DE102019124800A1 - Method for producing a thread, in particular an internal thread, with hard metal - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren gemäß der Erfindung erhöht die Standzeit von Gewindebohrern aus Hartmetall.The method according to the invention increases the service life of taps made of hard metal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes.The invention relates to a method for producing a thread, in particular an internal thread.

Ein Gewinde weist einen schraubenlinien- oder helixförmigen Gewindegang mit konstanter Gewindesteigung auf und kann als Innengewinde oder als Außengewinde erzeugt werden. Zum Erzeugen eines Innengewindes wird in aller Regel zunächst ein Kernloch (oder: eine Kernbohrung) im Werkstück erzeugt, das ein Sackloch oder auch ein Durchgangsloch sein kann, und dann in der Innenwandung des Kernloches der Gewindegang erzeugt. Das Kernloch mit darin erzeugtem Gewinde wird auch als Gewindeloch bezeichnet.A thread has a helical or helical thread turn with a constant thread pitch and can be produced as an internal thread or as an external thread. To create an internal thread, a core hole (or: a core hole) is usually first created in the workpiece, which can be a blind hole or a through hole, and then the thread is created in the inner wall of the core hole. The core hole with a thread created in it is also referred to as a threaded hole.

Zur Gewindeerzeugung oder Gewindenachbearbeitung sind sowohl spanabhebende als auch spanlose Verfahren und Gewindewerkzeuge bekannt. Spanabhebende Gewindeerzeugung beruht auf Materialabtrag des Materials des Werkstücks im Bereich des Gewindeganges. Spanlose Gewindeerzeugung beruht auf einer Umformung des Werkstücks und Erzeugung des Gewindeganges in dem Werkstück durch Druck. Einen Überblick über im Einsatz befindliche Gewindeerzeugungswerkzeuge und Arbeitsverfahren gibt das Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik, Herausgeber: EMUGE-FRANKEN, Verlag: Publicis Corporate Publishing, Erscheinungsjahr: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), im Folgenden nur als „EMUGE-Handbuch“ bezeichnet.Both cutting and non-cutting methods and threading tools are known for thread generation or thread finishing. Machining thread generation is based on the removal of material from the workpiece material in the area of the thread. Non-cutting thread generation is based on reshaping the workpiece and generating the thread turn in the workpiece by pressure. The manual of thread technology and milling technology, publisher: EMUGE-FRANKEN, publisher: Publicis Corporate Publishing, year of publication: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), in the following only as "EMUGE- Manual ”.

Unter die spanabhebende oder spanende Gewindeerzeugung fallen die Gewindebohrer (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 8, Seiten 181 bis 298) und die Gewindefräser (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 10, Seiten 325 bis 372) sowie, nur für Außengewinde, die Schneideisen (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 11, Seiten 373 bis 404). Taps (see EMUGE manual, chapter 8, pages 181 to 298) and thread milling cutters (see EMUGE manual, chapter 10 , Pages 325 to 372) and, only for external threads, the dies (see EMUGE manual, chapter 11, pages 373 to 404).

Ein Gewindebohrer ist ein Gewindeschneidwerkzeug, dessen Schneiden oder Gewindeschneidzähne entlang eines Außengewindes unter der Gewindesteigung des zu erzeugenden Gewindes angeordnet sind. Beim Erzeugen des Gewindes wird der Gewindebohrer mit zur Werkzeugachse axialem Vorschub und unter Drehung um seine Werkzeugachse mit von der axialen Vorschubgeschwindigkeit entsprechend der Gewindesteigung abhängiger Drehgeschwindigkeit in ein zylindrisches Kernloch in einem Werkstück bewegt, wobei die Werkzeugachse des Gewindebohrers koaxial zur Mittelachse des Kernloches ausgerichtet wird und seine Schneiden permanent mit dem Werkstück an der Kernlochwandung in Eingriff sind (kontinuierlicher Schnitt), so dass ein durchgehender Gewindegang an der Kernlochwandung entsteht. Typische Geometrien eines Gewindebohrers mit dem üblichen Anschnittbereich sind im EMUGE-Handbuch, Kapitel 8, Seiten 250 und 251 und 284 und 285, beschrieben. Die Gewindeschneidzähne weisen in der Schneidrichtung im Querschnitt senkrecht zur Helix am Außenrand ein Schneidprofil oder Wirkprofil und nach innen anschließend eine Spanfläche auf und am entgegengesetzt zur Schneidrichtung anschließenden Zahnrücken Freiflächen oder Freiwinkel auf, so dass dort keine Berührung und damit keine Reibung mit dem Werkstück stattfindet. Eine typische Verteilung der einzelnen Gewindewirkprofile der im Anschnittbereich schräg angeschliffenen Gewindeschneidzähne mit der entsprechenden Spanaufteilung ist im EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seite 322, gezeigt.A tap is a thread cutting tool whose cutting edges or thread cutting teeth are arranged along an external thread below the thread pitch of the thread to be produced. When creating the thread, the tap is moved into a cylindrical core hole in a workpiece with a feed that is axial to the tool axis and while rotating around its tool axis at a rotational speed dependent on the axial feed rate according to the thread pitch, the tool axis of the tap being aligned coaxially with the center axis of the core hole and its cutting edges are permanently in engagement with the workpiece on the core hole wall (continuous cut), so that a continuous thread is created on the core hole wall. Typical geometries of a tap with the usual chamfer area are described in the EMUGE manual, chapter 8, pages 250 and 251 and 284 and 285. In the cutting direction, in cross section perpendicular to the helix, the thread cutting teeth have a cutting profile or active profile on the outer edge and then inwardly a rake face and on the back of the tooth adjoining the cutting direction, free surfaces or clearance angles, so that there is no contact and therefore no friction with the workpiece. A typical distribution of the individual thread action profiles of the thread cutting teeth ground at an angle in the chamfer area with the corresponding chip distribution is shown in the EMUGE manual, chapter 9, page 322.

Der Gewindeschneidvorgang mit einem Gewindebohrer ist zusammen mit einem typischen Drehmomentverlauf im EMUGE-Handbuch, Kapitel 8, Seite 255, erläutert. Nach dem Schneidprozess des Gewindebohrers bis zum Eingriff aller Anschnittzähne wird die Maschinenspindel abgebremst bis zum Stillstand. Nun wird der Rücklauf oder die Reversierbewegung gestartet und der Zahnrücken des beim Gewindeschneiden vorausgehenden Gewindeschneidzahnes schert den noch in der Bohrung stehenden Span an seiner freien Rückseite ab und quetscht die Spanwurzel zwischen der Freifläche und der Lochwandung zurück.The thread cutting process with a tap is explained together with a typical torque curve in the EMUGE manual, chapter 8, page 255. After the cutting process of the tap up to the engagement of all cutting teeth, the machine spindle is braked to a standstill. Now the return or the reversing movement is started and the tooth back of the thread cutting tooth preceding the thread cutting shears off the chip still in the hole on its free rear side and squeezes the chip root back between the free surface and the hole wall.

Unter die spanlosen Gewindeerzeugungswerkzeuge fallen die sogenannten Gewindefurcher (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seiten 299 bis 324) und, nur für Außengewinde, die Gewindewalzwerkzeuge (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 11, Seiten 373 bis 404).The non-cutting thread generating tools include the so-called thread formers (see EMUGE manual, chapter 9, pages 299 to 324) and, only for external threads, the thread rolling tools (see EMUGE manual, chapter 11, pages 373 to 404).

Gewindefurcher sind Gewindewerkzeuge mit einem annähernd spiral- oder schraubenförmig umlaufenden Gewindeprofil, entlang dem mehrere Drückstollen (auch als Formzähne, Furchzähne oder Formkeile bezeichnet) angeordnet sind, die durch zueinander versetzte weiter nach außen ragende und im Allgemeinen abgerundete Polygon-Eckbereiche eines annähernd polygonalen Querschnittes des Gewindefurchers gebildet sind. Beim Erzeugen des Gewindes wird der Gewindefurcher ähnlich wie der Gewindebohrer mit zur Werkzeugachse axialem Vorschub und unter Drehung um seine Werkzeugachse in ein zylindrisches Kernloch in einem Werkstück bewegt, wobei die Werkzeugachse des Gewindebohrers koaxial zur Mittelachse des Kernloches ausgerichtet wird. Die Drehgeschwindigkeit und die axiale Vorschubgeschwindigkeit werden entsprechend der Gewindesteigung aufeinander abgestimmt. Die Drückstollen des Gewindefurchers sind permanent mit dem Werkstück an der Kernlochwandung in Eingriff und drücken den Gewindegang durch plastische Verformung in die Kernlochwandung, so dass ein durchgehender Gewindegang an der Kernlochwandung entsteht. Typische Geometrien eines Gewindefurchers mit dem üblichen Anfurchbereich sind im EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seiten 308 und 309 beschrieben. Eine typische Verteilung der einzelnen Gewindewirkprofile der im Anfurchbereich ansteigenden Gewindefurchzähne ist im EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seite 322, gezeigt. Der Gewindefurchvorgang mit einem Gewindefurcher ist zusammen mit einem typischen Drehmomentverlauf im EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seite 310, erläutert.Thread forming tools are threading tools with an approximately spiral or helical circumferential thread profile, along which several press studs (also referred to as shaped teeth, shaped teeth or shaped wedges) are arranged, which are offset by further outwardly protruding and generally rounded polygonal corner areas of an approximately polygonal cross-section of the Thread formers are formed. When creating the thread, the thread former is moved into a cylindrical core hole in a workpiece, similar to the tap, with an advance that is axial to the tool axis and while rotating around its tool axis, the tool axis of the tap being aligned coaxially to the central axis of the core hole. The speed of rotation and the axial feed speed are matched to one another according to the thread pitch. The press studs of the thread former are permanently in engagement with the workpiece on the core hole wall and press the thread turn into the core hole wall by plastic deformation, so that a continuous thread turn is created on the core hole wall. Typical geometries of a Thread formers with the usual starting area are described in the EMUGE manual, chapter 9, pages 308 and 309. A typical distribution of the individual thread action profiles of the thread rolling teeth rising in the threading area is shown in the EMUGE manual, chapter 9, page 322. The thread forming process with a thread former is explained together with a typical torque curve in the EMUGE manual, chapter 9, page 310.

Gewindebohrer und Gewindefurcher arbeiten mit einer ausschließlich axialen Vorschub- oder Arbeitsbewegung mit gemäß der Gewindesteigung synchronisierter Drehbewegung um die eigene Werkzeugachse. Der Drehsinn von Gewindebohrer und Gewindefurcher beim Erzeugen des Gewindes entspricht dem Windungssinn des zu erzeugende Gewindes. Wenn der Gewindegang erzeugt ist oder am Ende der Erzeugung des Gewindeganges wird das Werkzeug abgebremst und an einem Umkehrpunkt zum Stillstand gebracht. Die Abbremsung vor dem Erreichen des Reversier- oder Umkehrpunkts wird normalerweise durch gemäß der konstanten Gewindesteigung synchronisierte Reduzierung von axialer Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl bis auf jeweils einen Wert 0 bewirkt. Nun wird zum Zurückholen des Werkzeugs aus dem Werkstück eine Rückwärts- oder Reversierbewegung eingeleitet, bei der die axiale Vorschubrichtung und die Drehrichtung genau entgegengesetzt zur Arbeitsbewegung sind und die axialen Vorschubbewegung und Drehbewegung wieder gemäß der Gewindesteigung synchronisiert sind, um das Gewinde nicht zu beschädigen.Taps and taps work with an exclusively axial feed or working movement with a rotational movement around their own tool axis that is synchronized according to the thread pitch. The direction of rotation of the tap and the thread former when creating the thread corresponds to the direction of winding of the thread to be created. When the thread turn is generated or at the end of the generation of the thread turn, the tool is braked and brought to a standstill at a reversal point. The deceleration before reaching the reversing or reversal point is normally brought about by reducing the axial feed rate and speed to a value of 0, which is synchronized according to the constant thread pitch. To retrieve the tool from the workpiece, a backward or reversing movement is initiated, in which the axial feed direction and the direction of rotation are exactly opposite to the working movement and the axial feed movement and rotational movement are again synchronized according to the thread pitch so as not to damage the thread.

In der Praxis sind Gewindebohrer und Gewindefurcher im Einsatz, die monolithisch hergestellt werden, im Allgemeinen durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere Schleifen, aus einem Rohling.In practice, taps and taps are used which are produced monolithically, generally by machining, in particular grinding, from a blank.

Außerdem ist es auch bekannt, die Arbeitsbereiche von Gewindebohrern mit den Gewindezähnen oder Gewindeschneiden oder die Arbeitsbereiche von Gewindefurchern mit den Formzähnen oder Drückstollen an separaten Gewindeerzeugungselementen auszubilden und diese Gewindeerzeugungselemente an einem Trägerkörper oder Halter zu befestigen. Der Trägerkörper weist hier den Koppelschaft zum Ankoppeln an den Maschinenantrieb, meist über eine Werkzeugaufnahme, auf.In addition, it is also known to form the working areas of taps with the thread teeth or thread cutting or the working areas of thread grooves with the form teeth or press studs on separate thread generating elements and to attach these thread generating elements to a support body or holder. The carrier body here has the coupling shaft for coupling to the machine drive, usually via a tool holder.

Als Werkstoffe für den Gewindebohrer oder Gewindefurcher kommen grundsätzlich Schnellarbeitsstahl wie Hochleistungsschnellstahl (HSS-Stahl) oder cobaltlegierter Hochleistungsschnellstahl (HSS-E-Stahl) oder auch Hartmetall wie eine Hartmetalllegierung, insbesondere P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder Sinterhartmetall, insbesondere Wolframcarbid, gegebenenfalls legiert oder gemischt mit Metallen oder anderen Metallcarbiden, oder Titannitrid oder Titancarbid oder Titancarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder polykristalliner Diamant (PKD) in Betracht.The materials used for the taps or taps are generally high-speed steel such as high-speed steel (HSS steel) or cobalt-alloyed high-speed steel (HSS-E steel) or hard metal such as a hard metal alloy, in particular P steel or K steel or cermet, or cemented carbide, in particular tungsten carbide , optionally alloyed or mixed with metals or other metal carbides, or titanium nitride or titanium carbide or titanium carbonitride or aluminum oxide, or cutting ceramics, in particular polycrystalline boron nitride (PCB), or polycrystalline diamond (PCD).

Die Verwendung der für die Bearbeitung von Werkstücken aus härteren Werkstoffen vorteilhaften härteren Werkstoffe, insbesondere Hartmetall, für Gewindefurcher oder Gewindebohrer ist in der Praxis durch die Sprödigkeit dieser Werkstoffe stark eingeschränkt vor allem bei der sehr häufigen Anwendung bei der Gewindeerzeugung in Stählen, vor allem zähen Stählen. Insbesondere entsteht in der Praxis bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Stahl das Problem, dass die verbleibenden Materialüberstände, insbesondere die Spanwurzel und störende Späne, vor allem lange Lockenspäne, beim Gewindebohren oder Furchkralle oder Formwulst beim Gewindefurchen nun beim Rückwärtslauf nach dem Umkehrpunkt zu einem Bruch des spröden Werkstoffes führen können. Deshalb haben sich Gewindebohrer und Gewindefurcher aus Hartmetall nicht auf dem Markt durchsetzen können und das vorherrschende Material ist HSS.The use of the harder materials, which are advantageous for machining workpieces made of harder materials, in particular hard metal, for taps or taps is in practice severely limited by the brittleness of these materials, especially when they are used very frequently in thread production in steels, especially tough steels . In practice, in particular, when machining workpieces made of steel, the problem arises that the remaining material protrusions, in particular the chip roots and disruptive chips, especially long curly chips, when tapping or grooving claws or form bead in thread cutting now break when running backwards after the reversal point brittle material can lead. This is why taps and taps made of carbide have not been able to establish themselves on the market and the predominant material is HSS.

Gemäß der EP 2 229 257 B1 haben Hartmetall-Gewindebohrer aufgrund der größeren Materialhärte und höheren Druckfestigkeit und der größeren Temperaturstabilität Vorzüge gegenüber Gewindebohrern aus Schnellstahl, beispielsweise theoretisch eine höhere Rotationsgeschwindigkeit und höhere Standzeit. Hartmetall-Gewindebohrer sind vorteilhaft zum Bohren von Gewinden in Graugusseisen (GG) oder Aluminium im Einsatz. Jedoch haben Gewindebohrer aus Hartmetall in Stählen eine vergleichsweise geringe Standzeit, die meist kleiner ist als bei vergleichbaren HSS- oder HSS-E-Gewindebohrern. Die geringeren Standzeiten bei Hartmetall-Gewindebohrern resultieren vermutlich daher, dass die Gewindeschneiden aufgrund der höheren Sprödigkeit und geringeren Elastizität sowie geringeren Bruchfestigkeit und Zähigkeit von Hartmetall gegenüber Schnellstahl vorzeitig brechen oder teilweise abreißen oder abgetragen werden. Die EP 2 229 257 B1 schlägt nun vor, eine gezielte und definierte Verrundung zumindest eines Teils der Schneidkanten von Gewindeschneidzähnen, zumindest im Bereich der Außenschneiden oder Kopfschneiden, eines Gewindebohrers zu erzeugen und damit die Standzeit zu erhöhen, selbst wenn die Gewindeschneidkanten aus Hartmetall bestehen und Gewinde in Stahl geschnitten werden. Die Krümmung der Schneidenverrundung und/oder die Abtragtiefe der verrundeten Schneidkante wird im Vergleich zur idealen Keilform in Abhängigkeit von wenigstens den zwei Parametern Anzahl der Gewindeschneidzähne im Anschnittbereich und Gewindesteigung und vorzugsweise auch noch von dem dritten Parameter Zunahme des maximalen radialen Abstandes der Außenschneiden oder Kopfschneiden der Gewindeschneidzähne über den Anschnittbereich gewählt.According to the EP 2 229 257 B1 Carbide taps have advantages over taps made of high-speed steel due to the greater material hardness and higher compressive strength and greater temperature stability, for example theoretically a higher rotation speed and longer service life. Carbide taps are ideal for drilling threads in gray cast iron (GG) or aluminum. However, taps made of hard metal in steels have a comparatively short service life, which is usually shorter than that of comparable HSS or HSS-E taps. The lower service life of carbide taps is probably due to the fact that the thread cutting breaks prematurely or is partially torn off or worn off due to the higher brittleness and lower elasticity as well as the lower breaking strength and toughness of carbide compared to high-speed steel. The EP 2 229 257 B1 now proposes to create a targeted and defined rounding of at least part of the cutting edges of thread cutting teeth, at least in the area of the outer cutting or tip cutting, of a tap and thus to increase the service life, even if the thread cutting edges are made of hard metal and threads are cut in steel. The curvature of the cutting edge rounding and / or the removal depth of the rounded cutting edge is compared to the ideal wedge shape depending on at least the two parameters number of thread cutting teeth in the starting area and thread pitch and preferably also on the third parameter increase in the maximum radial distance of the outer cutting edges or cutting edges Thread cutting teeth selected over the lead area.

Aus der DE 10 2016 008 478 A1 ist ein Kombinationswerkzeug bekannt, mit dem in einem Arbeitsschritt ein Gewindeloch in einem Werkstück allein durch eine axiale Arbeitsbewegung erzeugt wird. Mit diesem Kombinationswerkzeug, das als Einschuss-Gewindebohr-Werkzeug bezeichnet wird, werden die Kernlochbohrung und das Innengewinde-Schneiden in einem gemeinsamen Werkzeughub durchgeführt. Um die Werkzeug-Belastung zu reduzieren, wird in DE 10 2016 008 478 A1 vorgeschlagen, dass nach dem Gewindebohr-Hub nicht unmittelbar der Reversier-Hub folgt, sondern vielmehr zuvor ein Nutformschritt oder Nutform-Hub erfolgt, bei dem eine an das Innengewinde anschließende Umlaufnut ohne Gewindesteigung gebildet wird, in der das Gewindeprofil des Gewindebohr-Werkzeuges belastungsfrei drehen kann. Das Gewindebohr-Werkzeug wird über die Soll-Gewindetiefe für den Gewindebohr-Hub hinaus bis zum Erreichen einer Soll-Bohrungstiefe bewegt, und zwar mit einem Nutform-Vorschub sowie einer Nutform-Drehzahl, die zueinander nicht synchronisiert sind und unterschiedlich zum Gewindebohr-Vorschub und zur Gewindebohr-Drehzahl sind. Die Umlaufnut wird während des Nutform-Hubes mit Hilfe der Hauptschneide sowie des Gewinde-Schneidzahns (oder allgemeiner Gewindezahn) des Gewindeprofils am Gewindebohr-Werkzeug erzeugt. 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. Die DE 10 2016 008 478 A1 macht keine Angaben zu den Werkstoffen für das Werkzeug.From the DE 10 2016 008 478 A1 a combination tool is known with which a threaded hole is produced in a workpiece in one work step solely by an axial work movement. With this combination tool, which is referred to as a bullet tapping tool, the core hole drilling and the internal thread cutting are carried out in one tool stroke. In order to reduce the tool load, DE 10 2016 008 478 A1 Suggested that after the tapping stroke the reversing stroke does not follow immediately, but rather a groove forming step or groove forming stroke takes place beforehand, in which a circumferential groove adjoining the internal thread is formed without a thread pitch, in which the thread profile of the tapping tool rotates without stress can. The tapping tool is moved beyond the target thread depth for the tapping stroke until a target drilling depth is reached, with a groove form feed and a groove form speed that are not synchronized with one another and different from the tapping feed and for tapping speed. The circumferential groove is generated during the groove form stroke with the help of the main cutting edge and the thread cutting tooth (or general thread tooth) of the thread profile on the tapping tool. When the target drilling depth is reached, the groove form feed is reduced to 0. At the same time, the groove form speed is reduced to 0 in order to enable the reversal of the direction of rotation required for the reversing stroke. The DE 10 2016 008 478 A1 does not provide any information on the materials for the tool.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren jeweils zum Erzeugen eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes in einem Kernloch oder eines Außengewindes, in einem Werkstück anzugeben. Insbesondere soll durch das Verfahren die Standzeit von Gewindebohrern oder Gewindefurchern, die zumindest im Bereich ihrer Gewindezähne aus einem spröden Werkstoff wie Hartmetall oder Schneidkeramik bestehen, auch bei Bearbeitung von verschiedenen Stählen verbessert werden.The invention is based on the object of specifying a new method in each case for producing a thread, in particular an internal thread in a core hole or an external thread, in a workpiece. In particular, the method is intended to improve the service life of taps or thread formers, which are made of a brittle material such as hard metal or cutting ceramic, at least in the area of their thread teeth, even when machining different steels.

Zur Lösung dieser Aufgabe geeignete Ausführungsformen und Gegenstände gemäß der Erfindung sind insbesondere in den Patentansprüchen angegeben, die auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes, gerichtet sind.Embodiments and objects according to the invention which are suitable for solving this object are specified in particular in the patent claims, which are directed to a method for producing a thread, in particular an internal thread.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.Further refinements and developments according to the invention emerge from the respective dependent claims.

Die beanspruchbaren Merkmalskombinationen und Gegenstände gemäß der Erfindung sind nicht auf die gewählte Fassung und die gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche beschränkt. Vielmehr kann jedes Merkmal einer Anspruchskategorie, beispielsweise eines Verfahrens, kann auch in einer anderen Anspruchskategorie, beispielsweise einem Werkzeug, beansprucht werden. Ferner kann jedes Merkmal in den Patentansprüchen, auch unabhängig von deren Rückbeziehungen, in einer beliebigen Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmal(en) in den Patentansprüchen beansprucht werden. Außerdem kann jedes Merkmal, das in der Beschreibung oder Zeichnung beschrieben oder offenbart ist, für sich, unabhängig oder losgelöst von dem Zusammenhang, in dem es steht, allein oder in jeglicher Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmalen, das oder die in den Patentansprüchen oder in der Beschreibung oder Zeichnung beschrieben oder offenbart ist oder sind, beansprucht werden.The claimable combinations of features and subjects according to the invention are not restricted to the selected version and the selected back-references of the patent claims. Rather, each feature of a claim category, for example a method, can also be claimed in another claim category, for example a tool. Furthermore, each feature in the patent claims, regardless of their back-references, can be claimed in any combination with one or more other feature (s) in the patent claims. In addition, each feature described or disclosed in the description or drawing can be used individually, independently or separately from the context in which it stands, alone or in any combination with one or more other features that are stated in the claims or is or are described or disclosed in the specification or drawing may be claimed.

Das Verfahren gemäß Anspruch 1 ist zum Erzeugen eines Gewindes mit einer vorgegebenen Gewindesteigung in einem vorgefertigten Kernloch in einem Werkstück vorgesehen. Bei dem Verfahren wird

  • a) ein Werkzeug zum Erzeugen eines Gewindes verwendet,
  • a1) wobei das Werkzeug um eine durch das Werkzeug verlaufende Werkzeugachse drehbar und axial zur Werkzeugachse bewegbar ist,
  • a2) wobei das Werkzeug wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich umfasst, der mit einer vorgegebenen Gewindesteigung und einem vorgegebenen Windungssinn des zu erzeugenden Gewindes um eine durch das Werkzeug verlaufende Werkzeugachse verläuft und ein Wirkprofil aufweist, das dem Gewindeprofil des zu erzeugenden Gewindes entspricht,
  • a3) wobei jeder Gewindeerzeugungsbereich einen oder mehrere Gewindezähne aufweist,
  • b) das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung während einer ersten Arbeitsphase in das vorgefertigte, d.h. bereits vorhandene, Kernloch im Werkstück bewegt,
  • b1) wobei die Arbeitsbewegung eine Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um die Werkzeugachse des Werkzeugs und eine gemäß der Gewindesteigung des Gewindeerzeugungsbereichs mit der Drehbewegung synchronisierte axiale Vorschubbewegung des Werkzeugs in einer axialen Vorwärtsrichtung axial zur Werkzeugachse umfasst, derart, dass einer vollen Umdrehung des Werkzeugs um die Werkzeugachse ein axialer Vorschub des Werkzeugs um die vorgegebene Gewindesteigung entspricht,
  • b2) wobei der Gewindeerzeugungsbereich während der ersten Arbeitsphase in der Arbeitsbewegung einen unter der vorgegebenen Gewindesteigung verlaufenden Gewindegang in der Wandung des Kernloches erzeugt,
  • c) wobei das Werkzeug in einer Abbremsbewegung während einer zweiten Arbeitsphase im Anschluss an die erste Arbeitsphase weiter in das Werkstück bis zu einem Umkehrpunkt bewegt wird,
  • c1) wobei der axiale Vorschub des Werkzeugs bezogen auf eine volle Umdrehung zumindest während eines Teils der Abbremsbewegung, vorzugsweise während der gesamten Abbremsbewegung, betragsmäßig kleiner als die Gewindesteigung ist und beim Umkehrpunkt Null ist und
  • c2) wobei der Gewindeerzeugungsbereich, insbesondere der Gewindezahn oder die Gewindezähne, des Werkzeugs während der Abbremsbewegung wenigstens eine, insbesondere geschlossene oder ringförmige, Umfangsnut in der Wandung des Kernloches im Werkstück erzeugt.
The method according to claim 1 is provided for producing a thread with a predetermined thread pitch in a prefabricated core hole in a workpiece. The procedure will
  • a) a tool is used to create a thread,
  • a1) wherein the tool is rotatable about a tool axis running through the tool and can be moved axially to the tool axis,
  • a2) wherein the tool comprises at least one thread generation area which runs with a predetermined thread pitch and a predetermined direction of winding of the thread to be generated around a tool axis running through the tool and has an active profile which corresponds to the thread profile of the thread to be generated,
  • a3) each thread generation area having one or more thread teeth,
  • b) the tool is moved into the prefabricated, ie already existing, core hole in the workpiece in one working movement during a first working phase,
  • b1) wherein the working movement comprises a rotary movement with a predetermined direction of rotation around the tool axis of the tool and an axial feed movement of the tool in an axially forward direction axially to the tool axis, which is synchronized with the rotary movement according to the thread pitch of the thread generating area, such that one full revolution of the tool around the Tool axis corresponds to an axial feed of the tool by the specified thread pitch,
  • b2) wherein the thread generation area during the first work phase in the Working movement creates a thread in the wall of the core hole that runs below the specified thread pitch,
  • c) wherein the tool is moved further into the workpiece up to a reversal point in a braking movement during a second work phase following the first work phase,
  • c1) wherein the axial advance of the tool, based on a full revolution, is at least during part of the braking movement, preferably during the entire braking movement, smaller in amount than the thread pitch and is zero at the reversal point and
  • c2) wherein the thread generation area, in particular the thread tooth or the thread teeth, of the tool generates at least one, in particular closed or annular, circumferential groove in the wall of the core hole in the workpiece during the braking movement.

Die Erfindung beschreitet zur Erhöhung der Standzeit von Gewindebohrern einen anderen Lösungsweg als die vorne erwähnte EP 2 229 257 B1 . Während in EP 2 229 257 B1 eine Verbesserung am Werkzeug, nämlich die Schneidkantenverrundung, vorgeschlagen wird, welche beim Werkzeug der Erfindung natürlich auch vorgesehen sein kann, beruht die Erfindung auf der Überlegung, den Prozess, also den Bewegungsablauf des Werkzeugs und die Programmierung der Maschinensteuerung, zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den für den Spezialfall des kombinierten Bohr- und Gewindebohrwerkzeugs, das ins Vollmaterial arbeitet und Kernloch und Gewinde zugleich erzeugt, gemäß der vorne erwähnten DE 10 2016 008 478 A1 vorgesehenen Nutformschritt zwischen dem Gewindeerzeugungsschritt und dem Umkehrpunkt nunmehr bei der konventionellen Erzeugung von Gewinden in bereits vorgefertigten Kernlöchern mit einem Gewindebohrer, der kein Bohrteil oder keinen Bohrbereich aufweist oder aufweisen muss, anzuwenden und zu diesem Zwecke auch weiter zu verbessern.In order to increase the service life of taps, the invention takes a different approach than the one mentioned above EP 2 229 257 B1 . While in EP 2 229 257 B1 an improvement to the tool, namely the cutting edge rounding, is proposed, which can of course also be provided in the tool of the invention, the invention is based on the consideration of improving the process, i.e. the movement sequence of the tool and the programming of the machine control. According to the invention, it is proposed that for the special case of the combined drilling and tapping tool, which works in the solid material and generates core hole and thread at the same time, according to the aforementioned DE 10 2016 008 478 A1 provided groove forming step between the thread generation step and the reversal point now in the conventional generation of threads in already prefabricated core holes with a tap that does not have or does not have a drilling part or drilling area, and for this purpose also to be further improved.

Weiterhin wird diese vorteilhafte Kombination gemäß der Erfindung außer für Gewindebohrer auch für Gewindefurcher oder für kombinierte Gewindebohr- und Gewindefurchwerkzeuge, also allgemein axial arbeitende Gewindewerkzeuge mit gemäß der Gewindesteigung helikal ausgebildeten Gewindeerzeugungsbereichen bei der Erzeugung von Gewinden in einem vorgefertigten Kernloch erweitert.Furthermore, this advantageous combination according to the invention is extended not only for taps but also for taps or for combined tapping and thread forming tools, i.e. generally axially operating threading tools with thread generating areas formed helically according to the thread pitch when generating threads in a prefabricated core hole.

In einer mehrteiligen Ausführungsform umfasst das Werkzeug einen Trägerkörper, durch den die Werkzeugachse verläuft, und wenigstens ein, insbesondere separat vom Trägerkörper hergestelltes, Gewindeerzeugungselement, das an dem Trägerkörper befestigt ist, insbesondere wechselbar oder lösbar befestigt ist, wobei jedes Gewindeerzeugungselement wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich aufweist. In a multi-part embodiment, the tool comprises a carrier body through which the tool axis runs, and at least one thread generating element, in particular produced separately from the carrier body, which is fastened to the carrier body, in particular is fastened interchangeably or detachably, each thread generating element having at least one thread generating area.

In einer Ausführungsform ist der oder jeder Gewindeerzeugungsbereich an einem vorderen Endbereich des Werkzeugs angeordnet und/oder das oder jedes Gewindeerzeugungselement an einem vorderen Endbereich des Trägerkörpers, vorzugsweise an einer Stirnseite des Trägerkörpers, befestigt ist.In one embodiment, the or each thread generating area is arranged on a front end area of the tool and / or the or each thread generating element is attached to a front end area of the support body, preferably on an end face of the support body.

In einer Ausführungsform ist das Gewindeerzeugungselement als stirnseitiger Gewindekopf mit dem vollständigen Gewindeerzeugungsbereich oder allen Gewindezähnen ausgebildet ist, wobei die Werkzeugachse zentral durch den Trägerkörper und das Gewindeerzeugungselement verläuft und wobei das Gewindeerzeugungselement vorzugsweise mittels einer durch eine zentrale Öffnung im Gewindeerzeugungselement axial geführten zentralen Befestigungsschraube vorne an der Stirnseite des Trägerkörpers befestigt ist,In one embodiment, the thread generating element is designed as an end-face threaded head with the complete thread generating area or all thread teeth, the tool axis running centrally through the carrier body and the thread generating element, and the thread generating element preferably at the front by means of a central fastening screw guided axially through a central opening in the thread generating element The end face of the carrier body is attached,

In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Gewindeerzeugungselemente separat am Trägerkörper befestigt und um die Werkzeugachse in Umfangsrichtung herum verteilt und voneinander beabstandet angeordnet.In a further embodiment, several thread generating elements are fastened separately to the carrier body and distributed around the tool axis in the circumferential direction and are arranged at a distance from one another.

In einer Ausführungsform mit mehrfach verwendbaren Gewindeerzeugungselementen weist das oder jedes Gewindeerzeugungselement einen arbeitenden aktiven Gewindezahn oder eine arbeitende aktive Gewindeschneide auf und zusätzlich wenigstens eine(n), insbesondere eine, zwei oder drei, weitere nicht aktiven Gewindezahn oder Gewindeschneide, der oder die durch Lösen der lösbaren Befestigung, Wenden und/oder Drehen des Gewindeerzeugungselements und Wiederbefestigen am Trägerkörper zu einem oder einer aktiven arbeitenden Gewindezahn oder Gewindeschneide wird. Beispielsweise kann
das oder jedes Gewindeerzeugungselement in einer annähernd rechteckigen oder dreieckigen symmetrischen und plattenförmigen Grundform vier bzw. drei Gewindeschneiden an den vier bzw. drei Ecken mit jeweiligen vorgelagerten Spanflächen aufweisen.
In one embodiment with reusable thread generating elements, the or each thread generating element has a working active thread tooth or a working active thread cutting edge and additionally at least one, in particular one, two or three, further non-active thread tooth or thread cutting edge, which or which by loosening the releasable fastening, turning and / or turning of the thread generating element and reattaching on the carrier body to one or an active working thread tooth or thread cutting edge. For example, can
the or each thread generating element in an approximately rectangular or triangular symmetrical and plate-shaped basic shape have four or three thread cutting edges at the four or three corners with respective upstream rake faces.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das oder jedes Gewindeerzeugungselement in einer zugehörigen Aufnahme des Trägerkörpers, insbesondere an dessen Stirnfläche, eingesetzt und insbesondere mittels einer durch eine zentrale Öffnung in dem Gewindeerzeugungselement geführte Befestigungsschraube lösbar und wechselbar am Trägerkörper befestigt. Vorzugsweise sind die Aufnahmen der Dicke der Gewindeerzeugungselemente angepasst, so dass die Vorderflächen der Gewindeerzeugungselemente im Wesentlichen bündig mit der Stirnfläche des Trägerkörpers abschließen.In a preferred embodiment, the or each thread generating element is inserted in an associated receptacle of the carrier body, in particular on its end face, and in particular is detachably and exchangeably fastened to the carrier body by means of a fastening screw guided through a central opening in the thread generating element. The receptacles are preferably adapted to the thickness of the thread generating elements, see above that the front surfaces of the thread generating elements terminate essentially flush with the end surface of the carrier body.

