23) has thread profile teeth (41, 42, 43), and / or that the thread profile teeth (41, 42, 43) in each case as Forming tooth (with corresponding shape edges) or as a cutting tooth (with corresponding cutting edges cutting) or formed as a combination thereof. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannut (28), dem Bohrersteg (35), der Nebenschneide (36) und der stirnseitigen Hauptschneide (27) am Bohrkopf (50) ausgebildet sind, und/oder dass die im Bohrkopf (50) ausgebildete Spannut (28) in der Bohrer-Längsrichtung (A) in den innenliegenden Spanraum (55) des rohrförmigen Bohrerschafts (53) übergeht, und/oder dass der innenliegenden Spanraum (55) hohlzylindrisch ist und/oder radial nach außen geschlossen ist.Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that the flute (28), the drill bar (35), the minor cutting edge (36) and the front-side main cutting edge (27) are formed on the drill head (50), and / or in the drill longitudinal direction (A) in the inner chip space (55) of the tubular drill shank (53) formed in the drill head (50), and / or that the inner chip space (55) is hollow cylindrical and / or radially to outside is closed. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug-Gewindeprofil (29) im Bohrkopf (50) und/oder im Bohrerschaft (53) ausgebildet ist.Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool thread profile (29) in the drill head (50) and / or in the drill shank (53) is formed. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial innerer Nutboden der Spannut (28) um einen freien Radialversatz radial nach innen versetzt ist, und zwar gegenüber einem Innenumfang des rohrförmigen Bohrerschafts (53).Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that a radially inner groove bottom of the flute (28) is offset by a free radial offset radially inwards, against an inner periphery of the tubular drill shank (53). Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) das Gewindebohr-Werkzeug (23) mit einem Gewindebohr-Vorschub (fG) in der Gewindebohr-Richtung (I) und mit einer damit synchronisierten Gewindebohr-Drehzahl (nG) in das Werkstück (5) eintreibbar ist und die Werkzeug-Hauptschneide (27) eine Kernlochbohrung erzeugt sowie das Werkzeug-Gewindeprofil (29) das Innengewinde (9) an der Innenwandung der Kernlochbohrung bildet, und/oder dass im Reversier-Hub (R) das Gewindebohr-Werkzeug (23) mit entgegengesetztem Reversier-Vorschub (fR) sowie damit synchronisierter Reversier-Drehzahl (nR) in der Reversier-Richtung (II) aus der Gewindebohrung (1) herausführbar ist, so dass das Werkzeug-Gewindeprofil (29) im Gewindegang (15) des Innengewindes (9) aus der Gewindebohrung (1) führbar ist, und/oder dass im Gewindebohr-Hub (G) Späne (51) erzeugt werden, die in einer zur Gewindebohr-Richtung (I) gegenläufigen Spanabfuhrrichtung (S) aus der Gewindebohrung (1) gefördert werden.Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that in the tapping stroke (G) the tapping tool (23) with a tapping feed (f G ) in the tapping direction (I) and with a synchronized tapping -Rotational speed (n G ) in the workpiece (5) is driven and the tool main cutting edge (27) generates a core hole and the tool thread profile (29) forms the internal thread (9) on the inner wall of the core hole, and / or Reversing stroke (R) the tapping tool (23) with opposite reversing feed (f R ) and thus synchronized reversing speed (n R ) in the reversing direction (II) from the threaded hole (1) can be brought out, so that the tool thread profile (29) in the thread (15) of the internal thread (9) from the threaded hole (1) is feasible, and / or that in the tapping stroke (G) chips (51) are generated in a tapping Direction (I) opposite Spanabfuhrrichtung (S) from the threaded hole (1) are promoted. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gewindebohr-Hub (G) und dem Reversier-Hub (R) ein Nutformschritt erfolgt, bei dem der Gewindebohr-Hub (G) in der Gewindebohr-Richtung (I) um einen Nutform-Hub (N) verlängert wird, und zwar unter Bildung einer an das Innengewinde (9) anschließenden Umlaufnut (13) ohne Gewindesteigung, in der das Gewindeprofil (29) des Innengewindes (9) belastungsfrei drehen kann, und dass insbesondere durch die Bereitstellung der Umlaufnut (13) es außerdem ermöglicht ist, dass das Gewindebohr-Werkzeug (23) mit einer Schneidkante (49) eine umlaufende Gewindesenkung (7) in der Bohrungsöffnung der Gewindebohrung (1) erzeugt, wobei die umlaufende Gewindesenkung (7) während des obigen Nutformschrittes erzeugt wird.Tapping tool according to one of the preceding claims, characterized in that between the tapping stroke (G) and the reversing stroke (R), a groove forming step takes place in which the tapping stroke (G) in the tapping direction (I) is extended by a Nutform hub (N), with the formation of a to the internal thread (9) subsequent circumferential groove (13) without thread pitch, in which the thread profile (29) of the internal thread (9) can rotate without load, and that in particular by the provision of the circumferential groove (13), it is also possible that the tapping tool (23 ) With a cutting edge (49) generates a circumferential thread counterbore (7) in the bore opening of the threaded bore (1), wherein the circumferential thread counterbore (7) is generated during the above Nutformschrittes. Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung (1) in einem Werkstück (5) mittels eines Gewindebohr-Werkzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for producing a threaded bore (1) in a workpiece (5) by means of a tapping tool according to one of the preceding claims.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3937697A1 (en) * 1989-11-13 1991-05-16 Hilti Ag HOLLOW DRILLING TOOL
DE3939795A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-06 Schmitt M Norbert Dipl Kaufm D METHOD FOR PRODUCING A THREADED HOLE
DE3880394T2 (en) * 1987-01-27 1993-07-29 Manuel C Turchan COMBINED TOOL FOR DRILLING A HOLE AND THREADING.
WO1996031307A1 (en) * 1995-04-07 1996-10-10 Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh Device for machining
US5678962A (en) * 1994-09-06 1997-10-21 Makino Inc. Integral boring and threading tool and method
DE102010055429A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 KENNAMETAL INC., Pa. Bayonet clutch for rotary quick change-cutting tool arrangement, has transverse groove diametrically formed by cylindrical section, where opposite partial inner sides of respective walls are back-cut towards bottom surface of groove
DE102016008478A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Audi Ag Method for producing a threaded hole

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3880394T2 (en) * 1987-01-27 1993-07-29 Manuel C Turchan COMBINED TOOL FOR DRILLING A HOLE AND THREADING.
DE3937697A1 (en) * 1989-11-13 1991-05-16 Hilti Ag HOLLOW DRILLING TOOL
DE3939795A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-06 Schmitt M Norbert Dipl Kaufm D METHOD FOR PRODUCING A THREADED HOLE
US5678962A (en) * 1994-09-06 1997-10-21 Makino Inc. Integral boring and threading tool and method
WO1996031307A1 (en) * 1995-04-07 1996-10-10 Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh Device for machining
DE102010055429A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 KENNAMETAL INC., Pa. Bayonet clutch for rotary quick change-cutting tool arrangement, has transverse groove diametrically formed by cylindrical section, where opposite partial inner sides of respective walls are back-cut towards bottom surface of groove
DE102016008478A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Audi Ag Method for producing a threaded hole

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