Der Trägerkörper kann nun sehr effizient hergestellt werden und zumindest im Bereich des Gewindeerzeugungselements eine bezüglich der Werkzeugachse zylindrische Form aufweisen, insbesondere auch einen zylindrischen Hals und/oder zumindest teilweise aus einem Stahl, insbesondere hochfestem Stahl, gefertigt sein.The carrier body can now be manufactured very efficiently and at least in the area of the thread generating element have a cylindrical shape with respect to the tool axis, in particular also a cylindrical neck and / or at least partially made of steel, in particular high-strength steel.

In einer anderen Ausführungsform weist das Werkzeug monolithisch an einem Grundkörper, durch den die Werkzeugachse verläuft, gebildete Gewindeerzeugungsbereiche auf.In another embodiment, the tool has thread generating regions formed monolithically on a base body through which the tool axis extends.

In einer Ausführungsform sind in dem Grundkörper, der insbesondere eine zylindrische Grundform hat, durch mehrere, beispielsweise fünf, vorzugsweise axial zur Werkzeugachse verlaufende, Trennnuten mehrere, insbesondere fünf, aufeinander folgende Gewindezähne voneinander getrennt, die entlang des Umfangs um die Werkzeugachse angeordnet sind und im Windungssinn Gewindeschneiden und dahinter Freiflächen aufweisen, wobei insbesondere axial hinter dem aus den Gewindezähnen gebildeten Gewindeerzeugungsbereich eine zylindrische Mantelfläche des Grundkörpers gebildet ist.In one embodiment, in the base body, which in particular has a cylindrical basic shape, several, in particular five, successive thread teeth are separated from one another by several, for example five, preferably axially to the tool axis running separating grooves, which are arranged along the circumference around the tool axis and in Winding sense thread cutting and have free surfaces behind, wherein in particular axially behind the thread generating area formed from the thread teeth, a cylindrical outer surface of the base body is formed.

Wegen der Umlaufnuterzeugung geht Gewindetiefe verloren. Deshalb ist es bei dem Werkzeug und Prozess gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn der oder jeder Gewindeerzeugungsbereich in zur Werkzeugachse axialer Richtung eine axiale Erstreckung aus einem Bereich zwischen 0,5 P und 1,5 P der Gewindesteigung P aufweist oder bei dem der zur Werkzeugachse axiale Abstand zwischen dem entgegengesetzt zum Windungssinn ersten Gewindezahn und letzten Gewindezahn des Gewindeerzeugungsbereichs aus einem Bereich zwischen 0,5 P und 1,5 P der Gewindesteigung P gewählt ist, also möglichst kurz, was ein Unterschied zu einem konventionellen Gewindebohrer oder Gewindefurcher ist.Thread depth is lost due to the creation of circumferential grooves. It is therefore advantageous in the tool and process according to the invention if the or each thread generation area in the axial direction to the tool axis has an axial extension from a range between 0.5 P and 1.5 P of the thread pitch P or in which the axial distance to the tool axis between the first thread tooth opposite to the winding direction and the last thread tooth of the thread generating area from a range between 0.5 P and 1.5 P of the thread pitch P is chosen, so as short as possible, which is a difference to a conventional tap or thread forming machine.

Zum Ausgleich der dadurch reduzierten Führung des Werkzeugs ist in einer bevorzugten Ausführungsform vor dem Gewindeerzeugungsbereich ein zylindrischer Führungsbereich gebildet ist zur Führung des Werkzeugs an der Kernlochwandung in dem Kernloch.To compensate for the reduced guidance of the tool as a result, in a preferred embodiment a cylindrical guide area is formed in front of the thread generating area for guiding the tool on the core hole wall in the core hole.

In einer Ausführungsform ist ein Anlaufbereich vorgesehen oder wird das Gewindeprofil des Gewindeganges sukzessive von den einzelnen Gewindezähnen bis zum vollständigen Gewindeprofil geschnitten und/oder geformt wird und/oder werden die Gewindewirkprofile der einzelnen Gewindezähne aufgeteilt und ergeben am Ende zusammengesetzt das vollständige Gewindeprofil.In one embodiment, a start-up area is provided or the thread profile of the thread turn is successively cut and / or formed from the individual thread teeth to the complete thread profile and / or the thread action profiles of the individual thread teeth are divided and, when combined, result in the complete thread profile.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird nun als Material für die Gewindezähne und/oder den oder jeden Gewindeerzeugungsbereich und/oder die Gewindeerzeugungselemente und/oder den Trägerkörper und/oder den Grundkörper und/oder das ganze Werkzeug, Hartmetall wie eine Hartmetalllegierung, insbesondere P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder Sinterhartmetall, insbesondere Wolframcarbid, gegebenenfalls legiert oder gemischt mit Metallen oder anderen Metallcarbiden, oder Titannitrid oder Titancarbid oder Titancarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder polykristalliner Diamant (PKD) verwendet.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the material for the thread teeth and / or the or each thread generation area and / or the thread generation elements and / or the carrier body and / or the base body and / or the entire tool, hard metal such as a hard metal alloy, in particular P -Steel or K steel or cermet, or cemented carbide, in particular tungsten carbide, optionally alloyed or mixed with metals or other metal carbides, or titanium nitride or titanium carbide or titanium carbonitride or aluminum oxide, or cutting ceramics, especially polycrystalline boron nitride (PKB), or polycrystalline diamond (PKD) used.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass

  • d) während der Arbeitsbewegung die (tatsächliche) Drehzahl der Drehbewegung des Werkzeugs in ihrem zeitlichen Verlauf ein erstes Plateau, bei dem die Drehzahl konstant auf einer vorgegebenen (oder: programmierten oder im Steuerprogramm eingegebenen) maximalen Drehzahl bleibt, durchläuft und
  • e) während der Abbremsbewegung die (tatsächliche Drehzahl) der Drehbewegung des Werkzeugs in ihrem zeitlichen Verlauf ein zweites Plateau, bei dem die Drehzahl konstant auf derselben vorgegebenen maximalen Drehzahl bleibt, durchläuft,
  • f) wobei die vorgegebene maximale Drehzahl der Drehbewegung des Werkzeugs mindestens so groß gewählt ist, dass eine Bahngeschwindigkeit am Gewindeerzeugungsbereich von mindestens 57 m/min, insbesondere von mindestens 85 m/min, erreicht wird, was bei einem Gewindedurchmesser von 6 mm einer maximalen Drehzahl von mindestens 3000 U/min, insbesondere mindestens 4.500 U/min, entspricht.
In one embodiment according to the invention it is now provided that
  • d) during the working movement, the (actual) speed of the rotary movement of the tool in its temporal course runs through a first plateau at which the speed remains constant at a predetermined (or: programmed or entered in the control program) maximum speed, and
  • e) during the braking movement, the (actual speed) of the rotary movement of the tool runs through a second plateau over time, at which the speed remains constant at the same predetermined maximum speed,
  • f) the specified maximum speed of the rotary movement of the tool is selected to be at least large enough that a path speed of at least 57 m / min, in particular of at least 85 m / min, is achieved at the thread generation area, which is a maximum speed with a thread diameter of 6 mm of at least 3000 rpm, in particular at least 4,500 rpm.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung, die vorzugsweise mit den vorgenannten Ausführungsformen kombiniert wird, ist vorgesehen, dass

  • d) das Werkzeug in der Arbeitsbewegung und in der Abbremsbewegung von einem Maschinenantrieb angetrieben wird und zwischen den Maschinenantrieb und das Werkzeug eine Übersetzungseinheit für die Drehbewegung, insbesondere eine Übersetzungsgetriebeeinheit, mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Übersetzungsverhältnis geschaltet (oder: gekoppelt) ist,
  • e) wobei das Übersetzungsverhältnis dem Quotienten aus der Drehzahl des Maschinenantriebs und der Drehzahl des Werkzeugs entspricht und maximal 1:3 beträgt, so dass das Werkzeug mindestens dreimal so schnell dreht wie der Maschinenantrieb,
  • f) wobei in der Programmierung des Maschinenantriebs eine maximale Drehzahl der Drehbewegung des Maschinenantriebs programmiert wird, die dem Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis und der vorgegebenen maximalen Drehzahl der Drehbewegung am Werkzeug entspricht.
In one embodiment according to the invention, which is preferably combined with the aforementioned embodiments, it is provided that
  • d) the tool is driven by a machine drive in the working movement and in the braking movement and a transmission unit for the rotary movement, in particular a transmission gear unit, is connected (or coupled) with a predetermined or predefinable transmission ratio between the machine drive and the tool,
  • e) where the transmission ratio corresponds to the quotient of the speed of the machine drive and the speed of the tool and is a maximum of 1: 3, so that the tool rotates at least three times as fast as the machine drive,
  • f) a maximum speed of the rotary movement of the machine drive is programmed in the programming of the machine drive, which corresponds to the product of the transmission ratio and the specified maximum speed of the rotary movement on the tool.

In einer Ausführungsform liegt zwischen dem Zeitintervall des ersten Plateaus der Drehzahl und dem Zeitintervall des zweiten Plateaus der Drehzahl ein Zwischenzeitintervall, in dem die Drehzahl unter die maximale Drehzahl abfällt.In one embodiment, there is an intermediate time interval between the time interval of the first plateau of the speed and the time interval of the second plateau of the speed, in which the speed drops below the maximum speed.

Das Verhältnis der Intervalllänge des Zwischenzeitintervalls zur Intervalllänge des Zeitintervalls des zweiten Plateaus liegt in einer Ausführungsform in einem Bereich von 0,5 bis 2,4.In one embodiment, the ratio of the interval length of the intermediate time interval to the interval length of the time interval of the second plateau is in a range from 0.5 to 2.4.

Die Intervalllänge des zweiten Plateaus ist in einer Ausführungsform in einem Bereich von 0,01 s bis 0,25 s, insbesondere 0,02 s bis 0,13 s, gewählt und/oder die Intervalllänge des Zwischenzeitintervalls ist in einer Ausführungsform zwischen 0,05 s und 0,15 s, insbesondere zwischen 0,06 und 0,10 s, gewählt.In one embodiment, the interval length of the second plateau is selected in a range from 0.01 s to 0.25 s, in particular 0.02 s to 0.13 s, and / or the interval length of the intermediate time interval is between 0.05 in one embodiment s and 0.15 s, in particular between 0.06 and 0.10 s.

In einer Ausführungsform ist die maximale Drehzahl schon zu Beginn der ersten Arbeitsphase oder der Arbeitsbewegung oder bei dem Eintrittspunkt des Werkezeugs in das Werkstück erreicht.In one embodiment, the maximum speed is already reached at the beginning of the first work phase or the work movement or at the point where the tool enters the workpiece.

In einer Ausführungsform wird die maximal erreichte Bahngeschwindigkeit am Gewindeerzeugungsbereich in einem Bereich von 57 m/min bis 189 m/min, insbesondere von 85 m/min bis 132 m/min, gewählt.In one embodiment, the maximum web speed achieved at the thread generation area is selected in a range from 57 m / min to 189 m / min, in particular from 85 m / min to 132 m / min.

In einer Ausführungsform ist das Übersetzungsverhältnis im Allgemeinen zwischen 1:3 und 1:10 gewählt, insbesondere zwischen 1:4 und 1:8, vorzugsweise zwischen 1:4 und 1:5.In one embodiment, the transmission ratio is generally selected between 1: 3 and 1:10, in particular between 1: 4 and 1: 8, preferably between 1: 4 and 1: 5.

Die Abbremsbewegung umfasst bevorzugt eine Drehbewegung mit gleichbleibendem Drehsinn wie bei der Arbeitsbewegung.The braking movement preferably comprises a rotary movement with a constant direction of rotation as in the working movement.

In der Regel beginnt der Abbremsvorgang oder die zweite Arbeitsphase bei einem axialen Vorschub, der der Gewindesteigung der ersten Arbeitsphase entspricht. Der Abbremsvorgang ist als Abbremsung von der anfänglichen Gewindesteigung bis auf Null am Ende oder an einem Umkehrpunkt zu verstehen und muss nicht über das gesamte Drehwinkelintervall eine Verringerung des axialen Vorschubs abhängig vom Drehwinkel (Abbremsbeschleunigung), insbesondere auf Werte unterhalb der Gewindesteigung beinhalten. Vielmehr sind auch Drehwinkelintervalle möglich, in denen der axiale Vorschub bezogen auf den Drehwinkel Null ist oder sogar vorübergehend negativ ist, also seine Richtung umkehrt.As a rule, the braking process or the second work phase begins with an axial feed that corresponds to the thread pitch of the first work phase. The braking process is to be understood as braking from the initial thread pitch to zero at the end or at a reversal point and does not have to include a reduction in the axial feed rate over the entire angle of rotation interval depending on the angle of rotation (braking acceleration), in particular to values below the thread pitch. Rather, rotation angle intervals are also possible in which the axial advance is zero or even temporarily negative in relation to the rotation angle, that is to say reverses its direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird während der Abbremsbewegung die axiale Vorschubbewegung abhängig vom Drehwinkel der Drehbewegung des Werkzeugs gemäß einer vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbesondere einer Funktion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gesteuert.In a preferred embodiment, the axial advance movement is controlled during the braking movement depending on the angle of rotation of the rotational movement of the tool according to a previously stored unique relationship, in particular a function or a sequence of functions, between the axial advance of the tool and the angle of rotation.

Eine Funktion, die die Beziehung zwischen axialem Vorschub (oder: der axialen Eindringtiefe) und dem Drehwinkel definiert, kann einen kontinuierlichen Definitionsbereich und Wertebereich oder auch einen diskreten Definitionsbereich und Wertebereich mit diskreten vorab gespeicherten oder vorab ermittelten Wertepaaren oder Wertetabellen aufweisen.A function that defines the relationship between the axial feed (or: the axial penetration depth) and the angle of rotation can have a continuous definition range and value range or also a discrete definition range and value range with discrete, previously stored or previously determined value pairs or value tables.

In einer Ausführungsform ist auch die Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung beim Umkehrpunkt Null. und/oder ist der gesamte oder aufsummierte axiale Vorschub des Werkzeuges während der Abbremsbewegung zwischen dem 0,1-fachen bis 2-fachen der Gewindesteigung gewählt oder eingestellt.In one embodiment, the rotational speed of the rotational movement at the reversal point is also zero. and / or the total or total axial feed of the tool during the braking movement is selected or set between 0.1 times and 2 times the thread pitch.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden während der Abbremsbewegung in mehreren aufeinanderfolgenden Abbremsschritten zueinander unterschiedliche Beziehungen, insbesondere Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gewählt oder eingestellt.In a preferred embodiment, different relationships, in particular functions, between the axial advance of the tool and the angle of rotation are selected or set during the braking movement in several successive braking steps.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist während mehreren, insbesondere auch allen, Abbremsschritten für die axiale Eindringtiefe oder der axiale Vorschub eine lineare Funktion des Drehwinkels gewählt und/oder ist die (programmierte) Steigung, d.h. die Ableitung der axialen Eindringtiefe oder des axialen Vorschubs nach dem Drehwinkel, in jedem dieser Abbremsschritte konstant und nimmt betragsmäßig von einem Abbremsschritt zu einem darauffolgenden Abbremsschritt ab.In a particularly advantageous embodiment, a linear function of the angle of rotation is selected during several, in particular all, braking steps for the axial penetration depth or the axial feed and / or the (programmed) slope, ie the derivation of the axial penetration depth or the axial feed according to the Angle of rotation, constant in each of these braking steps and decreases in amount from one braking step to a subsequent braking step.

Diese Ausführungsform kann besonders einfach implementiert werden, indem für die Arbeitsbewegung eine NC-Steuerung für einen Gewindeprozess, beispielsweise eine G33 Wegbedingung, mit der Gewindesteigung des Gewindes verwendet wird und in den mehreren Abbremsschritten ebenfalls eine, vorzugsweise die gleiche, NC-Steuerung für einen Gewindeprozess, beispielsweise eine G33 Wegbedingung, mit der jeweiligen konstanten Steigung als Gewindesteigungsparameter verwendet wird.This embodiment can be implemented in a particularly simple manner by using an NC control for a thread process, for example a G33 path condition, with the thread pitch of the thread for the work movement and also one, preferably the same, NC control for a thread process in the several braking steps , for example a G33 path condition, with the respective constant pitch is used as the thread pitch parameter.

In einer Ausführungsform ist während mehreren, insbesondere allen, Abbremsschritten die axiale Eindringtiefe oder der axiale Vorschub eine, insbesondere kubische, Spline-Funktion des Drehwinkels.In one embodiment, during several, in particular all, braking steps, the axial penetration depth or the axial advance is an, in particular cubic, spline function of the angle of rotation.

In einer Ausführungsform sind die unterschiedlichen Funktionen aufeinanderfolgender Abbremsschritte stetig und im Fall differenzierbarer Funktionen vorzugsweise stetig differenzierbar aneinandergesetzt.In one embodiment, the different functions of successive braking steps are continuously and, in the case of differentiable functions, preferably continuously differentiable.

In einer Ausführungsform ist, insbesondere während eines Egalisierungsschrittes, der axiale Vorschub während der Abbremsbewegung in einem Drehwinkel-Teilintervall Null und/oder erfolgt in einem Drehwinkel-Teilintervall in zur Vorwärtsrichtung der Arbeitsbewegung entgegengesetzter Rückwärtsrichtung.In one embodiment, in particular during an equalization step, the axial advance during the braking movement is zero in a rotation angle sub-interval and / or takes place in a rotation angle sub-interval in the reverse direction opposite to the forward direction of the working movement.

In einer Ausführungsform wird nach Erreichen des Umkehrpunktes eine Reversierbewegung des Werkzeuges eingeleitet, mit der das Werkzeug aus dem Werkstück bewegt wird, wobei die Reversierbewegung zunächst eine erste Reversierphase, mit der der Gewindeerzeugungsbereich des Werkzeugs zurück in den Gewindegang des erzeugten Gewindes geführt wird, und im Anschluss eine zweite Reversierphase, während der der Gewindeerzeugungsbereich durch den Gewindegang aus dem Werkstück nach außen geführt wird, umfasst.In one embodiment, after reaching the reversal point, a reversing movement of the tool is initiated, with which the tool is moved out of the workpiece, the reversing movement initially being a first reversing phase, with which the thread generating area of the tool is guided back into the thread of the generated thread, and in the Connection includes a second reversing phase, during which the thread generation area is guided out of the workpiece through the thread turn.

Die Reversierbewegung wird bevorzugt mit einem zur Arbeitsbewegung und Abbremsbewegung symmetrischen Bewegungsverlauf mit umgekehrtem Drehsinn und umgekehrtem Vorschub durchgeführt.The reversing movement is preferably carried out with a course of movement that is symmetrical to the working movement and the braking movement, with the opposite direction of rotation and the opposite feed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Reversierbewegung in der ersten Reversierphase mit der betragsmäßig gleichen, nur in der Drehrichtung und Vorschubrichtung invertierten vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbesondere einer Funktion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gesteuert wie in der Abbremsbewegung während der zweiten Arbeitsphase, ggf. unter Auslassung oder Verkürzung des Egalisisierungsschrittes, sofern vorhanden.In an advantageous embodiment, the reversing movement is controlled in the first reversing phase with the same absolute value, only inverted in the direction of rotation and feed direction, previously stored unique relationship, in particular a function or a sequence of functions, between the axial advance of the tool and the angle of rotation, as in the Braking movement during the second work phase, possibly omitting or shortening the equalization step, if available.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren

  • 1 ein Gewindeerzeugungswerkzeug bei der Erzeugung eines Gewindes,
  • 2 bis 10 aufeinanderfolgende Schritte eines Verfahrens oder Zyklus zur Erzeugung eines Gewindes mit einem Gewindeerzeugungswerkzeug, insbesondere gemäß 1,
  • 11 ein mit dem Verfahren und Werkzeug nach den 1 bis 10 hergestelltes Gewinde,
  • 12 die Steuerung eines Gewindeerzeugungszyklus anhand eines Graphen der axialen Eindringtiefe als Funktion des Drehwinkels,
  • 13 der Endabschnitt des in 12 dargestellten Graphen in der Vorwärtsbewegung als Abbremsvorgang,
  • 14 der Endabschnitt des in 12 dargestellten Graphen in der Rückwärtsbewegung als Beschleunigungsvorgang,
  • 15 ein Diagramm der Eindringtiefe und der Drehzahl als Funktionen der Zeit mit einer Übersetzungseinheit zwischen Antriebseinheit und Werkzeug gemäß der Erfindung und
  • 16 ein Diagramm der Eindringtiefe und der Drehzahl als Funktionen der Zeit ohne eine Übersetzungseinheit zwischen Antriebseinheit und Werkzeug,
  • 17 ein Gewindeerzeugungswerkzeug mit drei Gewindezähnen an einem stirnseitigen Gewindeerzeugungselement an einem Trägerkörper in einer perspektivischen Darstellung,
  • 18 ein Gewindeerzeugungswerkzeug mit sechs stirnseitigen Gewindeerzeugungselementen an einem Trägerkörper in einer Stirnansicht,
  • 19 das Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß 18 in einer perspektivischen Darstellung,
  • 20 das Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß 18 und 19 in einer Seitenansicht,
  • 21 das Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß 18 bis 20 in einer gegenüber 20 gedrehten Seitenansicht,
  • 22 ein Gewindeerzeugungswerkzeug mit acht Gewindezähnen an einem stirnseitigen Gewindeerzeugungselement an einem Trägerkörper in einer perspektivischen Darstellung,
  • 23 bis 26 ein monolithisches Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß der Erfindung und
  • 27 bis 30 Ausführungsbeispiele für Aufteilungen der Gewindewirkprofile der Gewindezähne jeweils in einem Querschnitt,
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 30 mit denselben Bezugszeichen versehen.The invention is explained further below with the aid of exemplary embodiments. Reference is also made to the drawing, in which
  • 1 a thread creation tool when creating a thread,
  • 2 to 10 successive steps of a method or cycle for generating a thread with a thread generating tool, in particular according to FIG 1 ,
  • 11 one with the method and tool according to the 1 to 10 manufactured thread,
  • 12th the control of a thread generation cycle using a graph of the axial penetration depth as a function of the angle of rotation,
  • 13th the end section of the in 12th graph shown in the forward movement as a braking process,
  • 14th the end section of the in 12th graph shown in the backward movement as an acceleration process,
  • 15th a diagram of the penetration depth and the speed as a function of time with a translation unit between the drive unit and tool according to the invention and
  • 16 a diagram of the penetration depth and the speed as a function of time without a transmission unit between the drive unit and the tool,
  • 17th a thread generating tool with three thread teeth on an end-face thread generating element on a carrier body in a perspective view,
  • 18th a thread generating tool with six end-face thread generating elements on a carrier body in an end view,
  • 19th the threading tool according to 18th in a perspective view,
  • 20th the threading tool according to 18th and 19th in a side view,
  • 21 the threading tool according to 18th to 20th in an opposite 20th rotated side view,
  • 22nd a thread generating tool with eight thread teeth on an end thread generating element on a carrier body in a perspective view,
  • 23 to 26th a monolithic threading tool according to the invention and
  • 27 to 30th Exemplary embodiments for the division of the thread action profiles of the thread teeth each in a cross section,
are each shown schematically. Corresponding parts and sizes are in the 1 to 30th provided with the same reference numerals.

Erste Ausführungsbeispiele des Werkzeugs und Verfahrens gemäß der Erfindung werden im Folgenden anhand von 1 bis 11 erläutert.First exemplary embodiments of the tool and method according to the invention are described below with reference to FIG 1 to 11 explained.

Das in 1 gezeigte Werkzeug 2 wird zum Erzeugen eines Gewindes 5 in einem Werkstück 6 eingesetzt. Dazu wird das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung oder einem Arbeitshub oder einer Gewindeerzeugungsbewegung, die aus einer Drehbewegung um die Werkzeugachse einerseits und einer axialen Vorschubbewegung entlang der Werkzeugachse zusammengesetzt ist, in das Kernloch 35 im Werkstück 6 bewegt. Der Durchmesser des Kernloches 35 ist mit d bezeichnet.This in 1 shown tool 2 is used to create a thread 5 in one workpiece 6th used. For this purpose, the tool is inserted into the core hole in a working movement or a working stroke or a thread generating movement, which is composed of a rotary movement around the tool axis on the one hand and an axial feed movement along the tool axis 35 in the workpiece 6th emotional. The diameter of the core hole 35 is denoted by d.

Die 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gewindeloches 36 mit einem Gewindegang 50 und einem Gewindeprofil 55 des Gewindes 5, das mit einem Verfahren oder einem Werkzeug gemäß der Erfindung, beispielsweise nach 1 oder 2 bis 10, hergestellt werden kann.The 11 shows an embodiment of a threaded hole 36 with one thread 50 and a thread profile 55 of the thread 5 that with a method or a tool according to the invention, for example according to 1 or 2 to 10 , can be produced.

Der Gewindesteigungswinkel δ des Gewindeganges 50 mit der Gewindesteigung P und dem Durchmesser D wird bezüglich einer Transversalebene E, die senkrecht zur Werkzeugachse A gerichtet ist, gemessen und ist aus der folgenden Beziehung P = π D tan δ

Figure DE102019124800A1_0001
berechenbar. Typische Werte für den Gewindesteigungswinkel δ liegen beispielsweise zwischen 1° und 5°.The thread pitch angle δ of the thread 50 with the thread pitch P and the diameter D. is with respect to a transverse plane E, which is perpendicular to the tool axis A. is directed, measured and is from the following relationship P = π D tan δ
Figure DE102019124800A1_0001
predictable. Typical values for the thread lead angle δ lie, for example, between 1 ° and 5 °.

Das Werkzeug 2 ist einerseits um eine durch das Werkzeug 2 verlaufende Werkzeugachse A drehbar oder rotatorisch bewegbar und andererseits entlang oder axial zur Werkzeugachse A axial oder translatorisch bewegbar. Diese beiden Bewegungen werden, vorzugsweise durch eine Kontrolleinheit, insbesondere Maschinensteuerung, aufeinander abgestimmt oder synchronisiert, während das Werkzeug 2 an einer Oberfläche 60 des Werkstücks 6 und bis auf eine Lochtiefe LT in das Kernloch 35 des Werkstücks 6 eindringt. Die Werkzeugachse A bleibt während der Erzeugung des Gewindes 5 relativ zum Werkstück 6 ortsfest oder lagekonstant. Die Gewindemittelachse M des Gewindes 5 ist während des Prozesses koaxial zur Werkzeugachse A oder fällt mit dieser zusammen.The tool 2 is the one hand to one through the tool 2 running tool axis A. rotatable or rotationally movable and on the other hand along or axially to the tool axis A. axially or translationally movable. These two movements are coordinated or synchronized with one another, preferably by a control unit, in particular a machine controller, while the tool is being used 2 on a surface 60 of the workpiece 6th and down to a hole depth LT in the core hole 35 of the workpiece 6th penetrates. The tool axis A. remains during the creation of the thread 5 relative to the workpiece 6th stationary or constant position. The thread center axis M. of the thread 5 is coaxial with the tool axis during the process A. or coincides with this.

Das Werkzeug 2 ist vorzugsweise mittels eines Koppelbereichs an einem axial zur Werkzeugachse A verlaufenden oder ausgebildeten Werkzeugschaft 21 mittels eines nicht dargestellten Drehantriebs, insbesondere einer Werkzeugmaschine und/oder Antriebs- oder Werkzeugmaschinenspindel, rotatorisch oder in einer Drehbewegung um seine Werkzeugachse A als Drehachse in einem Vorwärtsdrehsinn VD und in einem entgegengesetzten Rückwärtsdrehsinn RD antreibbar. Ferner ist das Werkzeug 2 axial in einer axialen Vorwärtsbewegung VB oder einer axialen Rückwärtsbewegung RB axial zur Werkzeugachse A bewegbar, insbesondere mittels eines Axialantriebs, der wiederum in der Werkzeugmaschine und/oder Antriebs- oder Werkzeugmaschinenspindel vorgesehen sein kann.The tool 2 is preferably by means of a coupling area on one axially to the tool axis A. running or trained tool shank 21 by means of a rotary drive, not shown, in particular a machine tool and / or drive or machine tool spindle, rotationally or in a rotary movement about its tool axis A. can be driven as an axis of rotation in a forward direction of rotation VD and in an opposite reverse direction of rotation RD. Further is the tool 2 axially in an axial forward movement VB or an axial backward movement RB axially to the tool axis A. movable, in particular by means of an axial drive, which in turn can be provided in the machine tool and / or drive or machine tool spindle.

An einem vom Koppelbereich des Werkzeugschaftes 21 abgewandten freien Endbereich des Werkzeuges 2 ist ein Trägerkörper 20 vorgesehen, an dem ein Gewindeerzeugungsbereich 4 monolithisch oder einstückig ausgebildet ist oder über eines oder mehrere separate Gewindeerzeugungselemente (in 1 nicht dargestellt) angeordnet oder befestigt ist.On one of the coupling area of the tool shank 21 remote free end of the tool 2 is a carrier body 20th provided on which a thread generation area 4th is monolithic or in one piece or via one or more separate thread generating elements (in 1 not shown) is arranged or attached.

Der Gewindeerzeugungsbereich 4 ist der entlang einer Schraubenlinie (oder: Helix, Gewindegang), deren Steigung der Gewindesteigung P und deren Windungssinn dem Windungssinn des zu erzeugenden Innengewindes oder Gewindeganges 50 entspricht, verläuft oder ausgebildet ist. Die Schraubenlinie ist in diesem Sinne technisch und nicht als rein mathematische eindimensionale Linie zu verstehen, sondern hat auch quer zur mathematischen Linie eine gewisse Ausdehnung, die der entsprechenden Abmessung des Gewindeerzeugungsbereiches 4 entspricht. Mathematisch müsste man sonst von einer Schar von zueinander parallel verlaufenden Schraubenlinien oder eventuell von einem Schraubenband oder Helixband sprechen. Der Windungssinn des Gewindeerzeugungsbereiches 4 als Rechtsgewinde oder Linksgewinde entspricht der Überlagerung aus axialer Vorwärtsbewegung VB und Vorwärtsdrehbewegung VD.The thread creation area 4th is that along a helix (or: helix, thread), the pitch of which is the thread pitch P and their direction of winding the direction of winding of the internal thread or thread to be generated 50 corresponds to, runs or is formed. In this sense, the helical line is to be understood technically and not as a purely mathematical one-dimensional line, but also has a certain extent transversely to the mathematical line, that of the corresponding dimension of the thread generation area 4th corresponds to. Mathematically, one would otherwise have to speak of a family of helical lines running parallel to each other or possibly of a screw band or helix band. The winding direction of the thread creation area 4th as a right-hand thread or left-hand thread corresponds to the superposition of axial forward movement VB and forward rotation VD.

Der Gewindeerzeugungsbereich 4 umfasst einen oder mehrere, d.h. eine Anzahl n größer oder gleich 1, Gewindezähne, die schneidend und/oder formend ausgebildet sind. Vorzugsweise ist n = 2.The thread creation area 4th comprises one or more, ie a number n greater than or equal to 1, thread teeth which are designed to be cutting and / or shaping. Preferably n = 2.

Jeder Gewindezahn ist entlang der Schraubenlinie verlaufend ausgebildet oder ausgerichtet oder angeordnet. Jeder Gewindezahn weist ein Gewindezahnprofil als Wirkprofil auf, das sich im Allgemeinen als äußerste Abmessung oder Außenprofil des Gewindezahnes in einer Projektion entlang der Schraubenlinie ergibt oder darstellt und sich in das Werkstück bei der Gewindeerzeugungsbewegung abbildet, sei es durch Schneiden oder durch Formen oder Eindrücken.Each thread tooth is formed or aligned or arranged to run along the helical line. Each thread tooth has a thread tooth profile as an effective profile, which generally results or represents the outermost dimension or outer profile of the thread tooth in a projection along the helical line and is mapped into the workpiece during the thread generating movement, be it by cutting or by shaping or pressing.

Wenn mehrere (n > 1) Gewindezähne vom Gewindeerzeugungsbereich 4 umfasst sind, so sind diese Gewindezähne wenigstens annähernd entlang der Schraubenlinie (oder in axialer Richtung) versetzt zueinander angeordnet. Unter eine solche Anordnung entlang der Schraubenlinie fallen auch Ausführungsformen, bei denen Gewindezähne leicht seitlich zu einer Ideallinie versetzt sind, beispielsweise um Gewindewirkprofile auch mit unterschiedlicher Bearbeitung an den Gewindeflanken oder eine unterschiedliche Aufteilung oder Überlagerung der Gewindewirkprofile auf das bzw. zu dem Gesamtgewindeprofil zu realisieren. Wichtig ist hinsichtlich dieser Anordnung der Gewindezähne lediglich, dass sich ihre Anordnung bei der Arbeitsbewegung auf einen Gewindegang im Werkstück mit derselben Gewindesteigung P abbildet.If several (n> 1) thread teeth from the thread generation area 4th are included, these thread teeth are arranged offset to one another at least approximately along the helical line (or in the axial direction). Such an arrangement along the helical line also includes embodiments in which the thread teeth are slightly offset laterally to an ideal line, for example around thread knitting profiles with different processing on the thread flanks or a different division or superposition of the Realize thread action profiles on or to the overall thread profile. With regard to this arrangement of the thread teeth, it is only important that their arrangement during the working movement relates to a thread turn in the workpiece with the same thread pitch P maps.

In den in 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Gewindezähne 41 und 42 vorgesehen, die beispielsweise um eine halbe oder allgemein 1/n der Gewindesteigung P zueinander axial versetzt sind, in Winkelrichtung also entsprechend einer halben Umdrehung oder um 180° versetzt sind. Der Außendurchmesser des Gewindeerzeugungsbereichs 4 und des Gewindeganges 50 und damit des Gewindes 5 ist mit D bezeichnet. Das Gewindeprofil des Innengewindes, also der Querschnitt durch den Gewindegang 50, wird erzeugt durch das aus den einzelnen Wirkprofilen der Gewindezähne, z.B. 41 und 42, bei vollständigem Durchlauf durch das Werkstück zusammengesetzte oder überlagerte Gewindewirkprofil.In the in 1 to 10 The illustrated embodiments are two thread teeth 41 and 42 are provided, for example by half or generally 1 / n of the thread pitch P are axially offset from one another, that is, they are offset in the angular direction corresponding to half a revolution or by 180 °. The outside diameter of the thread creation area 4th and the thread 50 and thus of the thread 5 is denoted by D. The thread profile of the internal thread, i.e. the cross section through the thread turn 50 , is generated by the active thread profile composed or superimposed from the individual active profiles of the thread teeth, eg 41 and 42, when the workpiece is completely passed through.

Die in axialer Projektion auf die Werkzeugachse A gemessene Gewindeprofilbreite des Gewindewirkprofils ist mit c bezeichnet und entspricht dem maximalen Abstand der Gewindeprofilflanken. Der in axialer Projektion auf die Werkzeugachse A gemessene axiale Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gewindeprofilen des Gewindeganges 50 ist die Gewindelücke b. Die Summe aus der Gewindelücke b und der Gewindebreite c entspricht hier der Gewindesteigung P.The one in axial projection onto the tool axis A. The measured thread profile width of the thread active profile is denoted by c and corresponds to the maximum distance between the thread profile flanks. The one in axial projection onto the tool axis A. measured axial distance between two successive thread profiles of the thread turn 50 is the thread gap b . The sum of the thread gap b and the thread width c corresponds to the thread pitch here P .

Die Gewindezähne 41 und 42 sind in diesen Ausführungsbeispielen durch Trennnuten 25, die insbesondere Spannuten oder auch Kühl- und/oder Schmiermittelnuten bilden, in dem Trägerkörper 20 und/oder dem Gewindeerzeugungselement(en) voneinander getrennt. Die Trennnuten 25 setzen sich durch den Gewindeerzeugungsbereich 4 hindurch insbesondere bis in den Schaftbereich fort und verlaufen vorzugsweis gedrallt unter einem konstanten oder variablen Drallwinkel, der typischerweise in einem Intervall von 0° bis 50°, insbesondere 20° bis 35° liegt.The thread teeth 41 and 42 are in these embodiments by separating grooves 25th which in particular form chip flutes or also coolant and / or lubricant grooves in the carrier body 20th and / or the thread generating element (s) separated from one another. The separating grooves 25th settle through the threading area 4th through, in particular, into the shaft area and preferably run twisted at a constant or variable twist angle, which is typically in an interval of 0 ° to 50 °, in particular 20 ° to 35 °.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird mit dem Werkzeug 2 oder einem anderen Werkzeug gemäß der Erfindung folgendes Verfahren durchgeführt:

  • Während einer ersten Arbeitsphase oder Gewindeerzeugungsphase wird mit dem Werkzeug 2 der Gewindegang 50 in der Kernlochwandung des Kernloches 35 mittels des Gewindeerzeugungsbereichs 4 erzeugt. In dieser ersten Arbeitsphase wird die axiale Vorschubgeschwindigkeit v entlang der Werkzeugachse A auf die Drehgeschwindigkeit für die Drehbewegung um die Werkzeugachse A so abgestimmt und synchronisiert, dass bei einer vollen Umdrehung der axiale Vorschub der Gewindesteigung P entspricht. Die axiale Eindringtiefe (oder: der axiale Vorschub) T in Richtung der Werkzeugachse A gemessen von der Werkstückoberfläche 60 in dieser ersten Arbeitsphase entspricht der Gewindetiefe TG . Die Variable T entspricht in einer üblichen NC-Maschinensteuerung der z-Achse.
In an advantageous embodiment, the tool 2 or another tool according to the invention, the following procedure is carried out:
  • During an initial work phase or thread creation phase, the tool is used 2 the thread 50 in the core hole wall of the core hole 35 by means of the thread generation area 4th generated. In this first work phase, the axial feed rate v is along the tool axis A. on the rotational speed for the rotary movement around the tool axis A. coordinated and synchronized in such a way that the axial advance of the thread pitch is achieved with one full revolution P corresponds to. The axial penetration depth (or: the axial feed) T in the direction of the tool axis A. measured from the workpiece surface 60 in this first working phase corresponds to the thread depth T G . The variable T corresponds to the z-axis in a normal NC machine control.

Nun wird in einer an die erste Arbeitsphase unmittelbar anschließenden zweiten Arbeitsphase in einem Abbremsvorgang (oder: in einer Abbremsbewegung) das Werkzeug 2 in einem Drehwinkelintervall derart abgebremst, dass der axiale Vorschub V bei einem Drehwinkel von 360°, d.h. bei einer vollen Umdrehung, des Werkzeugs 2 kleiner als die Gewindesteigung P ist und bis auf Null abnimmt. In der Regel beginnt der Abbremsvorgang oder die zweite Arbeitsphase bei einem auf einen Drehwinkel von 360° bezogenen axialen Vorschub, der der Gewindesteigung P der ersten Arbeitsphase entspricht, also V = P, und reduziert dann den axialen Vorschub pro 360° Drehwinkel auf Werte unterhalb der Gewindesteigung P, also V < P. Der Abbremsvorgang ist als Abbremsung von der anfänglichen Gewindesteigung V = P bis auf Null am Ende oder an einem Umkehrpunkt, also V = 0, zu verstehen und muss nicht über das gesamte Drehwinkelintervall eine Verringerung des axialen Vorschubs V abhängig vom Drehwinkel (Abbremsbeschleunigung) beinhalten. Vielmehr sind auch Drehwinkelintervalle möglich, in denen der axiale Vorschub bezogen auf den Drehwinkel Null ist oder sogar vorübergehend negativ ist, also seine Richtung umkehrt.In a second work phase immediately following the first work phase, the tool is now in a braking process (or: in a braking movement) 2 braked in an angle of rotation interval in such a way that the axial feed V at an angle of rotation of 360 °, ie with a full revolution, of the tool 2 smaller than the thread pitch P and decreases to zero. As a rule, the braking process or the second work phase begins with an axial feed rate based on an angle of rotation of 360 °, that of the thread pitch P corresponds to the first work phase, i.e. V = P, and then reduces the axial feed per 360 ° angle of rotation to values below the thread pitch P , i.e. V <P. The braking process is to be understood as braking from the initial thread pitch V = P down to zero at the end or at a reversal point, i.e. V = 0, and does not have to reduce the axial feed rate V over the entire angle of rotation interval depending on the Include angle of rotation (deceleration). Rather, rotation angle intervals are also possible in which the axial advance is zero or even temporarily negative in relation to the rotation angle, that is to say reverses its direction.

Dieser Abbremsvorgang erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform in definierten Teilschritten wie nachfolgend noch näher erläutert wird.In a preferred embodiment, this braking process takes place in defined sub-steps, as will be explained in more detail below.

Diese Abbremsbewegung in der zweiten Arbeitsphase führt dazu, dass der Gewindeerzeugungsbereich 4 nun - in eigentlich atypischer oder funktionsfremder Weise - wenigstens eine umlaufende Nut oder Umlaufnut oder Umfangsnut (oder: einen Freistich) in der Kernlochwandung des Kernloches 35 erzeugt. Der Vorgang in der zweiten Arbeitsphase kann deshalb außer als Abbremsvorgang auch als Umfangsnuterzeugung oder Umlaufnuterzeugung oder Freistichbewegung, bei rein schneidendem Werkzeug auch als Freischneidbewegung bezeichnet werden.This braking movement in the second work phase leads to the thread generation area 4th now - in an actually atypical or non-functional manner - at least one circumferential groove or circumferential groove or circumferential groove (or: an undercut) in the core hole wall of the core hole 35 generated. The process in the second work phase can therefore not only be referred to as a braking process but also as a circumferential groove generation or circumferential groove generation or undercut movement, and in the case of a purely cutting tool, it can also be referred to as a free-cutting movement.

In 1 sind die Gewindeerzeugungszähne 41 und 42 mit gleichem Außenradius D/2 und vorzugsweise gleichem Gewindewirkprofil, das schon dem Endprofil des Gewindeganges 50 entspricht, dargestellt. Die Gewindeerzeugungszähne 41 und 42 des Werkzeugs gemäß 1 erzeugen in der zweiten Arbeitsphase eine Umfangsnut 51 mit dem durchgehenden Außendurchmesser D und der axialen Länge a, die sich aus dem gesamten axialen Vorschub der Abbremsbewegung in der zweiten Arbeitsphase bis zum Umkehrpunkt ergibt, erzeugen.In 1 are the thread generating teeth 41 and 42 with the same outer radius D. / 2 and preferably the same active thread profile that is already the end profile of the thread turn 50 corresponds, shown. The thread generating teeth 41 and 42 of the tool according to FIG 1 create a circumferential groove in the second work phase 51 with the continuous outer diameter D. and the axial length a , which results from the total axial advance of the braking movement in the second work phase up to the reversal point.

In 11 sind dagegen zwei Umfangsnuten 51 und 52 dargestellt, wobei die erste Umfangsnut 51 einen zwischen dem Kernlochdurchmesser d und dem Gewindeaußendurchmesser D liegenden Außendurchmesser d' aufweist und die zweite Umfangsnut 52 einen Außendurchmesser hat, der dem Gewindeaußendurchmesser D entspricht.In 11 are, however, two circumferential grooves 51 and 52 shown, the first circumferential groove 51 one between the core hole diameter d and the outer thread diameter D. lying outside diameter d 'and the second circumferential groove 52 has an outside diameter equal to the thread outside diameter D. corresponds to.

Solche Umfangsnuten 51 und 52 können während der zweiten Arbeitsphase beispielsweise mit zwei um P/2 versetzten Gewindeerzeugungszähnen 41 und 42 wie beispielsweise in 1 dargestellt, erzeugt werden, die wie folgt modifiziert werden: Es kann der erste Gewindeerzeugungszahn 41 in 1 nur einen Außenradius d'/2 aufweisen und somit ein Anschnitt- oder Anfurchzahn sein, der den Gewindegang 50 nicht bis zur vollen Profiltiefe oder bis zum finalen Gewindegrund erzeugt, während der der zweite Gewindeerzeugungszahn 42 bereits den vollen Außendurchmesser D aufweist, also die volle Gewindeprofiltiefe erzeugt (Vollzahn).Such circumferential grooves 51 and 52 can, for example, with two thread generating teeth offset by P / 2 during the second work phase 41 and 42 such as in 1 shown, which can be modified as follows: The first thread generating tooth 41 in 1 only have an outer radius d '/ 2 and thus be a chamfer or chamfer tooth that forms the thread 50 not generated up to the full profile depth or up to the final thread root, while the second thread generating tooth 42 already has the full outer diameter D. has, i.e. generates the full thread profile depth (full tooth).

Die Umfangsnut setzt sich somit in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Teilnuten zusammen, nämlich der ersten im Durchmesser kleineren Umfangsnut 51, die vom ersten Gewindeerzeugungszahn 41 erzeugt wird, und der mit dem vollen Durchmesser D ausgebildeten zweiten Umfangsnut 52, die vom zweiten Gewindeerzeugungszahn 42 erzeugt wird.In this exemplary embodiment, the circumferential groove is thus composed of two partial grooves, namely the first circumferential groove with a smaller diameter 51 that from the first threading tooth 41 and the one with the full diameter D. formed second circumferential groove 52 generated by the second thread generating tooth 42.

Diese Ausführungen sind nur beispielhaft. Bei einer nicht dargestellten anderen Anzahl oder Verteilung von Gewindeerzeugungszähnen ergeben sich entsprechend andere Umfangsnuten.These explanations are only exemplary. In the case of a different number or distribution of thread generating teeth, not shown, correspondingly different circumferential grooves result.

Wenn man die Umfangsnut(en), beispielsweise die Umfangsnuten 51 und 52 in 11 oder die Umfangsnut 51 in 1, in axialer Richtung kontinuierlich oder ununterbrochen erzeugen will sind, wird der axiale Vorschub V bei voller Umdrehung oder 360° insbesondere um mindestens b/n gegenüber P reduziert, um die Gewindelücke b zu schließen oder nicht mehr zu erzeugen, wobei n die Zahl der Gewindeerzeugungszähne im Gewindeerzeugungsbereich 4 ist.If you have the circumferential groove (s), for example the circumferential grooves 51 and 52 in 11 or the circumferential groove 51 in 1 , are to be generated continuously or uninterrupted in the axial direction, the axial feed V is reduced at a full revolution or 360 ° in particular by at least b / n compared to P, by the thread gap b to close or no longer to be generated, where n is the number of thread generating teeth in the thread generating area 4th is.

Man kann die Freistichbewegung oder Abbremsbewegung, beispielsweise durch geeignete Wahl der Bewegungsparameter oder auch durch zusätzliche axiale Egalisierbewegungen, auch so ausführen, dass die Außenbreite am Gewindeprofil, insbesondere die Flanken, in der Umfangsnut nicht mehr sichtbar sind oder verschwinden und/oder die Umfangsnut nur noch eine zylindrische Gestalt hat. Damit könnte die Durchschraubbarkeit des erzeugten Werkstückgewindes verbessert oder ermöglicht werden.The undercut movement or braking movement, for example by suitable selection of the movement parameters or also by additional axial equalizing movements, can also be carried out in such a way that the outer width on the thread profile, in particular the flanks, are no longer visible in the circumferential groove or disappear and / or the circumferential groove is only visible has a cylindrical shape. In this way, the screwability of the workpiece thread produced could be improved or made possible.

In den in 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen ist n = 2 mit den beiden Gewindeerzeugungszähne 41 und 42 bzw. Umlaufnuten 51 und 52, so dass also der axiale Vorschub V beim Abbremsvorgang vorzugsweise kleiner als P - b/2 eingestellt wird. Das Gewindewirkprofil der Gewindeerzeugungszähne, hier 41 und 42, erzeugt dann in der Überlagerung bei der Bewegung kein Gewinde mehr, sondern wenigstens eine durchgehende Umfangsnut, die durchgehend den Außendurchmesser hat, der dem des zugehörigen Gewindeerzeugungszahnes auf seiner jeweiligen Bahn bei der Abbremsbewegung in der zweiten Arbeitsphase entspricht.In the in 1 to 11 illustrated embodiments is n = 2 with the two thread generating teeth 41 and 42 or circumferential grooves 51 and 52 so that the axial feed V during the braking process is preferably set smaller than P − b / 2. The thread action profile of the thread generating teeth, here 41 and 42, then no longer generates a thread in the superposition during the movement, but at least one continuous circumferential groove that has the same outer diameter as that of the associated thread generating tooth on its respective path during the braking movement in the second work phase corresponds to.

Die Gesamttiefe oder Lochtiefe oder gesamte axiale Abmessung des Gewindeloches 5 nach der zweiten Arbeitsphase ist mit TL bezeichnet und entspricht im Wesentlichen der Summe aus der Gewindetiefe TG als axialem Vorschub in der ersten Arbeitsphase und der axialen Nutlänge a als axialem Vorschub in der zweiten Arbeitsphase sowie der axialen Tiefe des stehenbleibenden Bohrungsteilbereichs 56.The total depth or hole depth or total axial dimension of the threaded hole 5 after the second work phase is with T L and corresponds essentially to the sum of the thread depth T G as axial feed in the first working phase and the axial groove length a as an axial advance in the second work phase and the axial depth of the remaining bore sub-area 56.

Wenn die Gesamttiefe oder Lochtiefe TL des Gewindeloches 5 erreicht ist, kommt das Werkzeug 2 zum Stillstand und erreicht einen Umkehrpunkt UP.When the total depth or hole depth T L of the threaded hole 5 is reached, the tool comes 2 comes to a standstill and reaches a turning point UP .

Es wird nun am Umkehrpunkt UP unmittelbar eine Reversier- oder Rückwärtsbewegung RB eingeleitet, mit der das Werkzeug 2 zunächst in einer ersten Reversierphase durch die Umlaufnut(en) 51, 52 bis zum Gewindegang 50 zurückbewegt wird und dann in einer zweiten Reversierphase durch das Gewinde 5 bzw. den Gewindegang 50 nach außen aus dem Gewindeloch 36 und dann dem Werkstück 6 herausbewegt wird oder ausgefädelt wird.It will now be at the turning point UP an immediate reversing or backward movement RB initiated with the tool 2 initially in a first reversing phase through the circumferential groove (s) 51 , 52 up to the thread 50 is moved back and then in a second reversing phase through the thread 5 or the thread 50 outwards from the threaded hole 36 and then the workpiece 6th is moved out or is unthreaded.

Zu einer bevorzugten Ausbildung der ersten Reversierphase wird später noch mehr ausgeführt.More will be explained later on a preferred embodiment of the first reversing phase.

In der zweiten Reversierphase der Rückwärtsbewegung RB werden wieder der axiale Vorschub und die Drehbewegung des Werkzeugs 2 aufeinander gemäß der Gewindesteigung P synchronisiert, um das Gewinde nicht zu beschädigen, nur dass jeweils die Richtung des axialen Vorschubs in der Pfeilrichtung der Rückwärtsbewegung RB gegenüber der Pfeilrichtung der Vorwärts- oder Arbeitsbewegung VB vertauscht oder entgegengesetzt ist und die Drehrichtung der Drehbewegung ebenfalls umgekehrt wird, also statt dem Vorwärtsdrehsinn VD nun der Rückwärtsdrehsinn VR eingestellt wird.In the second reversing phase of the backward movement RB the axial feed and the rotary movement of the tool become again 2 on each other according to the thread pitch P synchronized so as not to damage the thread, only that the direction of the axial feed is in the direction of the arrow of the backward movement RB opposite the direction of the arrow of the forward or working movement VB is interchanged or opposite and the direction of rotation of the rotary movement is also reversed, that is, instead of the forward direction of rotation VD, the reverse direction of rotation VR is now set.

Die Gewindeachse oder Mittelachse des Gewindes mit dem Gewindegang 50 ist mit M bezeichnet und fällt während der gesamten Arbeitsbewegung, also sowohl in der ersten Arbeitsphase als auch in der zweiten Arbeitsphase, und auch während der Reversierbewegung, also sowohl in der ersten Reversierphase als auch in der zweiten Reversierphase, mit der Werkzeugachse A des Werkzeugs 2 zusammen oder ist koaxial zu dieser.The thread axis or center axis of the thread with the thread turn 50 is denoted by M and falls during the entire work movement, i.e. both in the first work phase and in the second work phase, and also during the reversing movement, i.e. both in the first reversing phase and in the second reversing phase, with the tool axis A. of the tool 2 together or is coaxial with this.

Die 12 zeigt anhand eines Diagramms ein Ausführungsbeispiel eines Prozesses (oder: Verfahrens) oder eines Steuerungsablaufs, der zur Erzeugung eines Gewindes im Werkstück verwendet werden kann.The 12th shows on the basis of a diagram an embodiment of a process (or: method) or a control sequence that can be used to generate a thread in the workpiece.

In dem Graphen der Funktion T (cp) gemäß 12 ist, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, insbesondere die Erzeugung eines Gewindeloches, also ein vollständiger Gewindeerzeugungszyklus gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, insbesondere ein Gewindeerzeugungszyklus mit erster Arbeitsphase, zweiter Arbeitsphase, Umkehrpunkt, erster Reversierphase und zweiter Reversierphase, beispielsweise wie bereits anhand 1 bis 10 beschrieben.In the graph of the function T (cp) according to 12th is, without loss of generality, in particular the generation of a threaded hole, i.e. a complete thread generation cycle according to the invention in one embodiment, in particular a thread generation cycle with a first work phase, second work phase, reversal point, first reversing phase and second reversing phase, for example as already based on 1 to 10 described.

In dem Diagramm der 12 ist auf der vertikalen Achse oder Ordinate die Eindringtiefe (oder: vertikale oder axiale Koordinate) T als in axialer Richtung, d.h. entlang der Werkzeugachse A und der zur Werkzeugachse A koaxialen Gewindemittelachse M, verlaufende und gemessene Koordinate für den axialen Vorschub in mm aufgetragen. Die Werte für die Eindringtiefe T nehmen von dem ganz oben dargestellten Wert, der insbesondere der axialen Eintrittsposition an der Werkstückoberfläche 60 des Werkstücks 6 entspricht (die auch in 2 dargestellt ist) nach unten bis zu einem untersten Wert ab, sind also als negative Werte nach unten aufgetragen. Der Zahlenbereich geht in dem Beispiel der 1 bespielhaft von T = 0 mm als oberstem Wert bis z.B. T = - 17 mm als unterstem Wert, es sind aber, je nach gewünschter Gewindelänge und Werkzeuggestaltung, selbstverständlich auch andere Werte möglich.In the diagram of the 12th the penetration depth (or: vertical or axial coordinate) T is on the vertical axis or ordinate as in the axial direction, ie along the tool axis A. and that to the tool axis A. coaxial thread center axis M. , running and measured coordinates for the axial feed are plotted in mm. The values for the penetration depth T take from the value shown at the top, in particular the axial entry position on the workpiece surface 60 of the workpiece 6th corresponds to (which is also in 2 is shown) down to a lowest value, so are plotted as negative values downwards. The number range goes in the example of 1 for example from T = 0 mm as the uppermost value to, for example, T = - 17 mm as the lowest value, but of course other values are also possible depending on the desired thread length and tool design.

Auf der horizontalen Achse oder Abszisse ist der (aufsummierte) Drehwinkel φ der Drehbewegung des Werkzeugs 2 um dessen Werkzeugachse A in Grad [°] aufgetragen. Der Drehwinkel φ geht aus von dem Eintrittsdrehwinkel oder anfänglichen Drehwinkel φ = 0° bei der axialen Eintrittsposition T = 0 mm bei einem Eintrittspunkt EP = (0, 0) und nimmt nach rechts zu positiven Werten hin bis zu dem auf der Abszisse als letzten Wert eingetragenen Wert von φ = 8000° zu. Der Drehwinkel φ nimmt bei der Vorwärtsdrehbewegung VD oder in einem Vorwärtsdrehsinn hin zu positiven Werten zu und bei der Rückwärtsdrehbewegung RD oder einem dem Vorwärtsdrehsinn entgegengesetzten Rückwärtsdrehsinn ab. Dabei entspricht ± 360° einer vollständigen Umdrehung des Werkzeugs 2 um seine Werkzeugachse A.The (summed) angle of rotation is on the horizontal axis or abscissa φ the rotation of the tool 2 around its tool axis A. plotted in degrees [°]. The angle of rotation φ is based on the entry angle of rotation or initial angle of rotation φ = 0 ° at the axial entry position T = 0 mm at an entry point EP = (0, 0) and increases to the right towards positive values up to the value of entered on the abscissa as the last value φ = 8000 ° to. The angle of rotation φ increases with the forward rotational movement VD or in a forward direction of rotation towards positive values and decreases with the backward rotational movement RD or a reverse direction of rotation opposite to the forward direction of rotation. Here, ± 360 ° corresponds to one complete revolution of the tool 2 around its tool axis A. .

Die Funktion T (cp) beschreibt die Abhängigkeit oder Synchronisierung der axialen Vorschubbewegung in der axialen Koordinate (oder: Tiefe im Werkstück 6) T von oder mit der Drehbewegung in der Koordinate φ und wird typischerweise in einer Steuerung wie einer numerischen Steuerung oder CC-Steuerung der Werkzeugmaschine, insbesondere in Form einer vorab ermittelten und gespeicherten Wertetabelle oder auch als Funktion zur jeweiligen Berechnung, hinterlegt. Nach der in der CNC-Technik üblichen Nomenklatur entspräche die T-Koordinate der Z-Achse (Spindelachse), wobei die positive Richtung konventionell vom Werkstück zum Werkzeug verläuft, wie beispielsweise in 1 bei der Koordinate T eingezeichnet.The function T (cp) describes the dependency or synchronization of the axial feed movement in the axial coordinate (or: depth in the workpiece 6th ) T of or with the rotary movement in the coordinate φ and is typically stored in a control such as a numerical control or CC control of the machine tool, in particular in the form of a previously determined and stored value table or also as a function for the respective calculation. According to the nomenclature commonly used in CNC technology, the T coordinate would correspond to the Z axis (spindle axis), with the positive direction running conventionally from the workpiece to the tool, such as in 1 at the coordinate T drawn.

Der Graph (cp; T (φ)) der Funktion T (cp) verläuft gemäß 12 zunächst einen für einen Gewindebohrer oder Gewindefurcher typischen und der Erzeugung des Gewindeganges entsprechenden linearen Abschnitt, d.h. in Form einer Geraden, von dem Ausgangspunkt φ = 0° und T = 0 mm bis zu einem Gewindeendpunkt bei φ0 und T(φ0 ), bei dem der Gewindegang oder die eigentliche Gewindeerzeugung endet und der in dem dargestellten Beispiel ohne Beschränkung der Allgemeinheit - 16 mm beträgt.The graph (cp; T ( φ )) of the function T (cp) proceeds according to 12th first of all a linear section that is typical of a tap or thread former and corresponds to the generation of the thread turn, ie in the form of a straight line, from the starting point φ = 0 ° and T = 0 mm up to a thread end point φ 0 and T ( φ 0 ), at which the thread turn or the actual thread generation ends and which in the example shown is - 16 mm without loss of generality.

Es gilt also die Darstellung der linearen Funktion T (cp) in diesem Abschnitt von φ = 0 bis φ = φ0 und T = T (0), insbesondere 0 mm, bis T = T(φ0), insbesondere - 16 mm: | T ( φ ) | = ( P/ 360 ° ) φ

Figure DE102019124800A1_0002
mit der Gewindesteigung P.The representation of the linear function T (cp) in this section from φ = 0 to φ = φ 0 and T = T (0), in particular 0 mm, to T = T (φ 0 ), in particular - 16 mm applies: | T ( φ ) | = ( P / 360 ° ) φ
Figure DE102019124800A1_0002
with the thread pitch P .

Die Steigung oder Ableitung dT/dφ in diesem Bereich ist konstant und entspricht dem Betrage nach P / 360°. Das bedeutet also für die Gewindesteigung P = 360 ° |  dT/d φ   |

Figure DE102019124800A1_0003
The slope or derivative dT / dφ in this area is constant and corresponds to the amount according to P / 360 °. So that means for the thread pitch P = 360 ° | dT / d φ |
Figure DE102019124800A1_0003

Da bei dem gewählten Beispiel der 12 der zum eingetragenen Winkelwert φ = 3600° entsprechende Wert für die Gewindetiefe T = - 10 mm ist, ist die Steigung der Geraden - 1 mm / 360° und damit die Gewindesteigung P = 1 mm.Since in the example chosen the 12th that of the entered angle value φ = 3600 °, the corresponding value for the thread depth T = - 10 mm, the slope of the straight line is - 1 mm / 360 ° and thus the thread pitch P = 1 mm.

Aufgrund des zur Drehung synchronisierten axialen Vorschubs entlang der Eindringtiefe T bzw. Gewindemittelachse M sind bei einer vollständigen Umdrehung um 360° alle Komponenten des Werkzeugs 2 um die Gewindesteigung P weitergewandert.Due to the axial feed, which is synchronized with the rotation, along the penetration depth T or thread center axis M. are all components of the tool with a complete rotation of 360 ° 2 about the thread pitch P hiked on.

Der lineare Abschnitt der Funktion T (φ) entspricht der üblichen synchronisierten Gewindebohrer- oder Gewindefurcher-Kinematik und kann in einer CNC-Steuerung beispielsweise als schon fest programmierte Wegbedingung (Adressbuchstabe G oder G-Funktion) hinterlegt sein, z.B. als G33, insbesondere G331 und G332, wobei die Gewindesteigung P als Interpolationsparameter parallel zur Z-Achse eingegeben wird, typischerweise unter dem Adressbuchstaben K in der CNC-Nomenklatur.The linear portion of the function T ( φ ) corresponds to the usual synchronized tap or thread forming kinematics and can, for example, be already fixed in a CNC control programmed route condition (address letter G or G function), for example as G33, in particular G331 and G332, whereby the thread pitch P is entered as an interpolation parameter parallel to the Z-axis, typically under the address letter K in the CNC nomenclature.

In diesem linearen Abschnitt erfolgt der Gewindeerzeugungsprozess, insbesondere zur Erzeugung des Gewindeganges 50 in der ersten Arbeitsphase, von dem insbesondere in 3 bis 6 verschiedene Positionen oder Abschnitte mit zunehmender Eindringtiefe T gezeigt sind, und wird als Resultat ein Gewinde der Gewindetiefe TG als Intervalllänge der Eindringtiefe T, insbesondere von T = 0 bis T0 , über die Intervalllänge oder den Drehwinkelbereich φG des Drehwinkels φ , insbesondere von φ = 0° bis φ = φ0 erzeugt. Im Beispiel der 12 findet der Gewindeerzeugungsprozess (erste Arbeitsphase) von φ = 0° bis φ = φ0 und von der entsprechenden Eindringtiefe T = 0 mm bis T = - 16 mm statt.The thread generation process takes place in this linear section, in particular for the generation of the thread turn 50 in the first working phase, from which in particular in 3 to 6th different positions or sections with increasing depth of penetration T are shown, and as a result becomes a thread of thread depth T G as the interval length of the penetration depth T , in particular from T = 0 to T 0 , over the interval length or the angle of rotation range φ G of the angle of rotation φ , in particular from φ = 0 ° to φ = φ 0 . In the example of the 12th the thread creation process (first working phase) takes place from φ = 0 ° to φ = φ 0 and from the corresponding penetration depth T = 0 mm to T = - 16 mm.

Die Steigung der Geraden in 12 zwischen φ = 0 und φ = φ0 entspricht der axialen Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs 2, die gemäß der Gewindesteigung P auf den Drehwinkel φ synchronisiert ist.The slope of the straight line in 12th between φ = 0 and φ = φ 0 corresponds to the axial feed rate of the tool 2 that according to the thread pitch P on the angle of rotation φ is synchronized.

Die zeitliche Abhängigkeit des Drehwinkels φ(t) als Funktion der Zeit t und damit Eindringtiefe T(t) als Funktion der Zeit t kann während des Gewindeerzeugungsprozesses prinzipiell - auch in weiten Bereichen - variiert werden. Vorzugsweise sind aber die Drehgeschwindigkeit dcp/dt und die axiale Vorschubgeschwindigkeit dT/dt während der Arbeitsbewegung VB jeweils konstant. Wenn die Drehgeschwindigkeit dcp/dt verändert wird, muss also entsprechend auch die axiale Vorschubgeschwindigkeit dT/dt, also die Ableitung der Eindringtiefe T nach der Zeit t entsprechend angepasst werden, damit die Synchronisierung des axialen Vorschubs Z gemäß der Beziehung Z = P/360° erhalten bleibt.The time dependency of the angle of rotation φ (t) as a function of time t and thus penetration depth T (t) as a function of time t can in principle be varied during the thread production process - even over a wide range. However, the rotational speed is preferably dcp / dt and the axial feed speed dT / dt during the working movement VB always constant. If the rotational speed dcp / dt is changed, the axial feed speed dT / dt, i.e. the derivation of the penetration depth, must accordingly also be changed T after the time t be adjusted accordingly, so that the synchronization of the axial feed Z according to the relationship Z = P / 360 ° is retained.

Dies ist die bekannte und in Werkzeugmaschinensteuerungen oder NC-Steuerungen implementierte Kinematik bei der Gewindeerzeugung mittels eines axial arbeitenden Gewindewerkzeugs wie eines Gewindebohrers oder Gewindeformers.This is the well-known kinematics implemented in machine tool controls or NC controls for thread generation by means of an axially working thread tool such as a tap or thread former.

Im Anschluss an den Gewindeerzeugungsprozess (erste Arbeitsphase) erfolgt nun, insbesondere in der zweiten Arbeitsphase, ein Abbremsvorgang oder eine Abbremsbewegung AB in einem Drehwinkelbereich Δφ zwischen den Drehwinkelwerten φ0 und φn und einem zugehörigen Eindringtiefenbereich ΔT, der im Beispiel der 18 von T(φ0 ) = - 16 mm bis T(φn ) = - 17 mm reicht. Am Ende der Abbremsbewegung AB ist ein Umkehrpunkt UP erreicht, bei dem das Werkzeug 2 sowohl hinsichtlich der Drehbewegung als auch hinsichtlich der axialen Vorschubbewegung kurzzeitig zu Stillstand kommt. Beim Umkehrpunkt UP sind der maximale Drehwinkelbereich φL, wobei φL = φG + Δφ, und die maximale Eindringtiefe TL für das Gewindeloch 36 erreicht.Following the thread generation process (first work phase), a braking process or a braking movement now takes place, in particular in the second work phase FROM in a rotation angle range Δφ between the angle of rotation values φ 0 and φ n and an associated penetration depth range ΔT , which in the example of the 18th from T ( φ 0 ) = - 16 mm to T ( φ n ) = - 17 mm is sufficient. At the end of the braking movement FROM is a turning point UP achieved at which the tool 2 briefly comes to a standstill both in terms of the rotary movement and in terms of the axial feed movement. At the turning point UP are the maximum angle of rotation range φ L , where φ L = φ G + Δφ , and the maximum depth of penetration T L for the threaded hole 36 reached.

Während des Abbremsvorganges oder der Abbremsbewegung AB wird die axiale Vorschubgeschwindigkeit abhängig vom Drehwinkel, die der Steigung des dargestellten Graphen für die Funktion T(cp) entspricht, verringert, und zwar gemäß einer Abhängigkeit oder Funktion, die vorzugsweise streng monoton (Steigung immer fallend) oder monoton (Steigung fallend und ggf. abschnittsweise auch Null) ist, jedoch ggf. auch in Teilabschnitten auch wieder vorübergehend leicht ansteigen kann. Vorzugsweise wird die Steigung in einer vorgegebenen Anzahl n von einzelnen definierten programmierten oder eingespeicherten Teilschritten oder Abbremsschritten Si sukzessive verringert, wobei die Gesamtzahl oder Anzahl n eine natürliche Zahl mit n > 1 ist, im Allgemeinen 200 > n > 2, insbesondere 20 > n > 5 gewählt ist und wobei i der Zählindex für den Abbremsschritt Si ist und zwischen 1 und n liegt, also 1 ≤ i ≤ n gilt.During the braking process or the braking movement FROM the axial feed speed is reduced depending on the angle of rotation, which corresponds to the slope of the graph shown for the function T (cp), according to a dependency or function that is preferably strictly monotonic (slope always falling) or monotonic (slope falling and possibly partially also zero), but may also temporarily increase slightly again in partial sections. The gradient is preferably set in a predetermined number n of individually defined, programmed or stored partial steps or braking steps S i successively reduced, the total number or number n being a natural number with n> 1, generally 200>n> 2, in particular 20>n> 5 being selected, and where i is the counting index for the braking step S i and lies between 1 and n, so 1 ≤ i ≤ n applies.

In jedem Teilschritt oder Abbremsschritt Si ist vorzugsweise eine der Steuerung eines Gewindeprozesses entsprechende Synchronisierung von axialem Vorschub T (oder von der Vorschubgeschwindigkeit dT/dt) und dem Drehwinkel φ (oder der Drehgeschwindigkeit dφ/dt) eingestellt oder programmiert, indem jedem Abbremsschritt Si mit 1 ≤ i ≤ n eine zugehörige vorgegebene Funktion Ti(φ) mit einem zugehörigen Werteintervall [Ti-1, Ti] über dem zugehörigen Drehwinkelintervall [φi-1, φi] zugeordnet oder programmiert wird.In every sub-step or braking step S i is preferably a synchronization of the axial feed corresponding to the control of a threading process T (or from the feed rate dT / dt) and the angle of rotation φ (or the speed of rotation dφ / dt) set or programmed by adding each deceleration step S i with 1 ≤ i ≤ n an associated predetermined function T i ( φ ) is assigned or programmed with an associated value interval [T i-1 , T i ] over the associated angle of rotation interval [φ i-1 , φ i].

Die Funktion Ti(φ) ist vorzugsweise linear, der Graph also (idealisiert) eine Gerade.The function T i (φ) is preferably linear, so the graph (idealized) is a straight line.

Dabei nimmt die programmierte oder eingespeicherte Steigung von jedem Abbremsschritt Si zum nächsten Abbremsschritt Si+1, stufenweise oder sukzessive ab, d.h. | dTi/dφ | > 1 dTi+1/dφ |. Die Steigung entspricht jeweils einem Steigungsparameter.The programmed or saved incline decreases from each deceleration step S i to the next braking step S i + 1 , gradually or successively, ie | dT i / dφ | > 1 dT i + 1 / dφ |. The slope corresponds to a slope parameter.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird dieser Steigungsparameter als Gewindesteigung in der CNC-Steuerung programmiert, also insbesondere als Interpolationsparameter entlang der z-Achse oder der Gewindeachse M in einer G33, insbesondere G331 und G332, Wegbedingung. Dadurch können die bereits in der Steuerprogrammierung vorgegebenen Wegbedingungen oder G-Funktionen genutzt werden und es muss nur der Eingabeparameter der Gewindesteigung sukzessive geändert oder neu programmiert werden.In an advantageous embodiment, this pitch parameter is programmed as a thread pitch in the CNC control, that is to say in particular as an interpolation parameter along the z-axis or the thread axis M. in a G33, in particular G331 and G332, path condition. This means that the path conditions or G functions already specified in the control programming can be used and only the input parameter for the thread pitch needs to be successively changed or reprogrammed.

Somit wird also in jedem Abbremsschritt Si der zugehörige Steigungsparameter P i = |  dT i /d φ   |

Figure DE102019124800A1_0004
programmiert oder eingestellt, wobei P i+1 < P i
Figure DE102019124800A1_0005
für alle i mit 1 ≤ i ≤ n. Ferner ist P i < P
Figure DE102019124800A1_0006
d.h. die Steigung in der zweiten Arbeitsphase oder während der Abbremsbewegung AB kleiner ist als die Gewindesteigung P während der ersten Arbeitsphase. Insbesondere aber ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann Pi = P (n - i)/n sein. Im Allgemeinen ist der letzte Wert Pn immer noch größer als 0, auch wenn er der kleinste Wert der Werte Pi ist.Thus, in every deceleration step S i the associated slope parameter P i = | dT i / d φ |
Figure DE102019124800A1_0004
programmed or set, where P i + 1 < P i
Figure DE102019124800A1_0005
for all i with 1 ≤ i ≤ n. Furthermore, P i < P
Figure DE102019124800A1_0006
ie the slope in the second work phase or during the braking movement FROM is smaller than the thread pitch P during the first phase of work. In particular, but without loss of generality, P i = P (n - i) / n can be. In general, the last value P n is still greater than 0, even if it is the smallest value of the values P i .

Die Werte von Pi können beispielsweise so gewählt werden, dass aus der Gewindesteigungsbewegung heraus eine stetig fortgeführte Bewegung in den Freischneidbereich möglich ist. Es soll insbesondere möglichst die Geschwindigkeit des Werkzeugs beibehalten werden. Daraus folgend können beispielsweise verschiedene Bedingungen formuliert werden, die in Näherungsfunktionen abgebildet werden können.The values of P i can be selected, for example, in such a way that a continuously continued movement into the free cutting area is possible from the thread pitch movement. In particular, the speed of the tool should be maintained as far as possible. From this, for example, various conditions can be formulated that can be mapped in approximation functions.

Dabei gilt in jedem Abbremsschritt Si für alle i mit 1 ≤ i ≤ n die Beziehung: T ( φ ) = T i-1 ( P i / 360 ° ) ( φ φ i 1 )

Figure DE102019124800A1_0007
für φ ∈ [φi-1, φi] mit den Randbedingungen T(φi-1) = Ti-1, und T(φi) = Ti.The following applies in every deceleration step S i for all i with 1 ≤ i ≤ n the relation: T ( φ ) = T i-1 - ( P i / 360 ° ) ( φ - φ i - 1 )
Figure DE102019124800A1_0007
for φ ∈ [φ i-1 , φ i ] with the boundary conditions T (φ i-1 ) = T i-1 , and T (φ i ) = T i .

Der Drehwinkelbereich Δφ für die Abbremsbewegung AB in der zweiten Arbeitsphase ist im Allgemeinen kleiner gewählt als der Drehwinkelbereich φG für die Gewindeerzeugung in der ersten Arbeitsphase, insbesondere ist Δφ < 0,5 φG und vorzugsweise Δφ < 0,2 φG gewählt. Das kann insbesondere davon abhängen, wie groß die nutzbare Gewindelänge ist. Ein anderer Einflussfaktor ist die beabsichtigte Funktion im Freistich. Falls man neben dem reinen Abbremsen zusätzlich noch weitere Drehungen zum Freischneiden der Späne machen möchte, können wieder Umdrehungen hinzukommen (siehe weiter unten zu 21 und 22)The rotation angle range Δφ for the deceleration movement FROM in the second work phase is generally selected to be smaller than the angle of rotation range φ G for thread generation in the first work phase, in particular Δφ <0.5 φ G and preferably Δφ <0.2 φ G is selected. This can depend in particular on how large the usable thread length is. Another influencing factor is the intended function in the undercut. If you want to make additional rotations in addition to the pure braking to cut the chips free, additional rotations can be added (see below on 21 and 22nd )

Der Eindringtiefenbereich (oder: die maximale Eindringtiefe) ΔT für die Abbremsbewegung AB in der zweiten Arbeitsphase ist im Allgemeinen kleiner gewählt als der Eindringtiefenbereich oder die Gewindelänge TG für die Gewindeerzeugung in der ersten Arbeitsphase, insbesondere ist ΔT < 0,5 TG , vorzugsweise ΔT < 0,2 TG gewählt.The penetration depth range (or: the maximum penetration depth) ΔT for the deceleration movement FROM In the second work phase, the selected range is generally smaller than the penetration depth range or the thread length T G for thread creation in the first working phase, in particular ΔT <0.5 T G , preferably ΔT <0.2 T G elected.

Der Eindringtiefenbereich ΔT für die Abbremsbewegung AB kann insbesondere gleich P gewählt werden. Ebenso ist ein Eindringtiefenbereich ΔT kleiner P möglich, um die Gewindelochtiefe kleiner zu halten, z.B. 0,5 P oder auch 0,25 P. Aus Gründen der Zerspanung kann es eventuell auch günstig sein, größere Freistichhöhen oder einen größeren Eindringtiefenbereich ΔT zu wählen, insbesondere bis zu 2 P und in Ausnahmefällen auch größer.The range of penetration ΔT for the deceleration movement FROM can in particular be chosen equal to P. There is also a penetration depth range ΔT Smaller P possible to keep the thread hole depth smaller, eg 0.5 P or 0.25 P. For machining reasons, it may also be advantageous to use larger undercut heights or a larger penetration depth range ΔT to choose, in particular up to 2 P and in exceptional cases also larger.

In einem Ausführungsbeispiel einer Abbremsbewegung AB in einem Drehwinkelbereich Δφ und einem zugehörigen Eindringtiefenbereich ΔT sei beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit n = 10 gewählt und sind somit zehn Abbremsschritte S1 bis S10 mit den zugehörigen Steigungsparametern P1 bis P10 vorgesehen.In one embodiment, a braking movement FROM in a rotation angle range Δφ and an associated penetration depth range ΔT Let n = 10 be chosen as an example and without loss of generality and are thus ten deceleration steps S 1 to S 10 with the associated slope parameters P 1 to P 10 intended.

Der Drehwinkelbereich Δφ ist entsprechend aufgeteilt in die n = 10 Drehwinkelintervalle [φ0, φ1], [φ1, φ2], ... , [φi-1, φ1], [φi , φi+1], ... [φ9, φ10] und diesen Intervallen zugehörig sind die entsprechenden Eindringtiefenintervalle [T0, T1], [T1, T2], ... , [Ti-1, Ti ], [Ti , Ti+1], ... , [T9, T10], in die der Eindringtiefenbereich ΔT aufgeteilt ist, der im Beispiel der 12 von T(φ0 ) = -16 mm bis T(φ10) = - 17 mm reicht und/oder der Gewindesteigung - P = - 1 mm entspricht. Jedem Intervall entspricht ein Teilschritt Si .The rotation angle range Δφ is divided accordingly into the n = 10 rotation angle intervals [φ 0 , φ 1 ], [φ 1 , φ 2 ], ..., [φ i-1 , φ 1 ], [ φ i , φ i + 1 ], ... [φ 9 , φ 10 ] and associated with these intervals are the corresponding penetration depth intervals [T 0 , T 1 ], [T 1 , T 2 ], ..., [T i-1 , T i ], [ T i , Ti + 1 ], ..., [T 9 , T 10 ], into which the penetration depth range ΔT is divided, which in the example of the 12th from T ( φ 0 ) = -16 mm to T (φ 10 ) = - 17 mm is sufficient and / or corresponds to the thread pitch - P = - 1 mm. A partial step corresponds to each interval S i .

Es wird nun jedem dieser Intervalle jedes Abbremsschrittes Si ein zugehöriger Steigungsparameter Pi, insbesondere als Gewindesteigung oder Interpolationsparameter der CNC-Steuerung, zugeordnet, also den beiden Intervallen [φ0, φ1] und [T0 , T1] die Steigung P1, dem Intervallpaar [φ1, φ2] und [T1, T2] die Steigung P2 und so weiter bis zur Steigung P10 für das letzte Intervallpaar [φ9, φ10] und [T9, T10].It is now each of these intervals of each deceleration step S i an associated pitch parameter P i , in particular as a thread pitch or interpolation parameter of the CNC control, assigned to the two intervals [φ 0 , φ 1 ] and [ T 0 , T 1 ] the slope P 1 , the pair of intervals [φ 1 , φ 2 ] and [T 1 , T 2 ] the slope P 2 and so on up to the slope P 10 for the last pair of intervals [φ 9 , φ 10 ] and [T 9 , T 10 ].

Die Steigungswerte P1 bis P10 werden so gewählt, dass Pi+1, < Pi ist für i = 1 bis i = n, insbesondere n = 10. In jedem Teilabschnitt oder Abbremsschritt Si bleibt die Gewindesteigung P1 bis P10 konstant, so dass sich im Wesentlichen gerade Teilabschnitte des Graphen der Funktion T (cp) ergeben, in denen eine synchronisierte „Gewindebewegung“ stattfindet, also die axiale Vorschubgeschwindigkeit dem Quotienten aus Pi/360° entspricht.The slope values P 1 to P 10 are chosen such that P i + 1 , <P i for i = 1 to i = n, in particular n = 10. In each subsection or braking step S i remains the thread pitch P 1 to P 10 constant, so that there are essentially straight sections of the graph of the function T (cp), in which a synchronized “thread movement” takes place, i.e. the axial feed rate corresponds to the quotient of P i / 360 °.

Bevorzugt werden die Eindringtiefeintervalle in den Abbremsschritten Si für alle i mit 1 ≤ i ≤ n (hier z.B. n = 10) gleich groß gewählt, so dass die Länge der Intervalle T1 - T0 = T2 - T1 = Ti - Ti-1 = Ti+i - Ti = Tn - Tn-1 gleich oder äquidistant gewählt ist, also T i T i-1 = Δ T/n .

Figure DE102019124800A1_0008
The penetration depth intervals in the braking steps are preferred S i for all i with 1 i n (here, for example, n = 10) chosen to be the same, so that the length of the intervals T 1 - T 0 = T 2 - T 1 = T i - T i-1 = T i + i - T i = T n - T n-1 is chosen to be equal or equidistant, that is T i - T i-1 = Δ T / n .
Figure DE102019124800A1_0008

Da der axiale Vorschub in jedem Teilabschnitt oder Teilintervall in diesem Ausführungsbeispiel konstant gewählt ist, da Ti+i - Ti für alle i gleich oder äquidistant gewählt ist, ergeben sich bei geringer werdender Steigung Pi und damit abnehmender axialer Vorschubgeschwindigkeit größer werdende Drehwinkelintervalle φi+1 - φi φ i + 1 φ i > φ i φ i 1

Figure DE102019124800A1_0009
in dem Drehwinkelbereich Δφ in den Abbremsschritten Si . D.h. der Drehwinkelabstand φ2 - φ1 ist kleiner als der Drehwinkelabstand φ3 - φ2 und der Drehwinkelabstand φi+1 - φi ist größer als der Winkelabstand φi - φi-1. Den größten Winkelabstand oder Winkelbereich deckt der letzte Teilabschnitt ab zwischen den Drehwinkelwerten φ10 - φ9 . Dies entspricht einem kontinuierlichen und in jedem Teilabschnitt oder Abbremsschritt Si verlangsamten Abbremsvorgang.Since the axial feed is chosen to be constant in each sub-section or sub-interval in this exemplary embodiment, since T i + i - T i is chosen to be the same or equidistant for all i, result with less increasing slope P i and thus decreasing axial feed speed increasing rotation angle intervals φ i + 1 - φ i φ i + 1 - φ i > φ i - φ i - 1
Figure DE102019124800A1_0009
in the rotation angle range Δφ in the deceleration steps S i . That is, the angle of rotation distance φ 2 - φ 1 is smaller than the angle of rotation distance φ 3 - φ 2 and the angle of rotation distance φ i + 1 - φ i is greater than the angular distance φ i - φ i-1 . The last section between the rotation angle values covers the largest angular distance or angular range φ 10 - φ 9 . This corresponds to a continuous and in each partial section or braking step S i slowed braking process.

Während der Abbremsbewegung AB wird die zeitliche Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit dcp/dt und die axiale Vorschubgeschwindigkeit dT/dt so gewählt oder gesteuert oder programmiert, dass das Werkzeug 2 am Umkehrpunkt UP = (φn, Tn) bzw. (φ10, T10) zur Ruhe kommt, also dcp/dt = 0 und dT/dt = 0 bei φ = φn bzw. T = Tn oder bei φ = φ10 bzw. T = T10. Das Werkzeug 2 am Umkehrpunkt UP ist auch in 7 gezeigt.During the deceleration movement FROM the time dependency of the rotational speed dcp / dt and the axial feed speed dT / dt is selected or controlled or programmed in such a way that the tool 2 at the turning point UP = (φ n , T n ) or (φ 10 , T 10 ) comes to rest, i.e. dcp / dt = 0 and dT / dt = 0 with φ = φ n or T = T n or with φ = φ 10 or T = T 10 . The tool 2 at the turning point UP is also in 7th shown.

Die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit dcp/dt und der axialen Vorschubgeschwindigkeit dT/dt auf 0 abhängig von der Zeit t kann z.B. kontinuierlich während der Abbremsbewegung AB erfolgen oder auch beispielsweise erst in dem letzten Abbremsschritt Sn oder S10 .The reduction of the rotational speed dcp / dt and the axial feed speed dT / dt to 0 depending on the time t can, for example, be continuous during the braking movement FROM take place or, for example, only in the last braking step S n or S 10 .

Aus den Trägheiten des Antriebssystems, insbesondere der Steuerung und der Maschinenantriebe und der Massenträgheit der bewegten Komponenten folgen physikalisch in realiter nicht exakt lineare, sondern etwas abgerundete Verläufe der Graphen in den Abbremsschritte S1 bis S10 oder bei der Abbremsbewegung AB. Idealisiert dargestellt oder in der Programmierung der Abbremsbewegung selbst hinterlegt ergibt sich jedoch die beschriebene Abfolge von linearen Funktionen oder aneinandergereihten linearen Abschnitten mit stufenweise abnehmender Steigung, d.h. stufenweise abnehmender jeweils konstanter Vorschubgeschwindigkeit, in den einzelnen Abbremsschritten Si beispielsweise S1 bis S10 .From the inertia of the drive system, in particular of the control and the machine drives and the inertia of the moving components, the graphs in the braking steps are not exactly linear, but rather slightly rounded S 1 to S 10 or during the braking movement FROM . Ideally represented or stored in the programming of the braking movement itself, however, the described sequence of linear functions or strung together linear sections with gradually decreasing slope, ie gradually decreasing constant feed rate, results in the individual braking steps S i for example S 1 to S 10 .

Vor Einleitung einer Ausfahr- oder Reversierbewegung kann man ggf. noch einen Zwischenschritt durchführen, etwa einen Säuberungsvorgang. Hier kann man beispielsweise Spanwurzelreste durch weitere Drehung des Werkzeugs entfernen oder die Umfangsnut von Resten der Gewindespitzen säubern, um einen saubereren zylindrischen Bereich zu bekommen. Dann ließe sich eine Schraube noch besser eindrehen.Before initiating an extension or reversing movement, an intermediate step can be carried out, such as a cleaning process. Here you can, for example, remove the remains of the chip roots by turning the tool further, or you can clean the circumferential groove of remnants of the thread tips in order to get a cleaner cylindrical area. Then a screw could be screwed in even better.

Nach Erreichen des Umkehrpunktes UP wird nun in einer Ausführungsform, wie insbesondere in 12 dargestellt, eine Reversierbewegung oder Rückwärtsbewegung RB eingeleitet, die zunächst in einer ersten Reversierphase eine Beschleunigungsbewegung BB umfasst bis zum Einfädeln in den Gewindegang 50, was beispielsweise in 8 dargestellt ist, und in einer zweiten Reversierphase eine Rückwärtsbewegung RB, in der das Werkzeug 2 durch den Gewindegang 50 synchronisiert nach außen ausgefädelt wird, was beispielsweise in 9 dargestellt ist.After reaching the turning point UP is now in one embodiment, as in particular in 12th shown, a reversing movement or backward movement RB initiated, which initially in a first reversing phase, an acceleration movement BB includes up to the threading into the thread 50 what for example in 8th is shown, and in a second reversing phase, a backward movement RB in which the tool 2 through the thread 50 synchronized to the outside, which is, for example, in 9 is shown.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann nun die Steuerkurve oder Funktion gemäß 12 in umgekehrter Reihenfolge und/oder symmetrisch zum Umkehrpunkt UP verwendet oder durchlaufen werden.In an advantageous embodiment, the control curve or function can now according to 12th in reverse order and / or symmetrically to the reversal point UP used or traversed.

Die Drehbewegung wird für die Rückwärtsbewegung RB bzw. BB vom Vorwärtsdrehsinn VD in den Rückwärtsdrehsinn RD umgekehrt, d.h. der Drehwinkel φ ausgehend von φ = φn bzw. φ = φ10 vorzugsweise beim Umkehrpunkt UP reduziert oder in negativer Richtung zurückgedreht, bis schließlich wieder der Ausgangswert φ = 0 erreicht ist und das Werkzeug 2 aus dem Werkstück 6 austritt. Die vorzugsweise unverändert übernommene Abhängigkeit oder Funktion T(cp) führt nun dazu, dass die Eindringtiefe T mit abnehmendem Drehwinkel betragsmäßig kleiner wird, also von T = Tn bzw. T = T10 beim Umkehrpunkt UP wieder bis auf T = 0 beim Eintrittspunkt EP bei φ = 0 abnimmt, der somit also zugleich auch der Austrittspunkt ist. Insbesondere entspricht die erste Reversierphase der zweiten Arbeitsphase und die zweite Reversierphase der ersten Arbeitsphase.The rotary motion is used for the backward motion RB or. BB reversed from the forward direction of rotation VD to the reverse direction of rotation RD, ie the angle of rotation φ starting from φ = φ n or φ = φ 10, preferably at the reversal point UP reduced or turned back in the negative direction until finally the starting value again φ = 0 is reached and the tool 2 from the workpiece 6th exit. The dependency or function T (cp), which is preferably adopted unchanged, now leads to the penetration depth T becomes smaller in terms of amount with decreasing angle of rotation, i.e. from T = T n or T = T 10 at the reversal point UP again up to T = 0 at the entry point EP at φ = 0 decreases, which is therefore also the exit point at the same time. In particular, the first reversing phase corresponds to the second work phase and the second reversing phase corresponds to the first work phase.

Insbesondere kann auch eine Ausführungsform für die zweite Arbeitsphase in reversierter Reihenfolge für die erste Reversierphase verwendet werden. Es kann also in der ersten Reversierphase ausgehend vom Umkehrpunkt UP die gleiche Abhängigkeit oder Funktion T(φ) in entgegengesetzter Reihenfolge für die Beschleunigungsbewegung BB in Umkehrung der Abbremsbewegung AB verwendet werden.In particular, an embodiment can also be used for the second working phase in reversed order for the first reversing phase. It can therefore start from the reversal point in the first reversing phase UP the same dependency or function T ( φ ) in the opposite order for the acceleration movement BB in reverse of the braking movement FROM be used.

Es können aber auch andere Funktionen T(φ) und Teilschritte verwendet werden, die vorzugsweise zu dem Punkt (φ0 , T0 ) zurückführen, an dem auch die Abbremsbewegung AB begann bzw. die erste Arbeitsphase endete, so dass der richtige Einfädelpunkt für das Werkzeug für das Zurückfahren durch den Gewindegang 50 erreicht werden kann.However, other functions T ( φ ) and sub-steps are used, which preferably correspond to the point ( φ 0 , T 0 ), at which the decelerating movement FROM began or the first work phase ended, so that the correct threading point for the tool for the retraction through the thread 50 can be achieved.

Vorzugsweise wird ausgehend von dem Endwinkelwert φn oder φ10 in umgekehrter Reihenfolge zunächst eine Beschleunigungsphase als erste Reversierphase mit einer Beschleunigungsbewegung BB durchgeführt mit den gleichen Inkrementalschritten. Diese Schritte sind nunmehr jedoch Beschleunigungsschritte Sj mit n+1 ≤ j ≤ 2 n sind, beginnend mit S11 bis S20 für n =10.Preferably, starting from the final angle value φ n or φ 10 in reverse order initially an acceleration phase as the first reversing phase with an acceleration movement BB carried out with the same incremental steps. These steps are now, however Are acceleration steps S j with n + 1 j 2 n, starting with S 11 to S 20 for n = 10.

Zugeordnet ist jedem dieser Beschleunigungsschritte Sj ein zugehöriges Drehwinkelintervall [φ10 , φ11], [φ11, φ12], ... , [φj-1, φj], [φj, φi+1], ... [φ19, φ20], wobei φj aus der ersten Reversierphase einfach φi aus der zweiten Arbeitsphase entspricht, wenn man i + j = n setzt. Die Steigungsparameter bleiben ebenfalls gleich, nur in umgekehrter Reihenfolge, also werden sie von P10 über P9, P8 bis zu P1 für die Teilabschnitte der Steuerkurve gemäß 12 von rechts nach links durchlaufen, bis der Tiefenwert T0 erreicht wird. Es wird ein neuer Winkelwert φ11 zeitlich nach dem Winkelwert φ10 angenommen und es entspricht das Intervall [φ10 , φ11] dem Intervall [T10, T9], mit der Gewindesteigung P10 und das anschließende Winkelintervall [φ11, φ12] dem Eindringtiefenintervall [T9, T8] mit der entsprechenden Gewindesteigung P9 usw. bis zum letzten Teilabschnitt von [φ19, φ20] entsprechend [T1, T0 ] mit der Gewindesteigung P1.Associated with each of these acceleration steps S j is an associated angle of rotation interval [ φ 10 , φ 11 ], [φ 11 , φ 12 ], ..., [φ j-1 , φ j ], [φ j , φ i + 1 ], ... [φ 19 , φ 20 ], where φ j from the first reversing phase simply φ i from the second work phase corresponds if one sets i + j = n. The slope parameters also stay the same, just in reverse order, so they are from P 10 via P 9 , P 8 up to P 1 for the sections of the control curve according to 12th scroll from right to left until the depth value T 0 is achieved. There is a new angle value φ 11 temporally after the angle value φ 10 assumed and the interval [ φ 10 , φ 11 ] the interval [T 10 , T 9 ], with the thread pitch P 10 and the subsequent angular interval [φ 11 , φ 12 ] the penetration depth interval [T 9 , T 8 ] with the corresponding thread pitch P 9 etc. up to the last section of [φ 19 , φ 20 ] corresponding to [T 1 , T 0 ] with the thread pitch P 1 .

Im Anschluss wird dann in umgekehrter Richtung der 12 der lineare Abschnitt der Kurve von φ0 bis φ = 0 entsprechend der Eindringtiefe T von T0 bis zu T = 0 durchlaufen. Die der Steigung der Geraden in 12 entsprechende axiale Vorschubgeschwindigkeit bei der Rückwärtsbewegung ist nun wieder P/360° mit umgekehrter Richtung. Dadurch wird das Werkzeug gerade umgekehrt durch das in der Vorwärtsbewegung erzeugte Gewinde geführt, ohne dass in dem Gewinde eine Beschädigung des erzeugten Gewindeganges stattfindet. Die Rückwärtsbewegung ist also genau so synchronisiert wie die Vorwärtsbewegung, nur mit umgekehrter Drehrichtung, so dass sich der Winkel φ von dem Winkel φn gerade wieder rückwärts in seinem Wert abnimmt bis auf φ = 0 und auch bei umgekehrter axialer Vorschubgeschwindigkeit nunmehr die Gewindetiefe von T = T0 bis T = 0 mathematisch gesehen zunimmt.Then, in the opposite direction, the 12th the linear portion of the curve of φ 0 to φ = 0 according to the penetration depth T from T 0 traverse up to T = 0. The slope of the straight line in 12th The corresponding axial feed rate during the backward movement is now again P / 360 ° with the opposite direction. As a result, the tool is guided in reverse through the thread generated in the forward movement, without the thread turn being damaged in the thread. The backward movement is synchronized in exactly the same way as the forward movement, only with the opposite direction of rotation, so that the angle changes φ from the angle φ n just backwards again in its value decreases up to φ = 0 and now the thread depth of T = even if the axial feed rate is reversed T 0 until T = 0 increases mathematically.

Die gleiche Steuerkurve oder Funktion T(cp) wie in der Vorwärtsbewegung VB in den beiden Arbeitsphasen auch in der Rückwärtsbewegung RB in den beiden Reversierphasen zu verwenden, hat einerseits den Vorteil, dass sich das Werkzeug 2 positionsgenau oder bewegungsgenau steuern lässt und sich insbesondere beim Einfädeln in den Gewindegang 50 in der richtigen Stellung befindet, und derart die Kräfte beim Reversieren sehr gering gehalten werden können und/oder eine hohe Rückfahr- oder Ausfahrgeschwindigkeit ermöglicht wird.The same control curve or function T (cp) as in the forward movement VB in the two working phases also in the backward movement RB Using it in the two reversing phases has the advantage, on the one hand, that the tool 2 Can be controlled precisely in position or movement and is particularly useful when threading into the thread 50 is in the correct position, and so the forces during reversing can be kept very low and / or a high retraction or extension speed is made possible.

In einer Ausführungsform einer Umsetzung der beschriebenen Abhängigkeiten oder Funktionen für T(φ) werden die Werte der Eindringtiefe T als gemessene oder von der Steuerung oder Programmierung vorgegebene Eingabeparameter verwendet und ergeben sich die zugehörigen Werte des Drehwinkels φ aus der Abhängigkeit mittels der zugeordneten Steigungsparameter P und Pi.In one embodiment of an implementation of the described dependencies or functions for T ( φ ) are the values of the penetration depth T is used as input parameters measured or specified by the control system or programming, and the associated values of the angle of rotation are obtained φ from the dependency by means of the assigned slope parameters P and P i .

Es kann also ein NC-Programm für Gewindebohren oder Gewindefurchen gewählt werden, insbesondere mit einer G33, insbesondere G331 und G332, Wegbedingung mit einzugebender Gewindesteigung, und es kann nun eine Folge oder Menge von Werten für die Eindringtiefe angegeben werden, bei denen auf einen neuen Gewindesteigungsparameter umgeschaltet wird, wobei der Gewindesteigungsparameter bis zum nächsten Wert der Eindringtiefe beibehalten wird.An NC program for tapping or thread forming can therefore be selected, in particular with a G33, in particular G331 and G332, path condition with a thread pitch to be entered, and a sequence or set of values for the penetration depth can now be specified for which a new Thread pitch parameter is switched, the thread pitch parameter being retained until the next value of the penetration depth.

Die 13 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel einer Abbremsbewegung AB in einer vergrößerten Ansicht des rechten unteren Bereichs des Diagramms der 12 in einem Drehwinkelbereich Δφ und einem zugehörigen Eindringtiefenbereich ΔT.The 13th now shows an embodiment of a braking movement FROM in an enlarged view of the lower right area of the diagram of FIG 12th in a rotation angle range Δφ and an associated penetration depth range ΔT .

In 13 ist beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit n = 10 gewählt und es sind somit zehn Abbremsschritte S1 bis S10 mit den zugehörigen Steigungsparametern P1 bis P10 eingezeichnet.In 13th n = 10 is selected as an example and without loss of generality, and there are thus ten deceleration steps S 1 to S 10 with the associated slope parameters P 1 to P 10 drawn.

Der Drehwinkelbereich Δφ ist entsprechend aufgeteilt in die n = 10 Drehwinkelintervalle [φ0, φ1], [φ1, φ2], ... , [φi-1, φ1], [φi, φi+1], ... [φ9, φ10] und diesen Intervallen zugehörig sind die entsprechenden Eindringtiefenintervalle [T0, T1], [T1, T2], ... , [Ti-1, Ti], [Ti, Ti+1], ... , [T9, T10], in die der Eindringtiefenbereich ΔT aufgeteilt ist, der im Beispiel der 12 von T(φ0 ) = -16 mm bis T(φ10) = - 17 mm reicht und/oder der Gewindesteigung - P = - 1 mm entspricht. Jedem Intervall entspricht ein Teilschritt Si .The rotation angle range Δφ is divided accordingly into the n = 10 rotation angle intervals [φ 0 , φ 1 ], [φ 1 , φ 2 ], ..., [φ i-1 , φ 1 ], [φ i , φ i + 1 ],. .. [φ 9 , φ 10 ] and associated with these intervals are the corresponding penetration depth intervals [T 0 , T 1 ], [T 1 , T 2 ], ..., [T i-1 , T i ], [T i , Ti + 1 ], ..., [T 9 , T 10 ], into which the penetration depth range ΔT is divided, which in the example of the 12th from T ( φ 0 ) = -16 mm to T (φ 10 ) = - 17 mm is sufficient and / or corresponds to the thread pitch - P = - 1 mm. A partial step corresponds to each interval S i .

In 13 ist, anders als in 12, der Differenzdrehwinkel ausgehend von φ0 aufgezeichnet. Wenn man in 13 die gleichen Werte auf der Drehwinkelachse für φ wie in 12 eintragen will, so sind alle Werte auf der horizontalen Achse mit dem Wert von φ0 , der in 12 beispielsweise 5800° beträgt, zu addieren. Die Abbremsbewegung AB beginnt bei dem Drehwinkelwert φ0 und dem zugehörigen Eindringtiefenwert T0 und endet bei dem Enddrehwinkelwert φ10 und dem zugehörigen Eindringtiefenwert T10.In 13th is different from in 12th , the differential angle of rotation based on φ 0 recorded. If you are in 13th the same values on the rotation angle axis for φ as in 12th want to enter, all values on the horizontal axis are with the value of φ 0 who is in 12th is for example 5800 °, to be added. The deceleration movement FROM starts at the angle of rotation value φ 0 and the corresponding penetration depth value T 0 and ends at the final angle of rotation value φ 10 and the associated penetration depth value T 10 .

Es wird nun jedem dieser Intervalle jedes Abbremsschrittes Si ein zugehöriger Steigungsparameter Pi, insbesondere als Gewindesteigung oder Interpolationsparameter der CNC-Steuerung, zugeordnet, also den beiden Intervallen [φ0, φ1] und [T0 , T1] die Steigung P1, dem Intervallpaar [φ1, φ2] und [T1, T2] die Steigung P2 und so weiter bis zur Steigung P10 für das letzte Intervallpaar [φ9, φ10] und [T9, T10].It is now each of these intervals of each deceleration step S i an associated pitch parameter P i , in particular as a thread pitch or interpolation parameter of the CNC control, assigned to the two intervals [φ 0 , φ 1 ] and [ T 0 , T 1 ] the slope P 1 , the pair of intervals [φ 1 , φ 2 ] and [T 1 , T 2 ] the slope P 2 and so on up to the slope P 10 for the last pair of intervals [φ 9 , φ 10 ] and [T 9 , T 10 ].

Die Steigungswerte P1 bis P10 werden so gewählt, dass Pi+1 < Pi ist für i = 1 bis i = 10 in 13 oder n in 12. In jedem Teilabschnitt oder Abbremsschritt Si bleibt die Gewindesteigung P1 bis P10 konstant, so dass sich im Wesentlichen gerade Teilabschnitte des Graphen der Funktion T (cp) ergeben, in denen eine synchronisierte „Gewindebewegung“ stattfindet, also die axiale Vorschubgeschwindigkeit dem Quotienten aus Pi/360° entspricht.The slope values P 1 to P 10 are chosen such that P i + 1 <P i for i = 1 to i = 10 in 13th or n in 12th . In every section or braking step S i remains the thread pitch P 1 to P 10 constant, so that there are essentially straight sections of the graph of the function T (cp), in which a synchronized “thread movement” takes place, i.e. the axial feed rate corresponds to the quotient of P i / 360 °.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 13 wurden die Eindringtiefeintervalle in den Abbremsschritten Si für alle i mit 1 ≤ i ≤ n (hier z.B. n = 10) gleich groß gewählt, so dass die Länge der Intervalle T1 - T0 = T2 - T1 = Ti - Ti-1 = Ti+i - Ti = Tn - Tn-1 gleich oder äquidistant gewählt ist, also T i T i-1 = Δ T/n

Figure DE102019124800A1_0010
im dargestellten Ausführungsbeispiel der 13 als - 1 mm/10 = - 0,1 mm gewählt ist.In the illustrated embodiment of 13th became the penetration depth intervals in the deceleration steps S i for all i with 1 i n (here, for example, n = 10) chosen to be the same, so that the length of the intervals T 1 - T 0 = T 2 - T 1 = T i - T i-1 = T i + i - T i = T n - T n-1 is chosen to be equal or equidistant, that is T i - T i-1 = Δ T / n
Figure DE102019124800A1_0010
in the illustrated embodiment of 13th is selected as - 1 mm / 10 = - 0.1 mm.

Da der axiale Vorschub in jedem Teilabschnitt oder Teilintervall im Ausführungsbeispiel der 13 konstant gewählt ist, da Ti+1 - Ti für alle i gleich oder äquidistant gewählt ist, ergeben sich bei geringer werdender Steigung Pi und damit abnehmender axialer Vorschubgeschwindigkeit größer werdende Drehwinkelintervalle φi+1 - φi φ i + 1 φ i > φ i φ i 1

Figure DE102019124800A1_0011
in dem Drehwinkelbereich Δφ in den Abbremsschritten Si . D.h. der Drehwinkelabstand φ2 - φ1 ist kleiner als der Drehwinkelabstand φ3 - φ2 und der Drehwinkelabstand φi+1 - φi ist größer als der Winkelabstand φi - φi-1. Den größten Winkelabstand oder Winkelbereich deckt der letzte Teilabschnitt ab zwischen den Drehwinkelwerten φ10 - φ9 . Dies entspricht einem kontinuierlichen und in jedem Teilabschnitt oder Abbremsschritt Si verlangsamten Abbremsvorgang.Since the axial advance in each section or sub-interval in the embodiment of 13th is chosen to be constant, since T i + 1 - T i is chosen to be the same or equidistant for all i, with a decreasing slope P i and thus decreasing axial feed rate, increasing rotation angle intervals φ i + 1 - φ i φ i + 1 - φ i > φ i - φ i - 1
Figure DE102019124800A1_0011
in the rotation angle range Δφ in the deceleration steps S i . Ie the angle of rotation distance φ 2 - φ 1 is smaller than the angle of rotation distance φ 3 - φ 2 and the angle of rotation distance φ i + 1 - φ i is greater than the angular distance φ i - φ i-1 . The last section between the rotation angle values covers the largest angular distance or angular range φ 10 - φ 9 . This corresponds to a continuous and in each partial section or braking step S i slowed braking process.

Während der Abbremsbewegung AB wird die zeitliche Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit dcp/dt und die axiale Vorschubgeschwindigkeit dT/dt so gewählt oder gesteuert oder programmiert, dass das Werkzeug 2 am Umkehrpunkt UP = φn , Tn ) bzw. (φ10, T10) zur Ruhe kommt, also dcp/dt = 0 und dT/dt = 0 bei φ = φn bzw. T = Tn oder bei φ = φ10 bzw. T = T10.During the deceleration movement FROM the time dependency of the rotational speed dcp / dt and the axial feed speed dT / dt is selected or controlled or programmed in such a way that the tool 2 at the turning point UP = φ n , T n ) or (φ 10 , T 10 ) comes to rest, i.e. dcp / dt = 0 and dT / dt = 0 with φ = φ n or T = T n or with φ = φ 10 or T = T 10 .

Die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit dcp/dt und der axialen Vorschubgeschwindigkeit dT/dt auf 0 abhängig von der Zeit t kann z.B. kontinuierlich während der Abbremsbewegung AB erfolgen oder auch beispielsweise erst in dem letzten Abbremsschritt Sn oder S10 .The reduction of the rotational speed dcp / dt and the axial feed speed dT / dt to 0 depending on the time t can, for example, be continuous during the braking movement FROM take place or, for example, only in the last braking step S n or S 10 .

Die real nicht exakt linearen, sondern etwas abgerundeten Verläufe der Graphen in den Abbremsschritte S1 bis S10 der 13 folgen physikalisch aus den Trägheiten des Antriebssystems, insbesondere der Steuerung, einschließlich deren Interpolationsroutinen zur Glättung der Übergänge, und der Maschinenantriebe und der Massenträgheit der bewegten Komponenten.The really not exactly linear, but somewhat rounded curves of the graphs in the braking steps S 1 to S 10 of the 13th physically follow from the inertia of the drive system, especially the control, including its interpolation routines to smooth the transitions, and the machine drives and the inertia of the moving components.

Idealisiert dargestellt oder in der Programmierung der Abbremsbewegung selbst hinterlegt ergibt sich jedoch die beschriebene Abfolge von linearen Funktionen oder aneinandergereihten linearen Abschnitten mit stufenweise abnehmender Steigung, d.h. stufenweise abnehmender jeweils konstanter Vorschubgeschwindigkeit, in den einzelnen Abbremsschritten Si beispielsweise S1 bis S10 .Ideally represented or stored in the programming of the braking movement itself, however, the described sequence of linear functions or strung together linear sections with gradually decreasing slope, ie gradually decreasing constant feed rate, results in the individual braking steps S i for example S 1 to S 10 .

In 14 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wie in der ersten Reversierphase ausgehend vom Umkehrpunkt UP die gleiche Abhängigkeit oder Funktion T(φ) in entgegengesetzter Reihenfolge für die Beschleunigungsbewegung BB in Umkehrung der Abbremsbewegung AB z.B. gemäß 12 und 13 verwendet werden kann.In 14th an embodiment is shown, as in the first reversing phase starting from the reversal point UP the same dependency or function T ( φ ) in the opposite order for the acceleration movement BB in reverse of the braking movement FROM e.g. according to 12th and 13th can be used.

Es können aber auch andere Funktionen T(φ) und Teilschritte als in 5 verwendet werden, die vorzugsweise zu dem Punkt (φ0 , T0 ,) zurückführen, an dem auch die Abbremsbewegung AB begann bzw. die erste Arbeitsphase endete, so dass der richtige Einfädelpunkt für das Werkzeug für das Zurückfahren durch den Gewindegang 50 erreicht werden kann.However, other functions T ( φ ) and substeps as in 5 can be used, preferably to the point ( φ 0 , T 0 ,) to which also the braking movement FROM began or the first work phase ended, so that the correct threading point for the tool for the retraction through the thread 50 can be achieved.

Vorzugsweise wird ausgehend von dem Endwinkelwert φn oder φ10 in umgekehrter Reihenfolge zunächst eine Beschleunigungsphase als erste Reversierphase mit einer Beschleunigungsbewegung BB durchgeführt mit den gleichen Inkrementalschritten. Diese Schritte sind nunmehr jedoch Beschleunigungsschritte Sj mit n+1 ≤ j ≤ 2 n sind, in 14 beginnend mit S11 bis S20 für n =10.Preferably, starting from the final angle value φ n or φ 10 in reverse order initially an acceleration phase as the first reversing phase with an acceleration movement BB carried out with the same incremental steps. However, these steps are now acceleration steps S j with n + 1 j 2 n, in 14th starting with S 11 to S 20 for n = 10.

Zugeordnet ist jedem dieser Beschleunigungsschritte Sj ein zugehöriges Drehwinkelintervall [φ10, φ11], [φ11, φ12], ... , [φj-1, φj], [φj, φi+1], ... [φ19, φ20], wobei φj aus der ersten Reversierphase einfach φi aus der zweiten Arbeitsphase entspricht, wenn man i + j = n setzt. Die Steigungsparameter bleiben ebenfalls gleich, nur in umgekehrter Reihenfolge, also in 5 werden sie von P10 über P9, P8 bis zu P1 für die Teilabschnitte der Steuerkurve gemäß 13 von rechts nach links durchlaufen, bis der Tiefenwert T0 erreicht wird. Gemäß 14 wird der neue Winkelwert φ11 zeitlich nach dem Winkelwert φ10 angenommen und entspricht das Intervall [φ10 , φ11] dem Intervall [T10, T9], mit der Gewindesteigung P10 und das anschließende Winkelintervall [φ11, φ12] dem Eindringtiefenintervall [T9, T8] mit der entsprechenden Gewindesteigung P9 usw. bis zum letzten Teilabschnitt von [φ19, φ20] entsprechend [T1, T0] mit der Gewindesteigung P1.Associated with each of these acceleration steps S j is an associated angle of rotation interval [φ 10 , φ 11 ], [φ 11 , φ 12 ], ..., [φ j-1 , φ j ], [φ j , φ i + 1 ], ... [φ 19 , φ 20 ], where φ j from the first reversing phase is simple φ i from the second work phase corresponds if one sets i + j = n. The slope parameters also remain the same, only in reverse order, i.e. in 5 they will from P 10 via P 9 , P 8 up to P 1 for the sections of the control curve according to 13th scroll from right to left until the depth value T 0 is achieved. According to 14th becomes the new angle value φ 11 chronologically after the angle value φ 10 assumed and corresponds to the interval [ φ 10 , φ 11 ] the interval [T 10 , T 9 ], with the thread pitch P 10 and the subsequent angular interval [φ 11 , φ 12 ] the penetration depth interval [T 9 , T 8 ] with the corresponding thread pitch P 9 etc. up to the last section of [φ 19 , φ 20 ] corresponding to [T 1 , T 0 ] with the Thread pitch P 1 .

Im Anschluss wird dann in umgekehrter Richtung der 12 der lineare Abschnitt der Kurve von φ0 bis φ = 0 entsprechend der Eindringtiefe T von T0 bis zu T = 0 durchlaufen. Die der Steigung der Geraden in 1 entsprechende axiale Vorschubgeschwindigkeit bei der Rückwärtsbewegung ist nun wieder P/360° mit umgekehrter Richtung. Dadurch wird das Werkzeug gerade umgekehrt durch das in der Vorwärtsbewegung erzeugte Gewinde geführt, ohne dass in dem Gewinde eine Beschädigung des erzeugten Gewindeganges stattfindet. Die Rückwärtsbewegung ist also genau so synchronisiert wie die Vorwärtsbewegung, nur mit umgekehrter Drehrichtung, so dass sich der Winkel φ von dem Winkel φn gerade wieder rückwärts in seinem Wert abnimmt bis auf φ = 0 und auch bei umgekehrter axialer Vorschubgeschwindigkeit nunmehr die Gewindetiefe von T = T0 bis T = 0 mathematisch gesehen zunimmt.Then, in the opposite direction, the 12th the linear portion of the curve of φ 0 to φ = 0 according to the penetration depth T from T 0 traverse up to T = 0. The slope of the straight line in 1 The corresponding axial feed rate during the backward movement is now again P / 360 ° with the opposite direction. As a result, the tool is guided in reverse through the thread generated in the forward movement, without the thread turn being damaged in the thread. The backward movement is synchronized in exactly the same way as the forward movement, only with the opposite direction of rotation, so that the angle changes φ from the angle φ n just backwards again in its value decreases up to φ = 0 and also when the axial feed rate is reversed, the thread depth now increases from T = T 0 to T = 0 from a mathematical point of view.

Die gleiche Steuerkurve oder Funktion T(cp) wie in der Vorwärtsbewegung VB in den beiden Arbeitsphasen auch in der Rückwärtsbewegung RB in den beiden Reversierphasen zu verwenden, hat einerseits den Vorteil, dass sich das Werkzeug 2 positionsgenau oder bewegungsgenau steuern lässt und sich insbesondere beim Einfädeln in den Gewindegang 50 in der richtigen Stellung befindet, und derart die Kräfte beim Reversieren sehr gering gehalten werden können und/oder eine hohe Rückfahr- oder Ausfahrgeschwindigkeit ermöglicht wird.The same control curve or function T (cp) as in the forward movement VB in the two working phases also in the backward movement RB Using it in the two reversing phases has the advantage, on the one hand, that the tool 2 Can be controlled precisely in position or movement and is particularly useful when threading into the thread 50 is in the correct position, and so the forces during reversing can be kept very low and / or a high retraction or extension speed is made possible.

In einer Ausführungsform einer Umsetzung der beschriebenen Abhängigkeiten oder Funktionen für T(φ) werden die Werte der Eindringtiefe T als gemessene oder von der Steuerung oder Programmierung vorgegebene Eingabeparameter verwendet und ergeben sich die zugehörigen Werte des Drehwinkels φ aus der Abhängigkeit mittels der zugeordneten Steigungsparameter P und Pi.In one embodiment of an implementation of the described dependencies or functions for T ( φ ) are the values of the penetration depth T is used as input parameters measured or specified by the control system or programming, and the associated values of the angle of rotation are obtained φ from the dependency by means of the assigned slope parameters P and P i .

Es kann also ein CNC-Programm für Gewindebohren oder Gewindefurchen gewählt werden, insbesondere mit einer G33, insbesondere G331 und G332, Wegbedingung mit einzugebender Gewindesteigung, und es kann nun eine Folge oder Menge von Werten für die Eindringtiefe angegeben werden, bei denen auf einen neuen Gewindesteigungsparameter umgeschaltet wird, wobei der Gewindesteigungsparameter bis zum nächsten Wert der Eindringtiefe beibehalten wird.A CNC program for tapping or thread forming can therefore be selected, in particular with a G33, in particular G331 and G332, path condition with a thread pitch to be entered, and a sequence or set of values for the penetration depth can now be specified for which a new Thread pitch parameter is switched, the thread pitch parameter being retained until the next value of the penetration depth.

Eine Abfolge wäre z.B.A sequence would be e.g.

Arbeitsbeweaung:Work assessment:

  • ■ Bei der Eindringtiefe T = 0 wähle den Gewindesteigungsparameter P und behalte diesen bis T = T0 bei. Es wird eine Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit eingestellt.
  • ■ Bei T = T0 wechsle auf den Gewindesteigungsparameter P1 und behalte diesen bis T = T1 bei.
  • ■ Bei T = Ti wechsle auf den Gewindesteigungsparameter Pi+1 und behalte diesen bis T = Ti+1 bei für alle i mit 1 ≤ i ≤ n.
  • ■ Reduziere die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl bis auf 0 bei T = Tn .
und vorzugsweise für die
  • ■ The depth of penetration T = 0 choose the thread pitch parameter P and keep this until T = T 0 at. A speed or rotational speed is set.
  • ■ At T = T 0 change to the thread pitch parameter P 1 and keep it until T = T 1 .
  • ■ At T = T i change to the thread pitch parameter P i + 1 and keep this until T = T i + 1 for all i with 1 ≤ i ≤ n.
  • ■ Reduce the rotational speed or rotational speed down to 0 at T = T n .
and preferably for that

Reversierbewegung:Reversing movement:

  • ■ Bei T = Tn reversiere die axiale Vorschubbewegung und die Drehbewegung mit einer eingestellten Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit und starte wieder in jeweils umgekehrter Richtung mit dem Gewindesteigungsparameter Pn und behalte diesen bis T = Tn-1 bei.■ At T = T n reverse the axial feed movement and the rotary movement with a set rotational speed or rotational speed and start again in the opposite direction with the thread pitch parameter P n and maintain this until T = T n-1 .
  • ■ Bei T = Tj wechsle auf den Gewindesteigungsparameter Pj und behalte diesen bis T = Tj-1 bei für alle j als absteigender Index mit 1 ≤ j ≤ n-1.■ At T = T j change to the thread pitch parameter P j and keep this until T = T j-1 for all j as a descending index with 1 j-n-1.
  • ■ Bei T = T0 wähle den Gewindesteigungsparameter P und behalte diesen bis T = 0 bei.■ At T = T 0 choose the thread pitch parameter P and keep this until T = 0.

Auch wenn diese Ausführungsform der Arbeitsbewegung in der zweiten Arbeitsphase und/oder der Reversierbewegung in der ersten Reversierphase, die insbesondere einer linearen Interpolation entspricht, aufgrund ihrer einfachen Implementierung in bestehende Maschinenprogramme Vorteile aufweist, können gemäß der Erfindung in allen Ausführungsformen auch andere Abhängigkeiten oder Funktionen oder Interpolationen in einzelnen Teilschritten oder Teilintervallen für die Beziehung zwischen T und φ vorgesehen werden oder auch Kombinationen daraus.Even if this embodiment of the working movement in the second working phase and / or the reversing movement in the first reversing phase, which corresponds in particular to a linear interpolation, has advantages due to its simple implementation in existing machine programs, other dependencies or functions or Interpolations in individual sub-steps or sub-intervals for the relationship between T and φ can be provided or combinations thereof.

Bei der beschriebenen linearen Interpolation werden die linearen Kurvenabschnitte oder Graphenabschnitte stetig aneinander angesetzt, d.h. die Anfangspunkte (φi , Ti ) jedes Intervalls entsprechen den Endpunkten des jeweils vorhergehenden Intervalls und beim ersten Intervall dem Endpunkt (φ0 , T0 ) des linearen Graphen der Gewindeerzeugung. Diese Verknüpfungspunkte werden auch als Stützstellen bezeichnet.In the described linear interpolation, the linear curve sections or graph sections are continuously attached to one another, i.e. the starting points ( φ i , T i ) of each interval correspond to the endpoints of the previous interval and for the first interval the endpoint ( φ 0 , T 0 ) of the linear graph of thread generation. These connection points are also referred to as support points.

In allen Ausführungsformen oder Interpolationen können anstelle linearer Abschnitte auch Kurvenabschnitte oder Graphenabschnitte gewählt werden, die stetig differenzierbar aneinandergesetzt (oder: verknüpft, miteinander verbunden) werden. Das bedeutet, dass nicht nur der Anfangspunkt jedes Intervalls mit dem Endpunkt des vorhergehenden Intervalls übereinstimmt, also ein stetiger Übergang an den Verknüpfungspunkten zwischen den Intervallen erfolgt, sondern zusätzlich die Graphenabschnitte oder deren Funktionen auch in diesen Verknüpfungspunkten differenzierbar sind und ihre Ableitung den gleichen Wert aufweisen. Dadurch werden glatte oder stetig differenzierbare Übergänge zwischen den Graphen in den einzelnen Abbremsschritten oder Intervallen erreicht, was dem Bewegungsablauf förderlich ist. Auch der Übergang im Drehwinkel φ0 von der Gewindeerzeugungsbewegung in der ersten Arbeitsphase zur Abbremsbewegung AB in der zweiten Arbeitsphase oder dann entsprechend vorzugsweise auch von der ersten Reversierphase zur zweiten Reversierphase ist vorzugsweise stetig differenzierbar oder mit derselben Steigung gewähltIn all embodiments or interpolations, instead of linear sections, curve sections or graph sections can also be selected that are continuously differentiable juxtaposed (or: linked, connected to one another). This means that not only does the starting point of each interval coincide with the end point of the previous interval, i.e. a continuous transition takes place at the connection points between the intervals, but also the graph sections or their functions in these Connection points are differentiable and their derivatives have the same value. As a result, smooth or continuously differentiable transitions between the graphs in the individual deceleration steps or intervals are achieved, which is beneficial to the sequence of movements. Also the transition in the angle of rotation φ 0 from the thread generating movement in the first working phase to the braking movement FROM in the second working phase or then, accordingly, preferably also from the first reversing phase to the second reversing phase, it is preferably continuously differentiable or selected with the same gradient

Beispiele für Funktionen, die sich für einen solche stetig differenzierbare Interpolation eignen, sind Polynome höheren Grades als 1, insbesondere dritten Grades wie beispielsweise kubische Splines.Examples of functions that are suitable for such a continuously differentiable interpolation are polynomials of degree higher than 1, in particular third degree, such as, for example, cubic splines.

Hier kann eine Spline-Interpolation Anwendung finden. Durch eine Polynomfunktion 3. Grades als Splinefunktion T ( φ ) = a 3 φ 3 + a 2 φ 2 + a 1 φ + a 0

Figure DE102019124800A1_0012
mit den bei Spline-Interpolation üblichen Randbedingungen lässt sich beispielsweise eine bis in die dritte Ableitung stetige Funktion erstellen.Spline interpolation can be used here. Using a 3rd degree polynomial function as a spline function T ( φ ) = a 3 φ 3 + a 2 φ 2 + a 1 φ + a 0
Figure DE102019124800A1_0012
With the general conditions usual for spline interpolation, for example, a function that is continuous up to the third derivative can be created.

Ferner kann auch eine durchgehende, insbesondere streng monoton oder auch monoton fallende Funktion für den Abbremsvorgang oder zumindest einen überwiegenden Teil der Abbremsschritte Si , beispielsweise eine Exponentialfunktion oder logarithmische Funktion, verwendet werdenFurthermore, a continuous, in particular strictly monotonically or also monotonically decreasing function for the braking process or at least a predominant part of the braking steps can also be used S i , for example an exponential function or logarithmic function, can be used

Beispielsweise kann die folgende Exponentialfunktion verwendet werden: T = e P π f d x + 1 ;

Figure DE102019124800A1_0013
wobei fd der Flankendurchmesser ist und x eine fortlaufende natürliche Zahl.For example, the following exponential function can be used: T = - e - P π f d x + 1 ;
Figure DE102019124800A1_0013
where fd is the pitch diameter and x is a running natural number.

Die beschriebenen theoretischen Kurven oder Funktionen können insbesondere durch einen entsprechende Anzahl von einzelnen NC-Steuerungsdatensätze abgebildet werden.The theoretical curves or functions described can in particular be mapped by a corresponding number of individual NC control data records.

In einer weiteren Ausführungsform einer Umsetzung der beschriebenen Abhängigkeiten oder Funktionen für T(φ) werden die Werte des Drehwinkels φ als gemessene oder von der Steuerung oder Programmierung vorgegebene Eingabeparameter verwendet und ergeben sich die zugehörigen Werte der Eindringtiefe T aus der Abhängigkeit mittels der Steigungsparameter P und Pi.In a further embodiment of an implementation of the described dependencies or functions for T ( φ ) are the values of the angle of rotation φ used as input parameters measured or specified by the control system or programming, and the associated values of the penetration depth result T from the dependency by means of the slope parameters P and P i .

Es kann in einer dritten Variante kann auch die Zeit als Eingabeparameter vorgegeben werden und ergeben sich die Werte des Drehwinkels φ(t) und der Eindringtiefe T(t) aus der Abhängigkeit von der Zeit t und der Abhängigkeit voneinander mittels der Steigungsparameter P und Pi.In a third variant, the time can also be specified as an input parameter and the values of the angle of rotation φ (t) and the penetration depth T (t) result from the dependence on time t and the dependence on each other by means of the slope parameters P and P i .

Die Steuerung oder Synchronisierung kann in einer Ausführungsform in einem offenen Regel- oder Steuerkreis ohne Messung der Prozessgrößen Eindringtiefe und Drehwinkel erfolgen. Jedem Drehwinkelwert wird dabei mittels einer Wertetabelle oder durch Berechnung nach den hinterlegten Formeln ein Eindringtiefenwert zugeordnet und Drehantrieb und Axialantrieb werden entsprechend angesteuert.In one embodiment, the control or synchronization can take place in an open control or control circuit without measuring the process variables, penetration depth and angle of rotation. A penetration depth value is assigned to each angle of rotation value by means of a table of values or by calculation according to the stored formulas, and the rotary drive and axial drive are controlled accordingly.

In einer weiteren Ausführungsform kann auch eine Messung wenigstens einer der beiden Prozessgrößen Eindringtiefe und Drehwinkel erfolgen und können die Messwerte in die Steuerung rückgekoppelt werden, um eine Regelung, beispielsweise gemäß der in 12 gezeigten Sollkurve, in einem geschlossenen Regelkreis zu verwirklichen. Der Drehwinkel φ wird in der Regel im Bereich des Antriebs, insbesondere der Antriebsspindel, mittels Drehwinkelsensoren oder Messung von mit dem Drehwinkel in eindeutiger Beziehung stehenden physikalischen Größen bestimmt. Es ist grundsätzlich aber auch möglich, den Drehwinkel direkt am Werkzeug 2 zu messen.In a further embodiment, at least one of the two process variables penetration depth and angle of rotation can also be measured, and the measured values can be fed back into the controller in order to carry out a regulation, for example in accordance with the method in 12th target curve shown, to be realized in a closed control loop. The angle of rotation φ is usually determined in the area of the drive, in particular the drive spindle, by means of rotation angle sensors or measurement of physical quantities that are clearly related to the rotation angle. In principle, however, it is also possible to set the angle of rotation directly on the tool 2 to eat.

Die Eindringtiefe T kann durch axiale Positionssensoren gemessen werden und auch hier wieder im Allgemeinen am Antrieb, insbesondere der Antriebsspindel, oder auch in einer besonderen Ausführungsform am Werkzeug oder Werkstück selbst.The depth of penetration T can be measured by axial position sensors and here again generally on the drive, in particular the drive spindle, or in a special embodiment on the tool or workpiece itself.

In weiteren Ausführungsformen kann in der zweiten Arbeitsphase zusätzlich ein Egalisierungsschritt oder konstanter Umlaufschritt stattfinden, währenddessen die Eindringtiefe T(φ) = const. ist oder zumindest keine weitere Vorschubbewegung in Vorwärtsrichtung ausgeführt wird. Der Drehsinn der Drehbewegung bleibt während des Egalisierungsschrittes vorzugsweise gleich, wird also nicht reversiert.In further embodiments, an equalization step or constant circulation step can also take place in the second work phase, during which the penetration depth T ( φ ) = const. is or at least no further feed movement is carried out in the forward direction. The direction of rotation of the rotary movement preferably remains the same during the equalization step, ie it is not reversed.

In einer Ausführungsform wird bei Erreichen der maximalen Eindringtiefe ΔT bei einem Drehwinkel φn-1 der entsprechende Wert T(φ) für den darauffolgenden Schritt Sn bis zu dem Drehwinkel φn beim Umkehrpunkt UP konstant gehalten, d.h. T(φn-1) = Tn-1 = Tn = T(φn ).In one embodiment, when the maximum penetration depth is reached ΔT at an angle of rotation φ n-1 the corresponding value T ( φ ) for the subsequent step S n up to the angle of rotation φ n at the turning point UP held constant, ie T (φ n-1 ) = T n-1 = T n = T ( φ n ).

In einer weiteren Ausführungsform wird die maximale Eindringtiefe ΔT schon bei einem Drehwinkel φn-2 mit dem entsprechenden Wert T(φn-2) = Tn-2 erreicht. Nun wird der Wert T(cp) für den darauffolgenden Schritt Sn-1 bis zu dem Drehwinkel φn-1 wieder reduziert, d.h. die axiale Vorschubrichtung umgekehrt, und die Eindringtiefe auf den Wert T(φn-1) = Tn-1 < Tn-2 reduziert. Das Werkzeug läuft also mit einem leichten Reversiervorschub in der Umlaufnut. Diese definierte Bewegung in negativer T-Richtung vom Bohrungsgrund weg kann vorteilhaft sein, um den Freistich oder die Umfangsnut hinsichtlich Durchschraubbarkeit weiter zu verbessern. Ab dem Drehwinkel φn-1 wird wieder der entsprechende Wert T(φ) für den darauffolgenden Schritt Sn bis zu dem Drehwinkel φn beim Umkehrpunkt UP konstant gehalten, d.h. T(φn-1) = Tn-1 = Tn = T(φn ). Es kann aber, vor allem bei schon (weitgehend) erzeugter Umfangsnut auch eine relativ große und/oder schnelle Rückholbewegung und/oder auch eine axiale Hin- und Herbewegung des Werkzeuges beim Egalisieren erfolgen, die auch einen axialen Vorschub pro 360° aufweisen kann, der sogar größer als die Gewindesteigung P ist.In a further embodiment, the maximum penetration depth ΔT already reached at an angle of rotation φ n-2 with the corresponding value T (φ n-2 ) = T n-2 . Now the value T (cp) for the subsequent step S n-1 is reduced again up to the angle of rotation φ n-1 , ie the axial advance direction vice versa, and the penetration depth is reduced to the value T (φ n-1 ) = T n-1 <T n-2 . The tool therefore runs with a slight reversing feed in the circumferential groove. This defined movement in the negative T-direction away from the bottom of the hole can be advantageous in order to further improve the undercut or the circumferential groove with regard to screwability. From the angle of rotation φ n-1 , the corresponding value T ( φ ) for the subsequent step S n up to the angle of rotation φ n at the turning point UP held constant, ie T (φ n-1 ) = T n-1 = T n = T ( φ n ). However, especially when the circumferential groove has already been (largely) created, a relatively large and / or rapid return movement and / or an axial back and forth movement of the tool during leveling can also take place, which can also have an axial advance per 360 °, which even greater than the thread pitch P is.

Das Werkzeug und seine Gewindezähne drehen somit im Schritt Sn auf einer Kreisbahn oder zylindrischen Bahn steigungslos bzw. sogar im Schritt Sn-1 mit einer positiven Steigung wieder um einen kleinen Betrag nach außen in dem Werkstück.The tool and its thread teeth thus rotate in step S n on a circular path or cylindrical path without a gradient or even in step S n-1 with a positive gradient again by a small amount outwards in the workpiece.

Diese Bewegung dient insbesondere dazu, die Umfangsnut zu egalisieren und die Oberfläche des Werkstücks zu säubern, die erzeugte Gewindebohrung möglichst vollständig von Spanmaterial zu evakuieren und ggf. auch Verspannungen zwischen Werkstück und Werkzeug abzubauen, die durch die Bearbeitungskräfte vorher aufgebaut wurden. Der Schritt Sn als letzter Schritt der Abbremsbewegung AB sowie auch der vorletzte Schritt Sn-1 kann somit auch als Egalisierungsschritt bezeichnet werden.This movement serves in particular to level the circumferential groove and to clean the surface of the workpiece, to evacuate the created threaded hole as completely as possible from chip material and, if necessary, to reduce tension between the workpiece and the tool that were previously built up by the machining forces. The step S n as the last step of the braking movement FROM as well as the penultimate step S n-1 can thus also be referred to as an equalization step.

Der gesamte Drehwinkel φn - φn-1, des Egalisierungsschritts Sn bzw. φn - φn-2 des Egalisierungsschritts Sn und Sn-1 kann in weiten Grenzen frei gewählt werden, beispielsweise zwischen 180° und 2000°, und wird in der Regel größer gewählt werden, beispielsweise 3 mal größer, als der Drehwinkel φn-1 - φ0 bzw. φn-2 - φ0 des vorherigen monoton fallenden Abschnitts (Übergangsbereich).The total angle of rotation φ n - φ n-1 , of the equalization step S n or φ n - φ n-2 of the equalization step S n and S n-1 can be freely selected within wide limits, for example between 180 ° and 2000 °, and is usually selected to be larger, for example 3 times larger, than the angle of rotation φ n- 1 - φ 0 or φ n-2 - φ 0 of the previous monotonically falling section (transition area).

Bei der Reversierbewegung RB kann in der ersten Reversierphase beispielsweise der Egalisierungsschritt auch teilweise oder ganz wegfallen.During the reversing movement RB In the first reversing phase, for example, the equalization step can also be partially or completely omitted.

Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung können im Übergang in den Freischnitt (Umfangsnut) sowie im Freischnitt selbst vorteilhafte Bewegungsabläufe erzielt werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Werkzeuges kann möglichst hoch und gleichbleibend (stetig) verlaufen. Die Maschine (inkl. Steuerung) kann die Bewegung hochdynamisch abbilden. Im Freischnitt oder der Umfangsnut kann außerdem eine durchschraubbare Geometrie erzeugt werden.By means of the measures according to the invention, advantageous sequences of movements can be achieved in the transition into the free cut (circumferential groove) and in the free cut itself. The working speed of the tool can be as high and constant as possible. The machine (including control) can map the movement in a highly dynamic manner. A geometry that can be screwed through can also be created in the cutout or the circumferential groove.

Sieht man sich die Verhältnisse an der Maschine an, so ist erkennbar, dass im System eine Massenträgheit sowie eine Trägheit in den Antrieben und im Steuerungssystem physikalisch vorhanden ist. Um die Geschwindigkeit aus dem Gewinde auch in dem Freistich, d.h. der Umfangsnut, hoch zu halten, wird insbesondere durch eine stetige Bewegungsbahn von z-Achse (Variable T) und Drehachse (Variable φ) die Maschine in die Lage versetzt, vorzugsweise mit einer hohen Bahngeschwindigkeit diese Bewegung zu realisieren. Dies wirkt sich dann in einer hohen und stetigen Geschwindigkeit der wirksamen Werkzeugzähne und -schneiden aus. Dies ist wiederum für eine gleichmäßige Zerspanung günstig.If you look at the conditions on the machine, you can see that there is a physical inertia in the system as well as an inertia in the drives and in the control system. In order to keep the speed from the thread high also in the undercut, ie the circumferential groove, a constant movement path of the z-axis (variable T ) and axis of rotation (variable φ ) enables the machine to implement this movement, preferably at a high path speed. This then results in a high and steady speed of the effective tool teeth and cutting edges. This, in turn, is beneficial for uniform machining.

Um die Maschine zu programmieren, können die theoretischen Bewegungsbahnen in entsprechende NC-Sätze übertragen werden. Hierbei können geringfügige Abweichungen oder Annäherungen (in Form von beispielsweise zusammengesetzten Helixbewegungen) vorkommen.In order to program the machine, the theoretical trajectories can be transferred to corresponding NC blocks. Here, slight deviations or approximations (in the form of, for example, compound helical movements) can occur.

Bei der technischen Umsetzung eines Gewindeerzeugungsprozesses wie dem vorliegenden ist auch die zeitliche Abhängigkeit der Eindringtiefe T = T(t) und des Drehwinkels φ = φ(t) oder der Drehzahl oder Frequenz n = n(t) von der Zeit t festzulegen. Dadurch wird die am Werkstück resultierende Bahngeschwindigkeit v(t) (Umfangsgeschwindigkeit, Bearbeitungsgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit), also die Geschwindigkeit in tangentialer Richtung an die Trajektorie, festgelegt.In the technical implementation of a thread production process like this one, the time dependency of the penetration depth is also important T = T (t) and the angle of rotation φ = φ (t) or the speed or frequency n = n (t) from the time t. This defines the path speed v (t) (circumferential speed, machining speed, feed speed, cutting speed) resulting on the workpiece, i.e. the speed in the tangential direction to the trajectory.

Die Bahngeschwindigkeit v(t) hängt vom Radius r und damit dem Gewindelochdurchmesser, einerseits und der Drehgeschwindigkeit ω(t) = dφ(t)/dt = 2 π n(t) gemäß der vektoriellen Beziehung v = r × ω ab und ist demnach für größere Radien r bei gleicher Drehzahl n größer, also z.B. bei M8-Gewinden (r = 4 mm) größer als bei M6-Gewinden (r = 3 mm).The path speed v (t) depends on the radius r and thus the thread hole diameter, on the one hand, and the rotational speed ω (t) = dφ (t) / dt = 2 π n (t) according to the vector relationship v = r × ω and is therefore for larger radii r larger at the same speed n, e.g. larger for M8 threads (r = 4 mm) than for M6 threads (r = 3 mm).

Es soll idealerweise möglichst lange oder über einen möglichst langen Zeitraum während des Prozesses eine wenigstens annähernd konstante maximale Bahngeschwindigkeit vmax erreicht oder beibehalten werden. Dies gilt insbesondere für die Abbremsbewegung oder Freistichbewegung AB. Ideally, an at least approximately constant maximum path speed v max should be achieved or maintained for as long as possible or for as long a period of time as possible during the process. This applies in particular to the braking movement or undercut movement FROM .

Das Werkzeug wird im Allgemeinen hinsichtlich seiner Leistung und Geometrie auf diesen maximalen Wert vmax optimiert. Dieser maximalen Bahngeschwindigkeit vmax entspricht eine wenigstens annähernd konstante maximale Drehzahl nmax, die aber vom Radius oder Durchmesser des Werkzeuges abhängt, wie schon beschrieben.The tool is generally optimized with regard to its performance and geometry to this maximum value v max . This maximum path speed v max corresponds to an at least approximately constant maximum speed nmax, which, however, depends on the radius or diameter of the tool, as already described.

Gemäß dem EMUGE-Handbuch, Seiten 282 bis 283, sollten für ein Gewindebohren abhängig vom Werkstoff des Werkstücks und vom Werkstoff des Gewindebohrers (VHM oder HSS) ebenfalls verschiedene Schnittgeschwindigkeiten gewählt werden, so z.B. von 40 bis 100 m/min. in nicht gehärteten Stählen und von 5 bis 80 m/min. in Gusseisen und von 10 bis 60 m/min. in Aluminiumlegierungen für die dort angegebenen verschiedenen Gewindebohrertypen.According to the EMUGE manual, pages 282 to 283, different cutting speeds should also be selected for tapping, depending on the material of the workpiece and the material of the tap (solid carbide or HSS), e.g. from 40 to 100 m / min. in not hardened Steels and from 5 to 80 m / min. in cast iron and from 10 to 60 m / min. in aluminum alloys for the various types of taps specified there.

Nach aufwendigen Versuchen und Untersuchungen der Erfinder haben sich schließlich Werte für die Bahngeschwindigkeit vmax aus einem Werteintervall von 57 m/min bis 189 m/min, insbesondere von 85 m/min bis 132 m/min als besonders zweckmäßig herausgestellt, insbesondere in Aluminiumwerkstoffen.After extensive experiments and investigations by the inventors, values for the web speed v max from a value range from 57 m / min to 189 m / min, in particular from 85 m / min to 132 m / min, have finally proven to be particularly useful, especially in aluminum materials.

Aus diesen Bahngeschwindigkeitsbereichen werden in etwa folgende bevorzugte Drehzahlbereiche in U/min (1/min = 1/60 Hz) für die maximale Drehzahl abgeleitet.The following preferred speed ranges in rpm (1 / min = 1/60 Hz) for the maximum speed are derived from these web speed ranges.

Bei einem M6-Gewinde (Durchmesser 6 mm) liegt die maximale Drehzahl nmax des Werkzeugs zwischen 3.000 U/min und 10.000 U/min, vorzugsweise zwischen 4.500 U/min und 7.000 U/min.With an M6 thread (diameter 6 mm), the maximum speed nmax of the tool is between 3,000 rpm and 10,000 rpm, preferably between 4,500 rpm and 7,000 rpm.

Bei einem anderen Gewindedurchmesser verändert sich die Drehzahl oder der Drehzahlbereich gemäß dem Verhältnis von 6 mm zu dem anderen Gewindedurchmesser, also z.B. bei M8 statt M6 um den Faktor 6/8 = 0,75.With a different thread diameter, the speed or the speed range changes according to the ratio of 6 mm to the other thread diameter, for example with M8 instead of M6 by the factor 6th / 8 = 0.75.

Bei einem M8-Gewinde (Durchmesser 8 mm) beispielsweise liegt somit die maximale Drehzahl nmax des Werkzeugs zwischen 2.250 U/min und 7.500 U/min, vorzugsweise zwischen 3.375 U/min und 5.250 U/min.With an M8 thread (diameter 8 mm), for example, the maximum speed nmax of the tool is between 2,250 rpm and 7,500 rpm, preferably between 3,375 rpm and 5,250 rpm.

Technisch ist, wie schon ausgeführt, eine primäre Zielvorgabe oder Prozessbedingung, sowohl während der Gewindeerzeugung, also der ersten Arbeitsphase mit der Arbeitsbewegung VB, als auch und vor allem während der Freistichbewegung, also der zweiten Arbeitsphase mit der Abbremsbewegung AB, eine möglichst lange Zeitdauer die gewünschte Bahngeschwindigkeit und damit die maximale Drehzahl möglichst konstant zu erreichen oder zu halten. Das bedeutet mit anderen Worten, es soll über möglichst lange Zeiträume während der Arbeitsbewegung, einschließlich der zweiten Arbeitsphase (Freistichbewegung), ein möglichst langes Plateau mit der maximalen Drehzahl in der zeitabhängigen Funktion der Drehzahl n(t) gewährleistet werden. So kann der Prozess möglichst lange bei der für das Werkzeug optimalen maximalen Drehzahl betrieben werden und zu hohe Kräfte und Beschleunigungen auf das Werkzeug können vermieden werden.Technically, as already stated, a primary target specification or process condition is both during thread creation, i.e. the first work phase with the work movement VB , as well as and especially during the undercut movement, i.e. the second work phase with the braking movement FROM to achieve or keep the desired path speed and thus the maximum speed as constant as possible for as long as possible. In other words, the longest possible periods of time during the work movement, including the second work phase (undercut movement), should ensure the longest possible plateau with the maximum speed in the time-dependent function of the speed n (t). In this way, the process can be operated as long as possible at the maximum speed that is optimal for the tool and excessive forces and accelerations on the tool can be avoided.

Die maximale Drehzahl soll darüber hinaus in einer weiteren Zielvorgabe oder Prozessbedingung auch schon bereits beim Eintritt in das Werkstück bei einem vorgegebenen Sicherheitsabstand erreicht sein.In addition, in a further target specification or process condition, the maximum speed should already be reached when entering the workpiece at a predetermined safety distance.

Es stellte sich nun überraschenderweise heraus, dass bei den genannten bevorzugten maximalen Drehzahlen von 4.000 U/min bis 6.000 U/min, insbesondere für M6 und M8, selbst mit diesem High-end-Maschinenequipment in der Freistichbewegung keine konstante maximale Drehzahl und damit Bahngeschwindigkeit erreicht werden konnte, was zu verringerten Standzeiten bis mitunter zum Werkzeugbruch führte. Der Schleppfehler, also der Versatz zwischen Sollwert und Istwert der Achsposition, wird bei Werkzeugmaschinen mit steigender Drehzahl größer. Entgegenwirken kann man diesem Fehler zwar durch eine Erhöhung des Kv-Faktors, der die Geschwindigkeit angibt, wie schnell der Schleppfehler geschlossen wird. Jedoch sind der Erhöhung des Kv-Faktors Grenzen gesetzt, da sonst das Regelsystem der Maschine instabil wird, Überschwinger entstehen und die Maschine zu vibrieren beginnt.It has now surprisingly been found that at the preferred maximum speeds of 4,000 rpm to 6,000 rpm, especially for M6 and M8, even with this high-end machine equipment, the undercut movement does not achieve a constant maximum speed and thus path speed could be, which led to reduced tool life up to and including tool breakage. The following error, i.e. the offset between the setpoint and the actual value of the axis position, increases with increasing speed in machine tools. This error can be counteracted by increasing the Kv factor, which indicates the speed at which the following error is closed. However, there are limits to increasing the Kv factor, otherwise the machine's control system will become unstable, overshoots will occur and the machine will begin to vibrate.

Die Erfindung beruht nun in einer Ausführungsform auf der Überlegung, eine Übersetzungseinheit zwischen der Spindel der Maschine und dem Werkzeug zwischenzuschalten oder anzuordnen, die mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis von wenigstens 1:3 die Drehzahl der Maschinenspindel auf eine höhere Drehzahl am Werkzeug übersetzt. Die Drehzahl an der Maschinenspindel ist dabei gleich dem Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis und der Drehzahl des Werkzeugs. Durch diese Maßnahme konnte überraschenderweise ein ausreichendes Drehzahlplateau mit der maximalen Drehzahl sowohl während der ersten Arbeitsphase (Gewindeerzeugung) als auch während der zweiten Arbeitsphase (Freistich- oder Umlaufnuterzeugung) erzielt werden.In one embodiment, the invention is based on the idea of interposing or arranging a transmission unit between the spindle of the machine and the tool, which translates the speed of the machine spindle to a higher speed on the tool with a predetermined transmission ratio of at least 1: 3. The speed at the machine spindle is equal to the product of the transmission ratio and the speed of the tool. With this measure, it was surprisingly possible to achieve a sufficient speed plateau with the maximum speed both during the first work phase (thread generation) and during the second work phase (undercut or circumferential groove generation).

Das Übersetzungsverhältnis wird im Allgemeinen zwischen 1:3 und 1:10 gewählt, insbesondere zwischen 1:4 und 1:8, vorzugsweise zwischen 1:4 und 1:5. Es stellte sich heraus, dass höhere Übersetzungsverhältnisse keine signifikanten weiteren Verbesserungen brachten.The transmission ratio is generally chosen between 1: 3 and 1:10, in particular between 1: 4 and 1: 8, preferably between 1: 4 and 1: 5. It turned out that higher gear ratios did not bring any significant further improvements.

Sollten Werkzeugmaschinensteuerungen die genannten Zielvorgaben ebenfalls erreichen, auch ohne Übersetzungseinheit, so fallen solche Ausführungen ebenfalls unter die Realisierung der Erfindung und deren Schutzbereich.If machine tool controls should also achieve the stated objectives, even without a translation unit, such designs also fall under the implementation of the invention and its scope of protection.

In Ausführungsbeispielen anhand der 15 und 16 wird der Unterschied mit und ohne Übersetzungseinheit deutlich. Ein Ausführungsbeispiel für die verwendete Übersetzungseinheit ist in 17 gezeigt.In embodiments based on 15th and 16 the difference becomes clear with and without a translation unit. An exemplary embodiment of the translation unit used is shown in 17th shown.

Der Gewindeerzeugungszyklus der 15 wurde gemäß der Erfindung mit einer Übersetzungseinheit zwischen dem Maschinenantrieb bzw. der Maschinenspindel der Werkzeugmaschine und Werkzeug durchgeführt. Das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinheit, das dem Verhältnis aus der Drehzahl oder der Drehgeschwindigkeit des Antriebs, hier also dem Maschinenantrieb oder der Maschinenspindel, zu der Drehzahl bzw. der Drehgeschwindigkeit des Abtriebs, hier also des Werkzeugs 2 oder seines Werkzeughalters, entspricht, ist dabei kleiner eins gewählt, d.h. die Übersetzung erfolgt ins Schnelle. Im dargestellten Beispiel der 16 wurde eine Übersetzungseinheit mit einem Übersetzungsverhältnis von ca. 4,4 gewählt, indem ein erfindungsgemäß modifiziertes Speedsynchro® der Anmelderin eingesetzt wurde. Es wurde eine maximale Drehzahl der Spindel von 1.020 1/min = 17 1/s = 17 Hz eingestellt, entsprechend einer Drehzahl des Werkzeugs von 4.500 1/min = 75 1/s = 75 HzThe thread creation cycle of the 15th was carried out according to the invention with a translation unit between the machine drive or the machine spindle of the machine tool and tool. The gear ratio the translation unit, which is the ratio of the speed or the rotational speed of the drive, in this case the machine drive or the machine spindle, to the rotational speed or the rotational speed of the output, in this case the tool 2 or its tool holder, is selected to be less than one, ie the translation takes place quickly. In the example shown, the 16 a translation unit has been chosen with a ratio of approximately 4.4 by an inventively modified Speed Synchro was used ® by the applicant. A maximum spindle speed of 1,020 rpm = 17 1 / s = 17 Hz was set, corresponding to a tool speed of 4,500 rpm = 75 1 / s = 75 Hz

Der Gewindeerzeugungszyklus der 16 wurde ohne eine Übersetzungseinheit zwischen Maschinenspindel der Werkzeugmaschine und Werkzeug durchgeführt, d.h. die Drehzahl der Spindel entsprach der des Werkzeugs. Es wurde eine maximale Drehzahl der Spindel von 4.500 1/min = 75 1/s = 75 Hz eingestellt.The thread creation cycle of the 16 was carried out without a translation unit between the machine spindle of the machine tool and the tool, ie the spindle speed corresponded to that of the tool. A maximum spindle speed of 4,500 rpm = 75 1 / s = 75 Hz was set.

In 15 und 16 sind empirisch ermittelte zeitliche Abhängigkeiten oder Steuerungen der Eindringtiefe T= T(t) oder z-Achsen-Koordinate einerseits und der Drehzahl n = n(t) als Funktion der Zeit t über den gesamten Gewindeerzeugungszyklus zwischen dem Eintrittspunkt EP und dem Umkehrpunkt UP und wieder zurück dargestellt. Die Eindringtiefe T(t) = T(cp(t)) ergibt sich als Funktion der Zeit t aufgrund der gewählten Abhängigkeit T(cp), die bereits ausführlich beschrieben wurde. Die Drehzahl n(t) hängt mit der Winkelgeschwindigkeit ω = ω(t) = dcp/dt, die der ersten zeitlichen Ableitung des Drehwinkels des Drehwinkels φ = φ(t) entspricht, wie folgt zusammen 2π n(t) = dcp/dt. Die Winkelgeschwindigkeit ω bzw. die Drehzahl n(t) und die axiale Geschwindigkeit v(t) sind wieder synchronisiert, insbesondere gemäß einer Ausführung nach 12.In 15th and 16 are empirically determined time dependencies or controls of the penetration depth T = T (t) or z-axis coordinate on the one hand and the speed n = n (t) as a function of time t over the entire thread generation cycle between the entry point EP and the reversal point UP and back again. The penetration depth T (t) = T (cp (t)) results as a function of time t due to the selected dependency T (cp), which has already been described in detail. The speed n (t) depends on the angular speed ω = ω (t) = dcp / dt, which is the first time derivative of the angle of rotation of the angle of rotation φ = φ (t) corresponds, together as follows, to 2π n (t) = dcp / dt. The angular speed ω or the speed n (t) and the axial speed v (t) are synchronized again, in particular according to one embodiment 12th .

Es sind als Drehzahl n(t) in 15 zwei verschiedene Drehzahlen über der Zeit aufgetragen, einerseits die Drehzahl nw(t) des Werkzeugs 2 und andererseits die Drehzahl ns(t) der Maschinenspindel.The speed n (t) in 15th Two different speeds plotted against time, on the one hand the speed n w (t) of the tool 2 and on the other hand the speed n s (t) of the machine spindle.

Die beiden Drehzahlen nw(t) und ns(t) sind über das Übersetzungsverhältnis I = n s ( t ) /n w ( t )

Figure DE102019124800A1_0014
der Übersetzungseinheit miteinander verknüpft. Das Übersetzungsverhältnis I ist im Allgemeinen größer als 3 gewählt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 16 beträgt das Übersetzungsverhältnis I der Übersetzungseinheit etwa I = 4,4.The two speeds n w (t) and n s (t) are based on the transmission ratio I. = n s ( t ) / n w ( t )
Figure DE102019124800A1_0014
linked to the translation unit. The transmission ratio I is generally selected to be greater than 3, in the present exemplary embodiment FIG 16 the transmission ratio I of the transmission unit is approximately I = 4.4.

In 16 ist dagegen als Drehzahl n(t) nur eine Drehzahl über der Zeit aufgetragen, nämlich die Drehzahl nw(t) des Werkzeugs 2, denn wegen der fehlenden Übersetzungseinheit sind die Drehzahl nw(t) des Werkzeugs 2 und die Drehzahl ns(t) der Maschinenspindel gleich, d.h. ns(t) = nw(t).In 16 on the other hand, only one speed is plotted against time as speed n (t), namely the speed nw (t) of the tool 2 , because because of the missing translation unit, the speed is nw (t) of the tool 2 and the speed n s (t) of the machine spindle is the same, ie n s (t) = nw (t).

Auf der Zeitachse der Zeit t sind in 15 und 16 elf Zeitpunkte to bis t10 aufgetragen.On the timeline of time t are in 15th and 16 eleven points in time to to t 10 are plotted.

Der früheste Zeitpunkt t0 entspricht dem Beginn des Gewindeerzeugungszyklus beim Eintrittspunkt EP. Der Eintrittspunkt EP liegt bei T(to) an der Werkstückoberfläche und ist um einen Sicherheitsabtsand hier beispielsweise - 2 mm von T = 0 mm, bei dem die Bewegung in der z-Achse beginnt, beabstandet. Beim Zeitpunkt to beginnt die erste Arbeitsphase der Arbeitsbewegung VB, bei der das Gewinde erzeugt wird. Hier ist die Eindringtiefe T(t) mit dem Drehwinkel φ(t) oder der Drehzahl n(t) über die Gewindesteigung synchronisiert wie beispielsweise in 12 gezeigt. In dieses Zeitintervall fallen beispielsweise die 5 und 6, bei denen der Gewindeerzeugungsbereich 4 den Gewindegang 50 erzeugt.The earliest point in time t 0 corresponds to the start of the thread generation cycle at entry point EP. The entry point EP lies at T (to) on the workpiece surface and is spaced by a safety distance here, for example - 2 mm from T = 0 mm, at which the movement in the z-axis begins. The first work phase of the work movement begins at time to VB at which the thread is created. Here, the penetration depth T (t) is synchronized with the angle of rotation φ (t) or the speed n (t) via the thread pitch, for example in 12th shown. For example, the 5 and 6th where the thread creation area 4th the thread 50 generated.

Beim Zeitpunkt t2 endet diese erste Arbeitsphase und geht in die zweite Arbeitsphase die Freistichbewegung oder Abbremsbewegung AB über. Hier bei T(t2) ist die Gewindetiefe TG erreicht, die im vorliegenden Fall beispielsweise ca. 11 mm beträgt.This first working phase ends at time t 2 and the undercut movement or braking movement goes into the second working phase FROM over. Here at T (t 2 ) is the thread depth T G reached, which in the present case is, for example, about 11 mm.

In der zweiten Arbeitsphase zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t5 findet die Abbremsbewegung oder Freistichbewegung AB statt, die beim Umkehrpunkt UP endet. Die Eindringtiefe T(t) nimmt, deutlich langsamer werdend, um den Eindringtiefenberiech ΔT = T(t5) - T(t2) bis auf den untersten Wert T(t5) beim Umkehrpunkt UP (betragsmäßig) zu, der im dargestellten Beispiel -14 mm beträgt. Hier ist die Gewindelochtiefe TL erreicht. Beginnend zum Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t5, der dem Umkehrpunkt UP entspricht, findet also der Abbremsvorgang oder die Freistichbewegung zum Erzeugen der Umfangsnut(en) oder Freistiche, insbesondere 51 in 1 und 10 sowie 51 und 52 in 11, statt, insbesondere die Abbremsbewegung AB gemäß 12 und 13 und/oder die Abbremsbewegung mit der erfindungsgemäßen vorgegebenen Abhängigkeit zwischen der Eindringtiefe T = T(φ) und dem Drehwinkel φ (nicht zu verwechseln mit der Kurve T(t) in 15 und 16). Während des Abbremsvorgangs ändert sich in der Ausführungsform gemäß 12 die Eindringtiefe um ΔT und der Drehwinkel um Δφ.In the second work phase between time t 2 and time t 5 , the braking movement or undercut movement takes place FROM instead of that at the turning point UP ends. The penetration depth T (t) decreases, becoming significantly slower, around the penetration depth area ΔT = T (t 5 ) - T (t 2 ) down to the lowest value T (t 5 ) at the reversal point UP (in terms of amount), which in the example shown is -14 mm. Here is the thread hole depth T L reached. Starting at time t 2 to time t 5 , which is the turning point UP corresponds, so the braking process or the undercut movement to generate the circumferential groove (s) or undercuts, in particular 51 in 1 and 10 as well as 51 and 52 in 11 , instead, especially the braking movement FROM according to 12th and 13th and / or the braking movement with the predetermined dependency according to the invention between the penetration depth T = T ( φ ) and the angle of rotation φ (not to be confused with the curve T (t) in 15th and 16 ). During the braking process in the embodiment according to changes 12th the depth of penetration ΔT and the angle of rotation around Δφ .

Speziell kann wieder eine Änderung der Gewindesteigungen Pi im Abstand von jeweils 0,1 mm mit programmierten Gewindebefehlen G331 mit dem Steigungsbereich von 0,9 mm - 0,05 mm (Gewinde selbst hat P = 1 mm) eingestellt sein. Maschineninterne Routinen interpolieren dabei in der Regel die eingegebenen Befehle zu einer stetigen Kurve für jede Achse. Durch die verringerten Steigungen in der Freistichbewegung wird insbesondere die Spanwurzel im Bohrgrund verkleinert, bis sie bei der Rückwärtsbewegung kein Hindernis mehr darstellt.Specifically, a change in the thread pitches Pi at intervals of 0.1 mm each can be set with programmed thread commands G331 with a pitch range of 0.9 mm - 0.05 mm (thread itself has P = 1 mm). Machine-internal routines usually interpolate the commands entered into a continuous curve for each axis. Due to the reduced gradients in the undercut movement, in particular the chip root in the drill base is reduced in size until it no longer represents an obstacle in the backward movement.

Beim Umkehrpunkt UP erreicht die Eindringtiefe T(t) ihren tiefsten und betragsmäßig größten Wert TL und der Drehwinkel φ(t) ebenfalls seinen größten oder weitesten Wert φL. Die axialen Geschwindigkeit v(t) = dT/dt und die Drehzahl n(t) = dcp/dt/ 2π nehmen beim Umkehrpunkt UP jeweils momentan den Wert Null an, das heißt das Werkzeug 2 kommt hier momentan zum Stillstand, wie beispielsweise in 7 dargestellt.At the turning point UP the penetration depth T (t) reaches its deepest and largest value in terms of absolute value T L and the angle of rotation φ (t) also has its largest or widest value φ L. The axial speed v (t) = dT / dt and the speed n (t) = dcp / dt / 2π take place at the reversal point UP currently shows the value zero, i.e. the tool 2 comes to a standstill here, for example in 7th shown.

Ab dem Umkehrpunkt UP bei dem Zeitpunkt t5 beginnt nun die Reversierbewegung RB des Werkzeugs 2, die wieder in eine erste Reversierphase mit der Beschleunigungsbewegung BB, die zwischen den Zeitpunkten t5 und t8 liegt, und eine zweite Reversierphase, die zwischen den Zeitpunkten t8 und t10 liegt, unterteilt ist. Bei dem Zeitpunkt t10 ist wieder die Werkstückoberfläche erreicht und T(t10) = T(to), im vorliegenden Beispiel -2 mm.From the turning point UP the reversing movement now begins at time t 5 RB of the tool 2 that go back into a first reversing phase with the acceleration movement BB , which lies between the times t 5 and t 8 , and a second reversing phase, which lies between the times t 8 and t 10, is subdivided. At time t 10 , the workpiece surface is reached again and T (t 10 ) = T (to), in the present example -2 mm.

In den in 15 und 16 dargestellten Ausführungsbeispielen ist, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, die Steuerung der Vorschubbewegung VB und der Reversierbewegung RB im Wesentlichen symmetrisch zum Umkehrpunkt UP gestaltet, d.h. die Graphen für die Eindringtiefe T = T(t) sind im Wesentlichen achsen- oder spiegelsymmetrisch zu einer durch den Zeitpunkt t5 des Umkehrpunktes UP verlaufenden senkrechten Symmetrieachse und die Graphen der Drehzahlen nw(t) und ns(t) sind jeweils im Wesentlichen punktsymmetrisch zum Punkt (t5, 0) beim Umkehrpunkt UP.In the in 15th and 16 The illustrated embodiments is, without loss of generality, the control of the feed movement VB and the reversing movement RB essentially symmetrical to the reversal point UP designed, ie the graphs for the depth of penetration T = T (t) are essentially axis-symmetrical or mirror-symmetrical to a point through time t 5 of the reversal point UP running perpendicular axis of symmetry and the graphs of the speeds nw (t) and n s (t) are each essentially point-symmetrical to the point (t 5 , 0) at the reversal point UP .

Es wurde in den Ausführungsbeispielen der 15 und 16 die Abhängigkeit oder Synchronisierung der Eindringtiefe T = T(cp) von bzw. mit dem Drehwinkel φ mit variierendem Gewindesteigungsparameter in der Freistichbewegung AB gemäß 12 und 13 und 14 gewählt.It was in the embodiments of 15th and 16 the dependency or synchronization of the depth of penetration T = T (cp) of or with the angle of rotation φ with varying thread pitch parameters in the undercut movement FROM according to 12th and 13th and 14th elected.

Wie man in den 15 und 16 sofort erkennen kann, unterscheiden sich die realen zeitlichen Verläufe der Drehzahl nw(t) trotz theoretisch gleich in der Maschinensteuerung programmierter resultierender maximaler Drehzahl nmax am Werkzeug, hier 4.500 U/min, ganz erheblich. Dies wird im Folgenden näher erläutert.How to get into the 15th and 16 can immediately recognize, the real temporal progressions of the speed n w (t) differ considerably despite the theoretically same resultant maximum speed nmax on the tool, here 4,500 rpm, programmed in the machine control. This is explained in more detail below.

In der Ausführung gemäß der Erfindung mit Übersetzungseinheit gemäß 15 erhöht die Maschinensteuerung die Drehzahl nw(t) gemäß der vorgegebenen maximalen Drehbeschleunigung ab dem Zeitpunkt bei T = 0 mm und erreicht schon kurz vor dem Zeitpunkt t0 am Eintrittspunkt EP den maximalen Wert ns.max der Drehzahl der Maschinenspindel und den entsprechenden übersetzten maximalen Wert der Drehzahl des Werkzeugs. Dieser maximale Wert der Drehzahl des Werkzeugs erreicht nun oder entspricht nun der theoretischen, programmierten maximalen Drehzahl nmax des Werkzeugs, hier den vollen 4.500 U/min, entsprechend ns.max = I nmax = 1.020 U/min für die Spindel.In the embodiment according to the invention with translation unit according to 15th the machine control increases the speed n w (t) according to the specified maximum rotational acceleration from the point in time at T = 0 mm and reaches the maximum value n s.max of the speed of the machine spindle and the corresponding gear ratio shortly before time t 0 at the entry point EP maximum value of the speed of the tool. This maximum value of the speed of the tool now reaches or corresponds to the theoretical, programmed maximum speed nmax of the tool, here the full 4,500 rpm, corresponding to n s.max = I nmax = 1,020 rpm for the spindle.

Diese maximale Drehzahl nmax wird nun über ein Plateau mit einem Zeitintervall Δt1 zwischen den Zeitpunkten to und t1 konstant gehalten, d.h. nw(t) = nmax bzw. entsprechend nS(t) = nS,max in dem Zeitintervall zwischen t0 und t1 der Intervalllänge Δt1.This maximum speed nmax is now kept constant over a plateau with a time interval Δt 1 between times to and t 1 , ie nw (t) = nmax or correspondingly n S (t) = n S, max in the time interval between t 0 and t 1 of the interval length Δt 1 .

Beim Zeitpunkt t4 nimmt die Drehzahl nw(t) wieder ab bis auf ein lokales Minimum bei einer Minimumsdrehzahl nmin, das bzw. die schon innerhalb der Abbremsbewegung AB, also hier kurz nach dem Zeitpunkt t2, liegt.At time t 4 , the speed n w (t) decreases again down to a local minimum at a minimum speed n min , that or those already within the braking movement FROM , that is here shortly after time t 2 .

Die Drehzahldifferenz zwischen maximaler Drehzahl nmax und Minimumsdrehzahl nmin ist mit Δn bezeichnet, also Δn = nmax - nmin und sollte 0,8 nmax nicht übersteigen. Δn ist abhängig von der verwendeten Maschine und Maschinensteuerung.The speed difference between maximum speed nmax and minimum speed n min is denoted by Δn, i.e. Δn = nmax - nmin and should not exceed 0.8 nmax. Δn depends on the machine and machine control used.

Nun steigt nach Erreichen der Minimumsdrehzahl nmin infolge der Steuerung der Freistichbewegung AB die Drehzahl nw(t) sogleich wieder an und erreicht wiederum zum zweiten Mal die maximale Drehzahl nmax bei dem Zeitpunkt t3, die über ein zweites Plateau mit einem Zeitintervall Δt3 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 konstant gehalten wird, d.h. nw(t) = nmax bzw. entsprechend nS(t) = nS,max in dem Zeitintervall zwischen t3 und t4 der Intervalllänge Δt3.Now after reaching the minimum speed n min increases as a result of the control of the undercut movement FROM the speed nw (t) immediately increases again and again reaches the maximum speed nmax for the second time at the point in time t 3 , which is kept constant over a second plateau with a time interval Δt 3 between the points in time t 3 and t 4 , ie nw ( t) = nmax or correspondingly n S (t) = n S, max in the time interval between t 3 and t 4 of the interval length Δt 3 .

Der zeitliche Verlauf der Drehzahl nw(t) ist bei anderen Werten für das Übersetzungsverhältnis I, insbesondere in einem Wertebereich von I = 3 bis 8, und bei anderen Werten für die maximale Drehzahl nmax insbesondere in einem Wertebereich von 3.000 bis 10.000 U/min, auch in den verschiedenen Kombinationen, qualitativ gleich. Insbesondere treten ebenso die beiden Plateaus Δt1 und Δt3 mit dem Zwischenzeitintervall Δt2 auf.With other values for the transmission ratio I, in particular in a value range from I = 3 to 8, and with other values for the maximum rotational speed nmax in particular in a value range from 3,000 to 10,000 rpm, the time profile of the speed nw (t) is, also in the different combinations, qualitatively the same. In particular, the two plateaus Δt 1 and Δt 3 also occur with the intermediate time interval Δt 2 .

Die absoluten Werte der Intervalllänge des zweiten Plateaus Δt3 hängen von dem Übersetzungsverhältnis I und der maximalen Drehzahl nmax und auch von der Maschinensteuerung ab. Insbesondere kann die Intervalllänge Δt3 des zweiten Plateaus in einem Bereich von 0,01 s bis 0,25 s, insbesondere 0,02 s bis 0,13 s, gewählt werden.The absolute values of the interval length of the second plateau Δt 3 depend on the transmission ratio I and the maximum speed nmax and also on the machine control. In particular, the interval length Δt 3 of the second plateau can be selected in a range from 0.01 s to 0.25 s, in particular 0.02 s to 0.13 s.

Ab dem Zeitpunkt t4 nimmt die Drehzahl nW(t) auf 0 bei dem Umkehrpunkt UP bei dem Zeitpunkt t5 ab.From time t 4 , the speed n W (t) increases to 0 at the reversal point UP at time t 5 .

Das Zwischenzeitintervall Δt2 zwischen den Zeitpunkten t1 und t3, das zwischen den beiden Plateaus, also den Zeiträumen Δt1 und Δt3 mit maximaler Drehzahl nmax, liegt, ist auch maschinenabhängig und dürfte im Allgemeinen nicht zu vermeiden, sein, sollte jedoch möglichst kurz gehalten werden.The intermediate time interval Δt 2 between the times t 1 and t 3 , which lies between the two plateaus, i.e. the periods Δt 1 and Δt 3 with maximum speed nmax, is also machine-dependent and should generally not be avoidable, but should be possible be kept short.

Die absoluten Werte für die Intervalllänge des Zwischenzeitintervalls Δt2 für die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse I und maximalen Drehzahlen nmax liegen, insbesondere zwischen 0,05 s und 0,15 s, bevorzugt zwischen 0,06 und 0,10 s, variieren also in der Regel nicht so stark wie bei Δt3.The absolute values for the interval length of the intermediate time interval Δt 2 for the various gear ratios I and maximum speeds nmax are, in particular, between 0.05 s and 0.15 s, preferably between 0.06 and 0.10 s, and therefore generally do not vary as strong as at Δt 3 .

Interessant ist hier unter anderem auch das Verhältnis Δt2 / Δt3 des Zeitintervalls Δt2 zwischen den Plateaus und des Zeitintervalls des zweiten Plateaus Δt3, denn das Zeitintervall Δt2 des ersten Plateaus ist auch von der Gewindelänge abhängig.The ratio Δt 2 / Δt 3 of the time interval Δt 2 between the plateaus and the time interval of the second plateau Δt 3 is also of interest here, because the time interval Δt 2 of the first plateau is also dependent on the thread length.

Im Allgemeinen liegt das Verhältnis Δt2 / Δt3 in einem Bereich von 0,3 bis 3,4 für die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse I und maximalen Drehzahlen nmax, insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 2,4.In general, the ratio Δt 2 / Δt 3 is in a range from 0.3 to 3.4 for the various transmission ratios I and maximum speeds nmax, in particular in a range from 0.5 to 2.4.

Dieser Verlauf der Drehzahl nW(t) während der Arbeitsbewegung zwischen den Zeitpunkten t1 und t5 wiederholt sich, wie in 15 zu sehen, in der Reversierbewegung zwischen den Zeitpunkten t5 und t10 punktgespiegelt am Umkehrpunkt UP mit zwei Plateaus maximaler Drehzahl - nmax, nämlich dem Plateau Δt3 zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 und dem Plateau Δt1 zwischen den Zeitpunkten t9 und t10 und dem dazwischenliegenden Bereich geringerer Drehzahl mit dem betragsmäßigen Drehzahlminimum - nmin zwischen den Zeitpunkten t7 und t9.This course of the speed n W (t) during the working movement between times t 1 and t 5 is repeated, as in FIG 15th can be seen in the reversing movement between times t 5 and t 10 mirrored at the point of reversal UP with two plateaus of maximum speed - nmax, namely the plateau Δt 3 between times t 6 and t 7 and the plateau Δt 1 between times t 9 and t 10 and the intermediate range of lower speed with the absolute minimum speed - n min between the times t 7 and t 9 .

In der Ausführung ohne Übersetzungseinheit gemäß 16 erhöht die Maschinensteuerung die Drehzahl nW(t) gemäß der vorgegebenen maximalen Drehbeschleunigung ab dem Zeitpunkt bei T = 0 mm über den Zeitpunkt t0 am Eintrittspunkt EP bis zu dem Zeitpunkt t1, bis ein punktuelles lokales und globales Maximum bei diesem Zeitpunkt t1 erreicht wird, jedoch ohne Plateau, d.h. ohne ein Zeitintervall, in dem die Drehzahl auf ihrem maximalen Wert bleibt. Vielmehr wird der maximale Wert der Drehzahl nw(t) sogleich wieder verlassen, d.h. die Drehzahl nw(t) nimmt ab dem Zeitpunkt t1 unmittelbar wieder ab. Ferner liegt der real erreichte maximale Wert der Drehzahl nw(t) unterhalb der programmierten maximalen Drehzahl nmax.In the version without translation unit according to 16 the machine control increases the speed n W (t) according to the specified maximum rotational acceleration from the point in time at T = 0 mm via the point in time t 0 at the entry point EP to the point in time t 1 , until a local and global maximum at this point in time t 1 is reached, but without a plateau, ie without a time interval in which the speed remains at its maximum value. Rather, the maximum value of the speed nw (t) is left again immediately, ie the speed nw (t) immediately decreases again from the point in time t 1. Furthermore, the maximum value of the speed nw (t) actually achieved is below the programmed maximum speed nmax.

Bei dem Zeitpunkt t3 erreicht die Drehzahl nw(t) ein lokales Minimum nmin das schon innerhalb der Abbremsbewegung AB, also hier kurz nach dem Zeitpunkt t2, liegt. Nun steigt infolge der Steuerung der Freistichbewegung AB die Drehzahl nw(t) wieder an und erreicht ein zweites lokales Maximum bei dem Zeitpunkt t4 und nimmt danach erst bis auf 0 bei dem Umkehrpunkt UP bei dem Zeitpunkt t5 ab. Das Maximum bei dem Zeitpunkt t4 ist kleiner als das Maximum bei dem Zeitpunkt t1 und ist punktuell, d.h. auch hier bildet sich kein Plateau mit konstanter Drehzahl heraus.At time t 3 , the speed nw (t) reaches a local minimum n min that already within the braking movement FROM , that is here shortly after time t 2 . Now increases as a result of the control of the undercut movement FROM the speed nw (t) increases again and reaches a second local maximum at time t 4 and only then increases to 0 at the reversal point UP at time t 5 . The maximum at the point in time t 4 is smaller than the maximum at the point in time t 1 and is punctiform, ie no plateau with a constant speed is formed here either.

Dieser Verlauf der Drehzahl nW(t) während der Arbeitsbewegung zwischen den Zeitpunkten t1 und t5 wiederholt sich in der Reversierbewegung zwischen den Zeitpunkten t5 und t10 punktgespiegelt am Umkehrpunkt UP mit zwei betragsmäßigen Maxima bei den Zeitpunkten t6 und t9 und einem dazwischenliegenden betragsmäßigen Minimum - nmin dem Zeitpunkt t8. Auch in der Reversierbewegung wird die betragsmäßig maximale Drehzahl - nmax nicht erreicht und stellen sich nicht die gewünschten Plateaus der Drehzahl ein.This course of the speed n W (t) during the working movement between times t 1 and t 5 is repeated in the reversing movement between times t 5 and t 10, mirrored at the point of reversal UP with two absolute maximums at times t 6 and t9 and an intermediate absolute minimum - n min at time t 8 . Even in the reversing movement, the absolute maximum speed - nmax is not reached and the desired speed plateaus do not occur.

Die Flankenanstiege oder Steigungen bei der Drehzahl sind in beiden Ausführungsbeispielen und generell durch die maximale Drehbeschleunigung der Maschinenspindel begrenzt bzw. bestimmt.The flank rises or slopes in the speed are limited or determined in both exemplary embodiments and generally by the maximum rotational acceleration of the machine spindle.

Bei Ausführungen mit der Übersetzungseinheit wie gemäß 15 wurden gegenüber Ausführungen ohne Übersetzungseinheit wie gemäß 16 Verbesserungen der Gewindequalität, Maschinenabnutzung, Werkzeugbelastung und hierdurch vermutlich auch der Werkzeugstandzeit festgestellt.For versions with the translation unit as in 15th were compared to versions without a translation unit as in 16 Improvements in thread quality, machine wear, tool load and, as a result, probably also the tool life were noted.

Eine Ausführungsform einer Übersetzungseinheit kann durch eine Modifikation des Speedsynchro® der Anmelderin gebildet sein. Im Unterschied zu dem bekannten ist eine starre Kopplung ohne einen Längenausgleich mittels Elastomeren realisiert, um die Genauigkeit der in der Nähe des Umkehrpunktes UP vorgenommenen Steuerungsschritte nicht zu gefährden.An embodiment of a translation unit can be formed by modifying the speed synchro ® by the applicant. In contrast to the known, a rigid coupling is implemented without length compensation by means of elastomers, in order to increase the accuracy of the vicinity of the reversal point UP not endanger the control steps carried out.

Es hat sich nun gezeigt, dass mit der Abbrems- oder Freistichbewegung AB oder Umlaufnuterzeugung gemäß der Erfindung eine Säuberung der zurückbleibenden Materialrückstände wie Spanwurzel oder Formwulst schon vor der Umkehrung der Werkzeugbewegung beim Umkehrpunkt stattfindet und deshalb bei der Reversierbewegung keine zu große Belastung mehr auf die Gewindezähne auftritt. Dadurch können Brüche bei Gewindezähnen aus den spröden, harten Werkstoffen vermieden werden und somit auch Gewindeerzeugungsbereiche oder Gewindezähne, insbesondere an separat gefertigten auswechselbare Gewindeerzeugungselementen, aus Hartmetall oder einem anderen ähnlich spröden Werkstoff verwendet werden.It has now been shown that with the braking or undercut movement FROM or circumferential groove generation according to the invention a cleaning of the remaining material residues such as chip root or form bead takes place before the tool movement is reversed at the reversal point and therefore no excessive stress occurs on the thread teeth during the reversing movement. As a result, breaks in thread teeth made of the brittle, hard materials can be avoided and thread generation areas or thread teeth, in particular on separately manufactured, replaceable thread generation elements made of hard metal or another similarly brittle material, can be used.

Somit sind in dem oder durch das Verfahren gemäß der Erfindung mit der axialen Gewindeerzeugungsbewegung mit der integrierten Abbrems- oder Freistichbewegung AB oder Umlaufnuterzeugung nunmehr praktisch beliebige axiale Gewindeerzeugungswerkzeuge also Gewindebohrer oder Gewindefurcher oder Kombinationen daraus oder andere schneidend und spanlos formende axial arbeitende Gewindeerzeugungswerkzeuge einsetzbar, insbesondere auch solche mit Gewindezähnen aus Hartmetall oder einem anderen spröden Werkstoff, insbesondere Gewindezähnen an separaten, an einem Trägerkörper oder Halter lösbar befestigten Gewindeerzeugungselementen.Thus, in or through the method according to the invention with the axial thread generating movement with the integrated braking or undercutting movement FROM or Circumferential groove generation can now be practically any axial thread generating tool, i.e. taps or thread forming tools or combinations thereof or other cutting and non-cutting axial thread generating tools, in particular those with thread teeth made of hard metal or another brittle material, in particular thread teeth on separate thread generating elements that are detachably attached to a support body or holder .

Das Gewindeerzeugungswerkzeug kann nun in Ausführungsformen, wie beispielsweise in 17 bis 22 dargestellt ist, einen Trägerkörper und einen auf ein oder mehrere am Trägerkörper lösbar oder auswechselbar befestigte Gewindeerzeugungselement(e) verteilten Gewindeerzeugungsbereich mit einem oder mehreren Gewindezähnen aufweisen.The thread generating tool can now in embodiments, such as in 17th to 22nd is shown, have a carrier body and a thread generation region with one or more thread teeth distributed over one or more thread generation element (s) that are detachably or exchangeably fastened to the carrier body.

In anderen Ausführungsformen kann das Gewindeerzeugungswerkzeug, wie beispielsweise in 23 bis 26 dargestellt ist, monolithisch ausgebildet sein, wobei der Gewindeerzeugungsbereich mit einem oder mehreren Gewindezähnen an einem Grundkörper mit diesem einstückig hergestellt ist, beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung wie Schleifen.In other embodiments, the threading tool, such as for example in FIG 23 to 26th is shown, be formed monolithically, wherein the thread generating area with one or more thread teeth on a base body is made in one piece with this, for example by machining such as grinding.

Der Trägerkörper oder der Grundkörper kann auch einen Hals aufweisen, d.h. zum Gewindeerzeugungsbereich hin im Durchmesser sich stetig oder stufenartig verjüngen oder abnehmen.The carrier body or the base body can also have a neck, i.e. the diameter tapering or decreasing continuously or in steps towards the thread generation area.

17 zeigt ein Gewindeerzeugungswerkzeug, insbesondere einen Gewindebohrer, mit drei Gewindezähnen 11, 12 und 13 an den Ecken eines eine dreieckige Grundform aufweisenden, plattenförmigen Gewindeerzeugungselements 10. Das Gewindeerzeugungselement 10 ist nach außen durch drei die Dreiecksform wiedergebende ebene Seitenflächen 14 begrenzt, die sich bis zu den hinteren Bereichen der Freiflächen F1 bis F3 der Gewindezähne 1 bis 13 erstrecken. Vorne gehen die Freiflächen F1 bis F3 in Gewindeschneiden G1 bis G3 der Gewindezähne 1 bis 13 über. Die Gewindeschneiden G1 bis G3 liegen an jeweiligen Spanflächen, die von jeweils einer an den jeweiligen Gewindezahn 11 bis 13 angrenzenden und vorzugsweise axial oder gerade verlaufenden Spannut 15 gebildet sind. 17th shows a thread generating tool, in particular a tap, with three thread teeth 11, 12 and 13 at the corners of a plate-shaped thread generating element having a triangular basic shape 10 . The thread generating element 10 is outwardly by three flat side surfaces reproducing the triangular shape 14th limited, extending to the rear areas of the open spaces F1 to F3 the thread teeth 1 to 13 extend. The open spaces go in front F1 to F3 in thread cutting G1 to G3 of thread teeth 1 to 13 above. The thread cutting G1 to G3 lie on respective rake faces, which are each one on the respective thread tooth 11 to 13 adjacent and preferably axially or straight flute 15th are formed.

Mittels einer durch eine zentrale Öffnung im Gewindeerzeugungselement 10 axial geführten zentralen Befestigungsschraube 27 ist das Gewindeerzeugungselement 10 vorne an der Stirnseite oder Stirnfläche 22 eines Trägerkörpers 20 befestigt. Die Werkzeugachse A verläuft zentral durch den Trägerkörper 20 und das Gewindeerzeugungselement 10.By means of a through a central opening in the thread generating element 10 axially guided central fastening screw 27 is the thread generating element 10 at the front on the face or face 22nd a carrier body 20th attached. The tool axis A. runs centrally through the carrier body 20th and the thread generating element 10 .

In den 18 bis 21 ist ein Ausführungsbeispiel eines Gewindeerzeugungswerkzeuges mit mehreren, hier beispielsweise sechs, und aufgrund von mehrfachen Gewindeschneiden mehrfach verwendbaren Gewindeerzeugungselementen 71 bis 76 gezeigt.In the 18th to 21 is an exemplary embodiment of a thread-generating tool with several, here for example six, thread-generating elements that can be used multiple times due to multiple thread cutting 71 to 76 shown.

Die Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 weisen in einer annähernd rechteckigen symmetrischen und plattenförmigen Grundform vier Gewindeschneiden G an den vier Ecken mit jeweiligen vorgelagerten Spanflächen auf.The thread generating elements 71 to 76 have four thread cutting edges in an approximately rectangular, symmetrical and plate-shaped basic shape G at the four corners with respective upstream rake faces.

Jedes dieser Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 ist in einer zugehörigen Aufnahme 91 bis 96 des Trägerkörpers 20 an dessen Stirnfläche 22 eingesetzt und mittels einer durch eine zentrale Öffnung in dem Gewindeerzeugungselement 71 bis 76 geführte, nicht dargestellte Befestigungsschraube lösbar und wechselbar am Trägerkörper 20 befestigt. Die Aufnahmen 91 bis 96 können der Dicke der Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 angepasst sein, so dass die Vorderflächen der Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 im Wesentlichen bündig mit der Stirnfläche 22 des Trägerkörpers 20 abschließen. Durch Drehen um 180° oder Wenden der Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 sind diese viermal. d.h. mit jeweils einer der vier Gewindeschneiden G verwendbar nach Art einer Wendeschneidplatte.Each of these thread generating elements 71 to 76 is in an associated receptacle 91 to 96 of the carrier body 20th at its end face 22nd inserted and by means of a through a central opening in the thread generating element 71 to 76 guided, not shown fastening screw detachable and exchangeable on the support body 20th attached. The receptacles 91 to 96 can match the thickness of the thread generating elements 71 to 76 be adapted so that the front surfaces of the thread generating elements 71 to 76 essentially flush with the face 22nd of the carrier body 20th to lock. By turning through 180 ° or turning the thread generating elements 71 to 76 are these four times. ie with one of the four threads G can be used like an indexable insert.

Jeweils ein Gewindesteg mit zwei Gewindeschneiden G kann bildet einen Gewindezahn GZ. Die Gewindezähne GZ der verschiedenen Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 liegen wieder auf einer Helix mit der Gewindesteigung P, vorzugsweise jeweils axial um ΔP und in Umfangsrichtung um einen Teilungswinkel Δα gleich beabstandet.One thread bar each with two thread cutting edges G can forms a thread tooth GZ . The thread teeth GZ of the various thread generating elements 71 to 76 are again on a helix with the thread pitch P , preferably each axially around ΔP and in the circumferential direction by a pitch angle Δα equally spaced.

Es sind aber auch Ausführungen von Gewindeerzeugungselementen 71 bis 76 mit nur drei oder zwei oder auch nur einer Gewindeschneide G möglich und auch mit anderen als rechteckigen oder plattenförmigen Grundformen und auch mit einer anderen Anzahl als 6.But there are also designs of thread generating elements 71 to 76 with only three or two or even just one thread cutting edge G possible and also with other than rectangular or plate-shaped basic shapes and also with a number other than 6.

Die äußersten radialen Abstände der aktiven Gewindeschneiden G der Gewindezähne der Gewindeerzeugungselemente 71 bis 76 sind mit r1 bis r6 bezeichnet und nehmen vorzugsweise entgegengesetzt zum Windungssinn zu, also r1 < r2, r2 < r3, ... bis r5 < r6.The outermost radial distances of the active thread cutting G the thread teeth of the thread generating elements 71 to 76 are denoted by r1 to r6 and preferably increase in the opposite direction to the winding direction, i.e. r1 <r2, r2 <r3, ... to r5 <r6.

In 22 ist nun ein Gewindeerzeugungswerkzeug mit einem Gewindeerzeugungselement 80 an einer Stirnfläche 22 eines Trägerkörper 20 dargestellt. Das wieder als Arbeitskopf ausgebildete und plattenförmige Gewindeerzeugungselement 80 hat hier eine sternförmige Grundform mit beispielsweise acht Gewindezähne 81 bis 88, die um die zentral durch das Gewindeerzeugungselement 80 und den Trägerkörper 20 verlaufende Werkzeugachse A beispielsweise äquidistant angeordnet sind und vor denen wieder durch eine Spannut eine Spanfläche gebildet ist.In 22nd is now a threading tool with a threading element 80 on one end face 22nd a carrier body 20th shown. The plate-shaped thread generating element, again designed as a working head 80 here has a star-shaped basic shape with, for example, eight thread teeth 81 to 88 around the center through the threading element 80 and the support body 20th running tool axis A. for example, are arranged equidistant and in front which again a rake face is formed by a flute.

Mittels einer durch eine zentrale Öffnung im Gewindeerzeugungselement 80 axial geführten zentralen Befestigungsschraube 27 ist das Gewindeerzeugungselement 80 vorne an der Stirnfläche 22 des Trägerkörpers 20 befestigt.By means of a through a central opening in the thread generating element 80 axially guided central fastening screw 27 is the thread generating element 80 at the front of the face 22nd of the carrier body 20th attached.

Das Gewindeerzeugungselement ist in 17 wie auch in 22 als stirnseitiger Arbeitskopf oder Gewindekopf mit dem vollständigen Gewindeerzeugungsbereich oder allen Gewindezähnen ausgebildet. Der Trägerkörper 20 kann deshalb denkbar einfach ausgebildet sein und beispielsweise, wie in 17 oder 22 dargestellt, ein einfach herzustellender Körper mit bezüglich der Werkzeugachse A zylindrischer Form oder Schaftform sein, dessen halber Durchmesser kleiner ist als der radiale Abstand der Gewindezähne von der Werkzeugachse A. An der Mantelfläche des Trägerkörpers 20 können Kühl- und/oder Schmiermittelaustritte 26 vorgesehen sein.The thread generating element is in 17th as well as in 22nd designed as a front working head or threaded head with the complete thread generation area or all thread teeth. The carrier body 20th can therefore be designed very simply and, for example, as in 17th or 22nd shown, a body that is easy to manufacture with respect to the tool axis A. cylindrical shape or shaft shape, half the diameter of which is smaller than the radial distance of the thread teeth from the tool axis A. . On the outer surface of the carrier body 20th coolant and / or lubricant leakage can occur 26th be provided.

In anderen Ausführungsformen, wie in 18 bis 21 dargestellt, sind mehrere separat am Trägerkörper lösbar befestigte Gewindeerzeugungselemente vorgesehen, die um die Werkzeugachse A in Umfangsrichtung herum verteilt und voneinander beabstandet angeordnet sind. Jedes Gewindeerzeugungselement kann einen wirksamen oder arbeitenden Gewindezahn oder Gewindeschneide aufweisen, jedoch auch zusätzlich nach Art einer Wendeplatte weitere nicht aktive aber durch Wenden und/oder Ummontieren des Gewindeerzeugungselements am Trägerkörper aktiv werdende Gewindezähne oder Gewindeschneiden als Reserven aufweisen. Neben einer lösbaren Befestigung ist aber auch eine unlösbare Befestigung des Gewindeerzeugungselements am Trägerkörper möglich, beispielsweise durch Löten oder Aufdrucken im 3D-Druck.In other embodiments, as in 18th to 21 shown, a plurality of thread-generating elements, which are detachably fastened separately to the carrier body and are provided around the tool axis A. are distributed in the circumferential direction and arranged at a distance from one another. Each thread generating element can have an effective or working thread tooth or thread cutting edge, but also have additional non-active thread teeth or thread cutting as reserves, but which become active by turning and / or remounting the thread generating element on the carrier body. In addition to a detachable fastening, however, a permanent fastening of the thread generating element on the carrier body is also possible, for example by soldering or printing in 3D printing.

Es können auch zusätzliche, nicht dargestellte Formschlüsse zur zusätzlichen Verdrehsicherung oder ggf. auch Axialsicherung an der Verbindungsstelle zwischen Trägerkörper 20 und Gewindeerzeugungselement, beispielsweise 10 gemäß 17 oder 80 gemäß 22, vorgesehen sein.Additional form-fit connections, not shown, can also be used for additional protection against rotation or, if necessary, also axial protection at the connection point between the carrier body 20th and thread generating element, for example 10 according to 17th or 80 according to 22nd , be provided.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 23 bis 26 ist ein monolithisch hergestellter vorderer Bereich eines Gewindebohrers gezeigt, der somit im Wesentlichen aus einem Material gebildet ist. In einem Grundkörper, der eine zylindrische Grundform hat, sind durch mehrere, beispielsweise fünf, axial zur Werkzeugachse A verlaufende Trennnuten 25 mehrere, insbesondere fünf, aufeinander folgende Gewindezähne Z1 bis Z5 voneinander getrennt, die entlang des Umfangs um die Werkzeugachse A angeordnet sind und im Windungssinn Gewindeschneiden G und dahinter Freiflächen F aufweisen. Hinter dem aus den Gewindezähnen Z1 bis Z5 gebildeten Gewindeerzeugungsbereich ist die zylindrische Mantelfläche des Grundkörpers mit 31 bezeichnet.In the embodiment according to 23 to 26th a monolithically produced front region of a tap is shown, which is thus essentially formed from one material. In a base body, which has a cylindrical basic shape, several, for example five, are axially to the tool axis A. running separating grooves 25th several, in particular five, successive thread teeth Z1 to Z5 separated from one another, which run along the circumference around the tool axis A. are arranged and thread cutting in the direction of the winding G and behind it open spaces F. exhibit. Behind the thread generation area formed from the thread teeth Z1 to Z5, the cylindrical outer surface of the base body is denoted by 31.

Vor dem aus den Gewindezähnen Z1 bis Z5 gebildeten Gewindeerzeugungsbereich ist nun zusätzlich ein zylindrischer Führungsbereich 33 gebildet zur Führung des Werkzeugs an der Kernlochwandung in dem Kernloch 36. Zur Stirnseite 32 des Grundkörpers geht der Führungsbereich 33 über eine stirnseitige Fase 34 über. In der Stirnseite 32 kann ein zentraler Austritt für Kühl- und/oder Schmiermittel sein.In front of the thread generating area formed from the thread teeth Z1 to Z5, there is now also a cylindrical guide area 33 formed to guide the tool on the core hole wall in the core hole 36 . To the front 32 of the base body is the guide area 33 via a bevel on the face 34 over. In the front 32 can be a central outlet for coolants and / or lubricants.

Die Gewindeerzeugungsbereiche 4 und ihre Gewindezähne, insbesondere 41 und 42 in 1 bis 10 oder 11 bis 13 in 17 oder die im Windungssinn angeordneten G bei 71 bis 76 in 18 bis 21 oder 81 bis 88 in 22 oder Z1 bis Z5 in 23 bis 26, sind entlang der gemäß dem zu erzeugenden Gewindegang 50 ausgebildeten Helix oder Schraubenlinie mit der Gewindesteigung P hintereinander und um die entsprechenden Teilungswinkel zueinander angeordnet und greifen auch entsprechend zeitlich nacheinander in jede Stelle im Werkstück entlang des Gewindeganges 50 ein. Der axiale Abstand ΔP der Gewindezähne bzw. ihrer Gewindeschneiden hängt mit den Teilungswinkeln zusammen. Bei gleichmäßiger Teilung sind sowohl die Teilungswinkel als auch die axialen Abstände gleich, bei ungleicher Teilung verschieden groß.The thread creation areas 4th and their thread teeth, especially 41 and 42 in 1 to 10 or 11 to 13th in 17th or the G at 71 to 76 in 18th to 21 or 81 to 88 in 22nd or Z1 to Z5 in 23 to 26th , are along the according to the thread to be generated 50 formed helix or helical line with the thread pitch P arranged one behind the other and at the corresponding pitch angle to one another and also engage in each point in the workpiece along the thread turn one after the other 50 on. The axial distance ΔP the thread teeth or their thread cutting is related to the pitch angles. With an even division, both the pitch angles and the axial distances are the same, with unequal division they are of different sizes.

Aufgrund der Freistichbewegung AB geht nun durch die Umlaufnut mindestens deren axiale Abmessung bei der Gewindetiefe verloren. Die axiale Abmessung der Umfangsnut wird aber umso größer, je länger der Gewindeerzeugungsbereich sich entlang der Werkzeugachse A erstreckt. Deshalb ist es bei dem Werkzeug und Prozess gemäß der Erfindung vorteilhaft, den Gewindeerzeugungsbereich 4 oder den axialen Abstand zwischen dem entgegengesetzt zum Windungssinn ersten Gewindezahn und letzten Gewindezahn möglichst klein zu halten, bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,5 P und 1,5 P.Due to the undercut movement FROM at least the axial dimension of the thread depth is now lost due to the circumferential groove. The axial dimension of the circumferential groove becomes larger the longer the thread generation area extends along the tool axis A. extends. Therefore, in the tool and process according to the invention, it is advantageous to use the thread generation area 4th or to keep the axial distance between the first thread tooth and the last thread tooth opposite to the direction of the winding as small as possible, preferably in a range between 0.5 P and 1.5 P.

Die Gewindezähne können alle schneidend oder alle formend oder auch in beliebiger Reihenfolge oder Ausbildung schneidend oder formend ausgebildet sein.The thread teeth can all be designed to cut or all to form or also to cut or form in any order or configuration.

Bevorzugt ist ein Anschnitt oder Anfurchbereich oder Anlauf im Gewindeerzeugungsbereich 4 ausgebildet. Das bedeutet, dass das Gewindeprofil des Gewindeganges 50 sukzessive von den einzelnen Gewindezähnen bis zum vollständigen Gewindeprofil geschnitten oder geformt wird. Es werden also die Gewindewirkprofile der einzelnen Gewindezähne aufgeteilt und ergeben am Ende das vollständige Gewindeprofil.A cut or chamfer area or run-up in the thread generation area is preferred 4th educated. This means that the thread profile of the thread 50 is successively cut or shaped from the individual thread teeth to the complete thread profile. So there are the thread profiles of the individual thread teeth divided and result in the complete thread profile at the end.

Beispielsweise nehmen die äußeren radialen Abstände der Gewindezähne von der Werkzeugachse A entgegengesetzt zum Windungssinn zu, so dass der Gewindegrund des Gewindegangs 50 immer tiefer eingearbeitet wird. Dies ist beispielsweise in den Ausführungsbeispielen gemäß 18 bis 21 und 23 bis 26 sichtbar. Aufgrund des axial kurzen Gewindeerzeugungsbereiches 4 erstreckt sich dieser Abschnitt oder Anfurchbereich vorzugsweise über den gesamten Gewindeerzeugungsbereich und es gibt dann keinen Kalibrier- oder Führungsbereich mit Gewindezähnen gleichen Gewindeprofiles. Das hat den Nachteil, dass das Werkzeug nicht so gut in dem Kernloch und dem gerade erzeugten Gewinde geführt ist wie ein konventioneller Gewindebohrer.For example, take the outer radial distances of the thread teeth from the tool axis A. opposite to the direction of the winding, so that the thread root of the thread turn 50 is incorporated more and more deeply. This is according to, for example, in the exemplary embodiments 18th to 21 and 23 to 26th visible. Due to the axially short thread generation area 4th This section or threading area preferably extends over the entire thread generation area and there is then no calibration or guide area with thread teeth of the same thread profile. This has the disadvantage that the tool is not guided as well in the core hole and the thread just created as a conventional tap.

Die 27 bis 30 zeigen Ausführungsbeispiele einer Aufteilung der Gewindewirkprofile, beispielsweise bei dem Werkzeug 2 gemäß 1 bis 10 oder 17 bis 26. Das Gewindeprofil wird sukzessive durch Überlagerung einzelner Wirkprofile von aufeinanderfolgenden Gewindezähnen, ob schneidend oder formend, erzeugt. Dies ist insbesondere eine spezielle Ausbildung eines Anschnitt- oder Anfurchbereichs.The 27 to 30th show exemplary embodiments of a division of the thread action profiles, for example in the case of the tool 2 according to 1 to 10 or 17th to 26th . The thread profile is successively generated by superimposing individual active profiles of successive thread teeth, whether cutting or shaping. This is, in particular, a special design of a gate or chamfer area.

Es entstehen sukzessive hinzukommende Gewindezahnprofilflächen ΔAi als Differenzprofile von zwei aufeinanderfolgenden Gewindezahnprofilen, z.B. bei fünf Gewindezähnen ΔA1 bis ΔA5, bis schließlich das gesamte Gewindeprofil GP als überlagertes Wirkprofil entsteht.There are successively added thread tooth profile surfaces ΔAi as differential profiles of two successive thread tooth profiles, for example with five thread teeth ΔA1 to ΔA5 until finally the entire thread profile GP arises as a superimposed active profile.

In 27 liegen die Gewindezahnprofile und die Differenzprofile oder Gewindezahnprofilflächen ΔAi symmetrisch in einem trapezförmigen oder metrischen Gewindeprofil GP und nehmen in einer geometrischen Streckung in Form größer werdender einzelner trapezförmiger oder metrischer Gewindezahnprofile zu, so dass sowohl die Gewindeflanken als auch der Gewindegrund von jedem Gewindezahn weiter eingearbeitet werden.In 27 the thread tooth profiles and the differential profiles or thread tooth profile surfaces ΔAi lie symmetrically in a trapezoidal or metric thread profile GP and increase in a geometric expansion in the form of increasing individual trapezoidal or metric thread tooth profiles, so that both the thread flanks and the thread root of each thread tooth are further incorporated.

In 28 liegen die Gewindezahnprofile und die Differenzprofile oder Gewindezahnprofilflächen ΔAi wieder symmetrisch in einem trapezförmigen oder metrischen Gewindeprofil GP, haben jedoch gleichen Flankendurchmesser und nehmen in der Höhe größer werdender einzelner trapezförmiger oder metrischer Gewindezahnprofile zu, so dass nur der Gewindegrund und die benachbarten Gewindeflankenabschnitte von jedem Gewindezahn weiter eingearbeitet werden.In 28 the thread tooth profiles and the differential profiles or thread tooth profile surfaces ΔAi again lie symmetrically in a trapezoidal or metric thread profile GP , however, have the same pitch diameter and increase in height as the individual trapezoidal or metric thread tooth profiles become larger, so that only the thread root and the adjacent thread flank sections of each thread tooth are further incorporated.

In 27 liegen die Gewindezahnprofile und die Differenzprofile oder Gewindezahnprofilflächen ΔAi symmetrisch in einem trapezförmigen oder metrischen Gewindeprofil GP und nehmen in einer geometrischen Streckung in Form größer werdender einzelner trapezförmiger oder metrischer Gewindezahnprofile zu, so dass sowohl die Gewindeflanken als auch der Gewindegrund von jedem Gewindezahn weiter eingearbeitet werden.In 27 the thread tooth profiles and the differential profiles or thread tooth profile surfaces ΔAi lie symmetrically in a trapezoidal or metric thread profile GP and increase in a geometric expansion in the form of increasing individual trapezoidal or metric thread tooth profiles, so that both the thread flanks and the thread root of each thread tooth are further incorporated.

In 28 werden zunächst größer werdende dreieckförmige Gewindezahnprofile für die ersten vier Gewindezähne verwendet, so dass ein asymmetrisches dreieckförmiges Differenzprofil oder Gewindezahnprofilfläche ΔA1 und entsprechend schräge streifenförmige Differenzprofile oder Gewindezahnprofilflächen ΔA2 bis ΔA4 entstehen. Das endgültige trapezförmige oder metrische Gewindeprofil GP wird dann vom letzten Gewindezahn komplettiert gemäß Differenzprofil oder Gewindezahnprofilfläche ΔA5.In 28 First, larger triangular thread tooth profiles are used for the first four thread teeth, so that an asymmetrical triangular differential profile or thread tooth profile surface ΔA1 and correspondingly inclined strip-shaped differential profiles or thread tooth profile surfaces ΔA2 to ΔA4 arise. The final trapezoidal or metric thread profile GP is then completed by the last thread tooth according to the difference profile or thread tooth profile area ΔA5.

30 zeigt eine besondere Gewindeprofilaufteilung für trapezförmige oder metrische Gewindeprofile GP, bei der zunächst zwei Gewindezähne mit im Wesentlichen gleich großen Trapezgewindeprofilflächen ΔA1 und ΔA2 an gegenüberliegenden Gewindeflanken des Gewindeprofils GP eingesetzt werden und dann zwei größer werdende trapezförmige Gewindeprofile der beiden nachfolgenden Gewindezähne wieder an gegenüberliegenden Gewindeflanken des Gewindeprofils GP, so dass die Differenzprofile oder Gewindezahnprofilflächen ΔA3 und ΔA4 entstehen. Das endgültige trapezförmige oder metrische Gewindeprofil GP wird dann vom letzten Gewindezahn komplettiert gemäß Differenzprofil oder Gewindezahnprofilfläche ΔA5. 30th shows a special thread profile division for trapezoidal or metric thread profiles GP , in which two thread teeth with essentially the same size trapezoidal thread profile surfaces ΔA1 and ΔA2 on opposite thread flanks of the thread profile GP are used and then two increasingly larger trapezoidal thread profiles of the two subsequent thread teeth again on opposite thread flanks of the thread profile GP , so that the difference profiles or thread tooth profile surfaces ΔA3 and ΔA4 arise. The final trapezoidal or metric thread profile GP is then completed by the last thread tooth according to the difference profile or thread tooth profile area ΔA5.

Gleiche Gewindezahnprofilflächen, insbesondere ΔA1 = ΔA2 wie z.B. in 30 bedeuten in der Regel gleiche Volumina des geschnittenen oder geformten Gewindegangteilprofils des Gewindeganges 50. Gleiche Gewindezahnprofiltiefen, insbesondere wie z.B. in 27 und 28, bedeuten in der Regel gleiche Spandicken beim Schneiden oder Eindrücktiefen beim Formen der entsprechenden Gewindegangteilprofile des Gewindeganges 50.Identical thread tooth profile surfaces, in particular ΔA1 = ΔA2 as, for example, in 30th usually mean equal volumes of the cut or shaped thread part profile of the thread 50 . Same thread tooth profile depths, especially as in 27 and 28 , usually mean the same chip thicknesses when cutting or indentation depths when forming the corresponding thread part profiles of the thread turn 50 .

Bei anders gestalteten und/oder mehr oder weniger als fünf Gewindezähnen kann die Aufteilung auch anders gestaltet werden.In the case of differently designed and / or more or less than five thread teeth, the division can also be designed differently.

In allen Ausführungsformen sind bevorzugt zumindest die Gewindezähne, der oder jeder Gewindeerzeugungsbereich oder die Gewindeerzeugungselemente, in monolithischen Ausführungsformen auch das ganze Werkzeug, aus Hartmetall wie eine Hartmetalllegierung, insbesondere P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder Sinterhartmetall, insbesondere Wolframcarbid, gegebenenfalls legiert oder gemischt mit Metallen oder anderen Metallcarbiden, oder Titannitrid oder Titancarbid oder Titancarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder polykristalliner Diamant (PKD). Aufgrund der Freistichbewegung ist die Haltbarkeit und Standzeit dieser eher spröden Werkstoffe deutlich erhöht.In all embodiments, preferably at least the thread teeth, the or each thread generation area or the thread generation elements, in monolithic embodiments also the entire tool, are made of hard metal such as a hard metal alloy, in particular P steel or K steel or cermet, or cemented hard metal, in particular tungsten carbide, optionally alloyed or mixed with metals or other metal carbides, or titanium nitride or titanium carbide or titanium carbonitride or aluminum oxide, or cutting ceramics, especially polycrystalline boron nitride (PKB), or polycrystalline diamond (PKD). Due to the undercut movement, the durability and service life of these rather brittle materials is significantly increased.

Es kann aber auch alternativ Schnellarbeitsstahl wie Hochleistungsschnellstahl (HSS-Stahl) oder cobaltlegierter Hochleistungsschnellstahl (HSS-E-Stahl) verwendet werden.Alternatively, high-speed steel such as high-speed steel (HSS steel) or cobalt-alloyed high-speed steel (HSS-E steel) can also be used.

Der Trägerkörper, an dem das Gewindeerzeugungselement befestigt ist, kann aus beliebigem Material sein, vorzugsweise aber einem einfacher herzustellenden Werkstoff wie z.B. hochfesten Stahl. Es ist im Prinzip auch möglich, dass der Trägerkörper aus Schnellarbeitsstahl wie Hochleistungsschnellstahl (HSS-Stahl) oder cobaltlegierter Hochleistungsschnellstahl (HSS-E-Stahl) oder ebenfalls aus Hartmetall wie eine Hartmetalllegierung, insbesondere P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder Sinterhartmetall, insbesondere Wolframcarbid, gegebenenfalls legiert oder gemischt mit Metallen oder anderen Metallcarbiden, oder Titannitrid oder Titancarbid oder Titancarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder polykristalliner Diamant (PKD) gebildet oder hergestellt ist.The carrier body to which the thread generating element is attached can be made of any material, but preferably a material that is easier to manufacture, such as high-strength steel. In principle, it is also possible that the carrier body is made of high-speed steel such as high-speed steel (HSS steel) or cobalt-alloyed high-speed steel (HSS-E steel) or also of hard metal such as a hard metal alloy, in particular P steel or K steel or cermet, or sintered carbide , in particular tungsten carbide, optionally alloyed or mixed with metals or other metal carbides, or titanium nitride or titanium carbide or titanium carbonitride or aluminum oxide, or cutting ceramics, in particular polycrystalline boron nitride (PCB), or polycrystalline diamond (PCD) is formed or manufactured.

Ferner können zusätzliche Beschichtungen, insbesondere Verschleißschutzschichten, auf das Werkzeug, insbesondere dessen Gewindeerzeugungsbereich oder zumindest dessen Gewindezähne aufgebracht werden.Furthermore, additional coatings, in particular wear protection layers, can be applied to the tool, in particular its thread generation area or at least its thread teeth.

Der Trägerkörper weist vorzugsweise eine interne Kühl- und/der Schmiermittelzufuhr und somit interne Kanäle auf. Der Trägerkörper kann auf verschiedene Weisen hergestellt sein u.a. auch durch 3D-Druck und/oder spanende Bearbeitung.The carrier body preferably has an internal coolant and / or lubricant supply and thus internal channels. The carrier body can be produced in various ways, including by 3D printing and / or machining.

Bevorzugt im vorderen Bereich oder als vorderer Gewindezahn ist in einer Ausführungsform ein Gewindezahn vorgesehen, der ein Gewindezahnprofil mit einer vorderen Gewindezahnprofilflanke und einer hinteren Gewindezahnprofilflanke aufweist sowie eine sich unmittelbar an die vordere Gewindezahnprofilflanke anschließende vordere Flankenfreifläche an einer vorderen Gewindezahnflanke und eine sich unmittelbar an die hintere Gewindezahnprofilflanke anschließende hintere Flankenfreifläche an einer hinteren Gewindezahnflanke aufweist. Die vordere Flankenfreifläche ist gegenüber einer vorderen Gewindezahnflankeneinhüllenden, die entlang der oder parallel zur Schraubenlinie und durch die vordere Gewindezahnprofilflanke verläuft, nach hinten freigestellt oder zurückversetzt. Es ist nun die hintere Flankenfreifläche gegenüber einer hinteren Transversalebene, die senkrecht zur Werkzeugachse gerichtet ist und durch den hintersten Punkt des Gewindezahnprofils oder der hinteren Gewindezahnprofilflanke verläuft, nach vorne versetzt oder freigestellt. Die Schraubenlinie ist gegenüber der hinteren Transversalebene um den Gewindesteigungswinkel nach hinten geneigt. Durch diese Freistellung des Gewindezahnes wird eine Reibung des Gewindezahnes an der Werkstückoberfläche sowohl an seiner vorderen Gewindezahnfreifläche als auch an seiner hinteren Gewindezahnfreifläche sowohl während der Arbeitsbewegung als auch während der Abbremsbewegung vermieden oder zumindest stark reduziert. Dabei sind hier und im Folgenden „vorne“ oder „vordere“ als in Richtung der Vorwärtsbewegung oder dem Windungssinn des Gewindeerzeugungsbereiches folgend zu verstehen und „hinten“ oder „hintere“ als in entgegengesetzter Richtung, also entgegengesetzt zur Richtung der Vorwärtsbewegung oder in Richtung der Rückwärtsbewegung oder entgegengesetzt zum Windungssinn des Gewindeerzeugungsbereiches zu verstehen.In one embodiment, preferably in the front area or as the front thread tooth, a thread tooth is provided which has a thread tooth profile with a front thread tooth profile flank and a rear thread tooth profile flank as well as a front flank flank flank directly adjoining the front thread tooth profile flank on a front thread tooth flank and one directly adjacent to the rear one Has thread tooth profile flank subsequent rear flank flank on a rear thread tooth flank. The front flank clearance surface is exposed to the rear or set back with respect to a front thread tooth flank envelope which runs along or parallel to the helical line and through the front thread tooth profile flank. It is now the rear flank clearance surface opposite a rear transverse plane, which is directed perpendicular to the tool axis and runs through the rearmost point of the thread tooth profile or the rear thread tooth profile flank, offset to the front or exposed. The helical line is inclined backwards by the thread pitch angle with respect to the rear transverse plane. This exposure of the thread tooth prevents or at least greatly reduces friction of the thread tooth on the workpiece surface both on its front thread tooth flank and on its rear thread tooth flank both during the working movement and during the braking movement. Here and in the following, “front” or “front” are to be understood as following in the direction of the forward movement or the direction of winding of the thread generation area and “rear” or “rear” as in the opposite direction, i.e. opposite to the direction of the forward movement or in the direction of the backward movement or opposite to the direction of the winding of the thread generation area.

In Ausführungsformen ist die vordere Flankenfreifläche gegenüber der vorderen Gewindezahnflankeneinhüllenden um einen vorderen Flankenfreiwinkel geneigt oder zurückversetzt ist, der im Allgemeinen in einem Intervall zwischen 0° und 10°, insbesondere zwischen 0° und 2°, liegt. In vorteilhaften Ausführungsformen ist die hintere Flankenfreifläche gegenüber der hinteren Transversalebene um einen Winkel geneigt oder zurückversetzt, der im Allgemeinen in einem Intervall zwischen 0° und 6°, insbesondere zwischen 2° und 5° liegt, und/oder gegenüber einer hinteren Gewindezahnflankeneinhüllenden, die entlang der oder parallel zur Schraubenlinie verläuft, um einen hinteren Flankenfreiwinkel geneigt oder zurückversetzt ist, der größer ist als der Gewindesteigungswinkel und im Allgemeinen in einem Intervall zwischen dem Gewindesteigungswinkel und 6°, insbesondere zwischen 4° und 5°, liegt. Die Flankenfreiflächen können helikal, d.h. in der Abwicklung linear, verlaufen oder auch (anders) gekrümmte Formen annehmen, insbesondere sich zumindest abschnittsweise noch stärker aufeinander zu verjüngen oder auch weniger stark aufeinander zu verjüngen. In einer solchen Ausführungsform kann der entsprechende Flankenfreiwinkel eine Begrenzungslinie oder -fläche festlegen, die von der Flankenfreifläche nicht (nach außen) überschritten wird.In embodiments, the front flank clearance surface is inclined or set back with respect to the front thread tooth flank envelope by a front flank clearance angle which is generally in an interval between 0 ° and 10 °, in particular between 0 ° and 2 °. In advantageous embodiments, the rear flank flank face is inclined or set back with respect to the rear transverse plane by an angle which is generally in an interval between 0 ° and 6 °, in particular between 2 ° and 5 °, and / or with respect to a rear thread tooth flank envelope that extends along which extends or runs parallel to the helix, is inclined or set back by a rear flank clearance angle which is greater than the thread pitch angle and generally in an interval between the thread pitch angle and 6 °, in particular between 4 ° and 5 °. The flank free surfaces can run helically, i.e. linearly in the development, or also assume (differently) curved shapes, in particular tapering even more towards one another at least in sections or also tapering less strongly towards one another. In such an embodiment, the corresponding flank clearance angle can define a boundary line or surface which is not exceeded (outwards) by the flank clearance area.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Gewindeerzeugungsbereich, insbesondere in seinem hinteren Bereich oder als hintersten Gewindezahn, wenigstens einen Gewinde- und Räumzahn auf. Dieser Gewinde- und Räumzahn weist in einem im Windungssinn gesehen vorderseitigen Bereich ein Gewindezahnelement mit einem Gewindezahnprofil als Wirkprofil zum Erzeugen oder Nachbearbeiten des Gewindes auf. Ferner weist der Gewinde- und Räumzahn in einem im Windungssinn gesehen rückwärtigen Bereich ein Räumelement zum Räumen des erzeugten Gewindes bei einer Reversierbewegung auf, wobei das Räumelement ein Räumprofil als Wirkprofil aufweist, das vorzugsweise dem Gewindeprofil des erzeugten Gewindes entspricht und/oder dem Gewindezahnprofil an seinem vorderseitigen Bereich entspricht.In a further embodiment, the thread generation area, in particular in its rear area or as the rearmost thread tooth, has at least one thread and reaming tooth. This thread and reaming tooth has a thread tooth element with a thread tooth profile as an active profile for generating or reworking the thread in a front-side area, viewed in the direction of the winding. Furthermore, the thread and reaming tooth has a reaming element for reaming the generated thread during a reversing movement in a rear region, viewed in the direction of the winding on, wherein the clearing element has a clearing profile as an active profile, which preferably corresponds to the thread profile of the generated thread and / or corresponds to the thread tooth profile on its front area.

Das Räumelement weist vorzugsweise eine Räumschneide auf, die ein Räumprofil aufweist, das zum Gewindezahnprofil des Gewindezahnelements korrespondiert, insbesondere ein gleiches oder zumindest an Räumprofilflanken des Räumprofils gleiches Wirkprofil aufweist wie das Gewindezahnprofil. Ferner weist das Räumelement in einer vorteilhaften Ausführungsform eine entgegengesetzt zum Windungssinn gesehen der Räumschneide nachgeordnete furchend arbeitende Räumfläche auf, wobei sich die Wirkprofile der Räumschneide und der Räumfläche zu dem gesamten Räumprofil des Räumelements überlagern. Die Räumfläche steigt vorzugsweise radial nach außen im Windungssinn gesehen an und kann in einen Zahnsteg, der insbesondere ein konstantes Profil oder keine Freiflächen aufweist, übergehen, wobei insbesondere ein Räumprofilkopf der Räumfläche und/oder des Zahnsteges kleiner als ein Räumprofilkopf der Räumschneide ist. Die Zahnflanken des Gewinde- und Räumzahnes können zumindest überwiegend oder vollständig entlang zugehöriger vorderer Gewindezahnflankeneinhüllenden bzw. hinterer Gewindezahnflankeneinhüllenden oder ohne Freiflächen verlaufen.The clearing element preferably has a clearing blade which has a clearing profile that corresponds to the thread tooth profile of the threaded tooth element, in particular has an active profile that is the same or at least the same on the clearing profile flanks of the clearing profile as the thread tooth profile. Furthermore, in an advantageous embodiment, the clearing element has a furrowing clearing surface which is arranged downstream of the clearing edge when viewed opposite to the direction of winding, the active profiles of the clearing edge and the clearing surface superimposing one another to form the entire clearing profile of the clearing element. The clearing surface preferably rises radially outward in the direction of the winding and can merge into a toothed web, which in particular has a constant profile or no free surfaces, wherein in particular a clearing profile head of the clearing surface and / or the toothed web is smaller than a clearing profile head of the reaming edge. The tooth flanks of the thread and reaming tooth can run at least predominantly or completely along associated front thread tooth flank envelopes or rear thread tooth flank envelopes or without free areas.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Werkzeugs weist der Gewindeerzeugungsbereich sowohl wenigstens einen Gewindezahn wie beschrieben als auch wenigstens einen Gewinde- und Räumzahn auf, wobei der Gewinde- und Räumzahn im Windungssinn gesehen der letzte Zahn des Gewindeerzeugungsbereiches ist und damit der erste Zahn bei der Reversierbewegung.In a particularly advantageous embodiment of the tool, the thread generation area has both at least one thread tooth as described and at least one thread and reaming tooth, the thread and reaming tooth being the last tooth of the thread generation area in the direction of the winding and thus the first tooth in the reversing movement.

In einer weiteren Ausführungsform weist wenigstens ein Gewindezahn oder der Gewinde- und Räumzahn in seinem im Windungssinn vorderseitigen Bereich oder im Gewindezahnelement eine Gewindeschneide auf und vorzugsweise auch eine im Windungssinn gesehen der Gewindeschneide nachgeordnete Gewindefurchfläche zum Erzeugen einer Oberfläche mit guter Oberflächengüte, wobei sich die Wirkprofile der Gewindeschneide und der Gewindefurchfläche zu dem, vorzugsweise dem Gewindeprofil entsprechenden, Gewindezahnprofil an dem vorderseitigen Bereich überlagern. Die Gewindefurchfläche kann radial nach außen entgegengesetzt zum Windungssinn ansteigen und vorzugsweise in einen oder in den Zahnsteg, der insbesondere als Kalibrierbereich dient und/oder ein konstantes Profil oder keine Freiflächen aufweist, übergehen. Ein Gewindezahnprofilkopf der Gewindefurchfläche und/oder des Zahnsteges kann nun kleiner sein als der Gewindezahnprofilkopf der Gewindeschneide.In a further embodiment, at least one thread tooth or the thread and reaming tooth has a thread cutting edge in its front area in the direction of the winding or in the thread tooth element and preferably also a thread cutting surface downstream of the thread cutting edge in the direction of the winding for generating a surface with good surface quality, the active profiles of the Overlay the thread cutting edge and the thread forming surface to form the thread tooth profile, preferably corresponding to the thread profile, on the front-side area. The thread-forming surface can rise radially outwards in the opposite direction to the direction of the winding and preferably merge into or into the toothed web, which in particular serves as a calibration area and / or has a constant profile or no free surfaces. A thread tooth profile head of the thread groove surface and / or the tooth web can now be smaller than the thread tooth profile head of the thread cutting edge.

Es seien hier noch einmal einige charakteristischen Vorzüge und Merkmale der Erfindung in Stichworten wiedergegeben:

  • Führungsgewinde kann nicht mehr ausbrechen
    • - Statt Spannuten kann ein Hals geschliffen werden, der die Späne nicht behindert
    • - Durch kleinen Führungs-/Dichtzylinder kann das Werkzeug für Sacklochbearbeitung mit IKZ so eingestellt werden, dass der Kühlmittelstrahl direkt auf die Schneide oder auf den Span gelenkt wird
    • - Dadurch eventuell sehr tiefe Sacklochbohrungen möglich
    • - Sehr kurzer Gewindeauslauf analog Gewindefräsen mit einschraubbarem Freistich (Hydraulik!)
    • - Kein Umkehrschnitt! Spanwurzeln werden im Freischneidprozess entfernt
    • - konstante Schnittgeschwindigkeit (analog Drehprozess) mit Speedsynchro®
    • - Variable Anschnittaufteilung (-gestaltung), beispielsweise Anstrehlung, Anschnittwinkel auch nach hinten, Radius am Außen, am Vollzahn eine Art Verbreiterung. Bevorzugt Anstrehlung kombiniert mit zylindrischem Anschnitt
    • - Freiheitsgrade in der Gestaltung des Schneidkeils (z.B. Spanwinkel, Spanleitstufe, Schräge, Drall, Negativfase, Freiwinkel)
    • - Gezielte Schneidkantenpräparation
    • - Günstige Komplettbearbeitung auf CNC (monolithische GB)
    • - Schneidplatten führen zu niedrigen Tool Cost per Hole bei großen Serien
    • - Bei Schneidplatten: Einstellbare Platten für unterschiedliche Toleranzen
    • - Schneidende und / oder Formende Gewindeanteile oder Kernschneidanteile möglich
  • Anzahl der Gewindezähne:
    • - Mindestens ein Gewindeschneidzahn, maximal mehrere Gewindeschneidzähne und mehrere Nuten, über maximal 3 Gewindegänge axial angeordnet
    • - Bevorzugt etwa über 0,5 -1,5 x Gewindesteigung axial angeordnet
    • - Bevorzugt über einen Gewindegang axial angeordnet
    • - Ungleiche Teilung bei der Anordnung der Zähne am Umfang
    • - Teilweise oder ganz additiv hergestellt, beschichtet, unbeschichtet, oberflächenbehandelt
  • Bei Schneidplatten allgemein:
    • - Einstellbare Platten für verschiedene Toleranzen
    • - Verschiedene Schneidplattengeometrien, z.B. Schmetterlingsplatten oder Standardplatten (ISO), dreieckig, viereckig, rhombisch, etc.
  • Dreiecksplatte:
    • - Schneidkopf mit mehreren Schneiden
A few characteristic advantages and features of the invention are given here once again in key words:
  • Guide thread can no longer break out
    • - Instead of flutes, a neck can be ground that does not obstruct the chips
    • - With the help of a small guide / sealing cylinder, the tool for blind hole machining with ICZ can be set so that the coolant jet is directed directly onto the cutting edge or onto the chip
    • - This means that very deep blind holes may be possible
    • - Very short thread runout analogous to thread milling with screw-in undercut (hydraulic!)
    • - No reverse cut! Chip roots are removed in the free cutting process
    • - Constant cutting speed (analogous to the turning process) with Speedsynchro®
    • - Variable gate division (design), for example stratification, gate angle also to the rear, radius on the outside, a kind of widening on the full tooth. Preferably spotlighting combined with a cylindrical gate
    • - Degrees of freedom in the design of the cutting wedge (e.g. rake angle, chip breaker, bevel, twist, negative bevel, clearance angle)
    • - Targeted cutting edge preparation
    • - Cheap complete machining on CNC (monolithic GB)
    • - Inserts lead to a low tool cost per hole for large series
    • - For cutting inserts: adjustable inserts for different tolerances
    • - Cutting and / or shaping thread portions or core cutting portions possible
  • Number of thread teeth:
    • - At least one thread cutting tooth, a maximum of several thread cutting teeth and several grooves, arranged axially over a maximum of 3 thread turns
    • - Preferably arranged axially about 0.5-1.5 x thread pitch
    • - Preferably arranged axially via a thread
    • - Unequal pitch in the arrangement of the teeth on the circumference
    • - Partly or entirely additively manufactured, coated, uncoated, surface treated
  • For cutting inserts in general:
    • - Adjustable plates for different tolerances
    • - Different insert geometries, e.g. butterfly inserts or standard inserts (ISO), triangular, square, rhombic, etc.
  • Triangle plate:
    • - Cutting head with several cutting edges

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
WerkzeugTool
44th
GewindeerzeugungsbereichThread creation area
55
Gewindethread
66th
Werkstückworkpiece
1010
Gewindeerzeugungselement Thread generating element
11 bis 1311 to 13
GewindezahnThread tooth
1414th
SeitenflächeSide face
1515th
SpannutSpannut
2020th
TrägerkörperCarrier body
2121
Schaftshaft
2222nd
StirnseiteFront side
2525th
TrennnutSeparating groove
2626th
Kühl- und/oder SchmiermittelaustrittCoolant and / or lubricant leak
2727
BefestigungsschraubeFastening screw
3030th
GrundkörperBase body
3131
MantelflächeOuter surface
3232
StirnflächeFace
3333
FührungsflächeGuide surface
3434
StirnfaseBevel
3535
KernlochCore hole
3636
GewindelochThreaded hole
40, 4140, 41
GewindezahnThread tooth
5050
GewindegangThread
51, 5251, 52
UmfangsnutCircumferential groove
5353
KernlochgrundCore hole bottom
5555
GewindeprofilThread profile
6060
WerkstückoberflächeWorkpiece surface
71 bis 7671 to 76
GewindeerzeugungselementThread generating element
8080
GewindeerzeugungselementThread generating element
81 bis 8881 to 88
GewindezahnThread tooth
aa
NutlängeGroove length
AA.
WerkzeugachseTool axis
ABFROM
AbbremsbewegungDeceleration movement
bb
GewindelückeThread gap
BBBB
BeschleunigungsbewegungAcceleration movement
cc
GewindeprofilbreiteThread profile width
dd
KernlochdurchmesserCore hole diameter
DD.
GewindelochdurchmesserThread hole diameter
FF.
FreiflächeOpen space
F1 bis F3F1 to F3
FreiflächeOpen space
GG
GewindeschneideThread cutting
G1 bis G3G1 to G3
GewindeschneideThread cutting
GPGP
GewindeprofilThread profile
GZGZ
GewindezahnThread tooth
MM.
GewindemittelachseThread center axis
PP
GewindesteigungThread
P1 bis P10 P 1 to P 10
SteigungsparameterSlope parameters
RBRB
RückwärtsbewegungBackward movement
ΔA1 bis ΔA5ΔA1 to ΔA5
GewindezahnprofilwirkflächeThread tooth profile effective surface
S1 bis S10 S 1 to S 10
AbbremsschrittDeceleration step
S11 bis S20 S 11 to S 20
BeschleunigungsschrittAcceleration step
TT
EndringtiefeEnd ring depth
TG T G
GewindetiefeThread depth
TL T L
GewindelochtiefeThread hole depth
T0 bis T10 T 0 to T 10
TiefenwertDepth value
Ti, Tn T i , T n
TiefenwertDepth value
ΔTΔT
EindringtiefenbereichPenetration depth range
UPUP
UmkehrpunktTurning point
VBVB
VorwärtsbewegungForward movement
WW.
WindungssinnTwist sense
ZZ
GewindezahnThread tooth
ΔPΔP
Steigung pitch
ΔαΔα
TeilungswinkelPitch angle
δδ
GewindesteigungswinkelThread pitch angle
εε
ÖffnungswinkelOpening angle
φφ
Summierter DrehwinkelTotal angle of rotation
ΔφΔφ
DrehwinkelbereichRotation angle range
φ0 bis φ20 φ 0 to φ 20
DrehwinkelwertAngle of rotation value
φi, φn φ i , φ n
DrehwinkelwertAngle of rotation value

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 2229257 B1 [0014, 0021]EP 2229257 B1 [0014, 0021]
  • DE 102016008478 A1 [0015, 0021]DE 102016008478 A1 [0015, 0021]

Claims (34)

Verfahren zum Erzeugen eines Gewindes mit einer vorgegebenen Gewindesteigung in einem vorgefertigten Kernloch in einem Werkstück, a) bei dem ein Werkzeug zum Erzeugen eines Gewindes verwendet wird, a1) wobei das Werkzeug um eine durch das Werkzeug verlaufende Werkzeugachse (A) drehbar und axial zur Werkzeugachse bewegbar ist, a2) wobei das Werkzeug wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich (4) umfasst, der mit einer vorgegebenen Gewindesteigung (P) und einem vorgegebenen Windungssinn (W) des zu erzeugenden Gewindes (50) um eine durch das Werkzeug verlaufende Werkzeugachse (A) verläuft und ein Wirkprofil aufweist, das dem Gewindeprofil des zu erzeugenden Gewindes entspricht, a3) wobei jeder Gewindeerzeugungsbereich einen oder mehrere Gewindezähne aufweist, b) bei dem das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung während einer ersten Arbeitsphase in das vorgefertigte Kernloch im Werkstück bewegt wird, b1) wobei die Arbeitsbewegung eine Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um die Werkzeugachse (A) des Werkzeugs und eine gemäß der Gewindesteigung des Gewindeerzeugungsbereichs mit der Drehbewegung synchronisierte axiale Vorschubbewegung des Werkzeugs in einer axialen Vorwärtsrichtung (VB) axial zur Werkzeugachse umfasst, derart, dass einer vollen Umdrehung des Werkzeugs um die Werkzeugachse ein axialer Vorschub des Werkzeugs um die vorgegebene Gewindesteigung entspricht, b2) wobei der Gewindeerzeugungsbereich während der ersten Arbeitsphase in der Arbeitsbewegung einen unter der vorgegebenen Gewindesteigung verlaufenden Gewindegang (50) in der Wandung des Kernloches (36) erzeugt, c) wobei das Werkzeug in einer Abbremsbewegung (AB) während einer zweiten Arbeitsphase im Anschluss an die erste Arbeitsphase weiter in das Werkstück bis zu einem Umkehrpunkt (UP) bewegt wird, c1) wobei der axiale Vorschub des Werkzeugs bezogen auf eine volle Umdrehung zumindest während eines Teils der Abbremsbewegung, vorzugsweise während der gesamten Abbremsbewegung, betragsmäßig kleiner als die Gewindesteigung ist und beim Umkehrpunkt Null ist und c2) wobei der Gewindeerzeugungsbereich, insbesondere der Gewindezahn oder die Gewindezähne, des Werkzeugs während der Abbremsbewegung wenigstens eine, insbesondere geschlossene oder ringförmige, Umfangsnut (51, 52) in der Wandung des Kernloches (36) im Werkstück erzeugt.Method for generating a thread with a predetermined thread pitch in a prefabricated core hole in a workpiece, a) where a tool is used to create a thread, a1) wherein the tool is rotatable about a tool axis (A) running through the tool and can be moved axially to the tool axis, a2) wherein the tool comprises at least one thread generation area (4) which runs with a predetermined thread pitch (P) and a predetermined direction of winding (W) of the thread (50) to be generated around a tool axis (A) running through the tool and has an active profile which corresponds to the thread profile of the thread to be generated, a3) each thread generation area having one or more thread teeth, b) in which the tool is moved into the prefabricated core hole in the workpiece in a work movement during a first work phase, b1) wherein the working movement comprises a rotary movement with a predetermined direction of rotation about the tool axis (A) of the tool and an axial feed movement of the tool in an axial forward direction (VB) axially to the tool axis, synchronized with the rotary movement according to the thread pitch of the thread generating area, such that a full rotation of the tool around the tool axis corresponds to an axial feed of the tool by the specified thread pitch, b2) wherein the thread generating area generates a thread (50) in the wall of the core hole (36) running at the predetermined thread pitch during the first work phase in the work movement, c) the tool being moved further into the workpiece up to a reversal point (UP) in a braking movement (AB) during a second work phase following the first work phase, c1) wherein the axial advance of the tool, based on a full revolution, is at least during part of the braking movement, preferably during the entire braking movement, smaller in amount than the thread pitch and is zero at the reversal point and c2) the thread generating area, in particular the thread tooth or teeth, of the tool generating at least one, in particular closed or annular, circumferential groove (51, 52) in the wall of the core hole (36) in the workpiece during the braking movement. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem a) das Werkzeug einen Trägerkörper (20), durch den die Werkzeugachse verläuft, und wenigstens ein, insbesondere separat vom Trägerkörper hergestelltes, Gewindeerzeugungselement, das an dem Trägerkörper befestigt ist, insbesondere wechselbar oder lösbar befestigt ist, b) wobei jedes Gewindeerzeugungselement wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich aufweist.Procedure according to Claim 1 In which a) the tool has a carrier body (20) through which the tool axis runs, and at least one thread generating element, in particular produced separately from the carrier body, which is fastened to the carrier body, in particular is fastened interchangeably or detachably, b) each thread generating element has at least one thread generation area. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der oder jeder Gewindeerzeugungsbereich an einem vorderen Endbereich des Werkzeugs angeordnet ist und/oder bei dem das oder jedes Gewindeerzeugungselement an einem vorderen Endbereich des Trägerkörpers, vorzugsweise an einer Stirnseite (22) des Trägerkörpers, befestigt ist.Procedure according to Claim 1 or Claim 2 , in which the or each thread generating area is arranged on a front end area of the tool and / or in which the or each thread generating element is attached to a front end area of the support body, preferably on an end face (22) of the support body. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem das Gewindeerzeugungselement als stirnseitiger Gewindekopf mit dem vollständigen Gewindeerzeugungsbereich oder allen Gewindezähnen ausgebildet ist, wobei die Werkzeugachse zentral durch den Trägerkörper und das Gewindeerzeugungselement verläuft, wobei das Gewindeerzeugungselement insbesondere mittels einer durch eine zentrale Öffnung im Gewindeerzeugungselement axial geführten zentralen Befestigungsschraube (27) vorne an der Stirnseite des Trägerkörpers befestigt ist,Procedure according to Claim 2 or Claim 3 , in which the thread generating element is designed as a frontal threaded head with the complete thread generating area or all thread teeth, the tool axis running centrally through the carrier body and the thread generating element, the thread generating element in particular by means of a central fastening screw (27) at the front, which is axially guided through a central opening in the thread generating element is attached to the end face of the carrier body, Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Gewindeerzeugungselement eine dreieckige Grundform aufweist mit drei Gewindezähnen (11, 12 und 13) mit Gewindeschneiden (G) und Freiflächen (F) an den Ecken und/oder plattenförmig ausgebildet ist und/oder nach außen durch drei die Dreiecksform wiedergebende ebene Seitenflächen (14) begrenzt ist, die sich insbesondere bis zu den hinteren Bereichen von Freiflächen (F1 bis F3) der Gewindezähne, erstrecken, und/oder an den jeweiligen Gewindezahn (11 bis 13) angrenzende und vorzugsweise axial verlaufende Spannuten (15) aufweist.Procedure according to Claim 4 , in which the thread generating element has a triangular basic shape with three thread teeth (11, 12 and 13) with thread cutting (G) and free surfaces (F) at the corners and / or is plate-shaped and / or outwards by three flat side surfaces reproducing the triangular shape (14), which in particular extend as far as the rear areas of free surfaces (F1 to F3) of the thread teeth, and / or has flutes (15) adjoining the respective thread teeth (11 to 13) and preferably axially extending. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Gewindeerzeugungselement (80) eine sternförmige Grundform aufweist und/oder plattenförmig ausgebildet ist und/oder mehrere, insbesondere acht, Gewindezähne aufweist, die um die Werkzeugachse angeordnet sind und vor denen eine Spannut gebildet ist.Procedure according to Claim 4 , in which the thread generating element (80) has a star-shaped basic shape and / or is plate-shaped and / or has several, in particular eight, thread teeth which are arranged around the tool axis and in front of which a flute is formed. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem mehrere Gewindeerzeugungselemente separat am Trägerkörper befestigt sind und um die Werkzeugachse A in Umfangsrichtung herum verteilt und voneinander beabstandet angeordnet sind.Procedure according to Claim 2 or Claim 3 , in which several thread generating elements are attached separately to the carrier body and are distributed around the tool axis A in the circumferential direction and are arranged at a distance from one another. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das oder jedes Gewindeerzeugungselement einen arbeitenden aktiven Gewindezahn oder eine arbeitende aktive Gewindeschneide aufweist und zusätzlich wenigstens eine(n), insbesondere eine, zwei oder drei, weitere nicht aktiven Gewindezahn oder Gewindeschneide aufweist, der oder die durch Lösen der lösbaren Befestigung, Wenden und/oder Drehen des Gewindeerzeugungselements und Wiederbefestigen am Trägerkörper zu einem oder einer aktiven arbeitenden Gewindezahn oder Gewindeschneide wird.Procedure according to Claim 7 , in which the or each thread generating element has a working active thread tooth or a working active thread cutting edge and additionally has at least one, in particular one, two or three, further inactive thread tooth or thread cutting edge, which turns by releasing the releasable fastening and / or rotating the Thread generating element and reattaching to the carrier body to one or an active working thread tooth or thread cutting edge. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das oder jedes Gewindeerzeugungselement in einer annähernd rechteckigen oder dreieckigen symmetrischen und plattenförmigen Grundform vier bzw. drei Gewindeschneiden (G) an den vier bzw. drei Ecken mit jeweiligen vorgelagerten Spanflächen aufweist.Procedure according to Claim 8 , in which the or each thread generating element in an approximately rectangular or triangular symmetrical and plate-shaped basic shape has four or three thread cutting (G) at the four or three corners with respective upstream rake faces. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das oder jedes Gewindeerzeugungselement (71 bis 76) in einer zugehörigen Aufnahme (91 bis 96) des Trägerkörpers (20), insbesondere an dessen Stirnfläche (22), eingesetzt ist und insbesondere mittels einer durch eine zentrale Öffnung in dem Gewindeerzeugungselement geführte Befestigungsschraube lösbar und wechselbar am Trägerkörper befestigt ist, wobei vorzugsweise die Aufnahmen der Dicke der Gewindeerzeugungselemente angepasst sind, so dass die Vorderflächen der Gewindeerzeugungselemente im Wesentlichen bündig mit der Stirnfläche (22) des Trägerkörpers abschließen.Method according to one of the Claims 7 to 9 , in which the or each thread generating element (71 to 76) is inserted in an associated receptacle (91 to 96) of the carrier body (20), in particular on its end face (22), and in particular by means of a fastening screw guided through a central opening in the thread generating element is detachably and exchangeably attached to the carrier body, the recordings preferably being adapted to the thickness of the thread generating elements so that the front surfaces of the thread generating elements are essentially flush with the end face (22) of the carrier body. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem der Trägerkörper zumindest im Bereich des Gewindeerzeugungselements eine bezüglich der Werkzeugachse A zylindrische Form aufweist, insbesondere einen zylindrischen Hals aufweist, und/oder bei dem der Trägerkörper zumindest teilweise aus einem Stahl, insbesondere hochfestem Stahl, gefertigt ist.Method according to one of the Claims 2 to 10 , in which the carrier body has a cylindrical shape with respect to the tool axis A at least in the area of the thread generating element, in particular has a cylindrical neck, and / or in which the carrier body is at least partially made of a steel, in particular high-strength steel. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Werkzeug monolithisch an einem Grundkörper, durch den die Werkzeugachse verläuft, gebildete Gewindeerzeugungsbereiche aufweist.Procedure according to Claim 1 , in which the tool has thread generating areas formed monolithically on a base body through which the tool axis runs. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem in dem Grundkörper, der insbesondere eine zylindrische Grundform hat, durch mehrere, beispielsweise fünf, vorzugsweise axial zur Werkzeugachse verlaufende, Trennnuten mehrere, insbesondere fünf, aufeinander folgende Gewindezähne (Z1 bis Z5) voneinander getrennt sind, die entlang des Umfangs um die Werkzeugachse angeordnet sind und im Windungssinn Gewindeschneiden und dahinter Freiflächen aufweisen, wobei insbesondere axial hinter dem aus den Gewindezähnen gebildeten Gewindeerzeugungsbereich eine zylindrische Mantelfläche des Grundkörpers gebildet ist.Procedure according to Claim 12 , in which in the base body, which in particular has a cylindrical basic shape, several, in particular five, successive thread teeth (Z1 to Z5) are separated from one another by several, for example five, preferably axially to the tool axis running, separating grooves, which are separated from one another by the Tool axis are arranged and thread cutting in the direction of the winding and have free surfaces behind it, with a cylindrical outer surface of the base body being formed in particular axially behind the thread generating area formed from the thread teeth. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem vor dem Gewindeerzeugungsbereich ein zylindrischer Führungsbereich (33) gebildet ist zur Führung des Werkzeugs an der Kernlochwandung in dem Kernloch (36), wobei insbesondere der Führungsbereich zu einer Stirnseite (32) des Grundkörpers über eine stirnseitige Fase übergeht und/oder n der Stirnseite ein zentraler Austritt für Kühl- und/oder Schmiermittel ist.Procedure according to Claim 12 or 13th , in which a cylindrical guide area (33) is formed in front of the thread generating area for guiding the tool on the core hole wall in the core hole (36), wherein in particular the guide area merges with an end face (32) of the base body via an end bevel and / or n the Front side is a central outlet for coolants and / or lubricants. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der oder jeder Gewindeerzeugungsbereich in zur Werkzeugachse axialer Richtung eine axiale Erstreckung aus einem Bereich zwischen 0,5 P und 1,5 P der Gewindesteigung P aufweist oder bei dem der zur Werkzeugachse axiale Abstand zwischen dem entgegengesetzt zum Windungssinn ersten Gewindezahn und letzten Gewindezahn des Gewindeerzeugungsbereichs aus einem Bereich zwischen 0,5 P und 1,5 P der Gewindesteigung P gewählt ist.Method according to one of the preceding claims, in which the or each thread generating area in the axial direction to the tool axis has an axial extension from a range between 0.5 P and 1.5 P of the thread pitch P or in which the axial distance to the tool axis between the opposite to the Winding sense of the first thread tooth and last thread tooth of the thread generating area from a range between 0.5 P and 1.5 P of the thread pitch P is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gewindeprofil des Gewindeganges sukzessive von den einzelnen Gewindezähnen bis zum vollständigen Gewindeprofil geschnitten und/oder geformt wird und/oder bei dem die Gewindewirkprofile der einzelnen Gewindezähne aufgeteilt werden und am Ende das vollständige Gewindeprofil ergeben.Method according to one of the preceding claims, in which the thread profile of the thread turn is successively cut and / or formed from the individual thread teeth up to the complete thread profile and / or in which the thread action profiles of the individual thread teeth are divided and at the end result in the complete thread profile. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Material für die Gewindezähne und/oder den oder jeden Gewindeerzeugungsbereich und/oder die Gewindeerzeugungselemente und/oder den Trägerkörper und/oder den Grundkörper und/oder das ganze Werkzeug, Hartmetall wie eine Hartmetalllegierung, insbesondere P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder Sinterhartmetall, insbesondere Wolframcarbid, gegebenenfalls legiert oder gemischt mit Metallen oder anderen Metallcarbiden, oder Titannitrid oder Titancarbid oder Titancarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder polykristalliner Diamant (PKD) vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, in which the material for the thread teeth and / or the or each thread generation area and / or the thread generation elements and / or the carrier body and / or the base body and / or the entire tool is hard metal such as a hard metal alloy, in particular P -Steel or K steel or cermet, or cemented carbide, in particular tungsten carbide, optionally alloyed or mixed with metals or other metal carbides, or titanium nitride or titanium carbide or titanium carbonitride or aluminum oxide, or cutting ceramics, especially polycrystalline boron nitride (PKB), or polycrystalline diamond (PKD) is provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) während der Arbeitsbewegung die Drehzahl der Drehbewegung des Werkzeugs in ihrem zeitlichen Verlauf ein erstes Plateau, bei dem die Drehzahl konstant auf einer vorgegebenen maximalen Drehzahl (nmax) bleibt, durchläuft und b) während der Abbremsbewegung die tatsächliche Drehzahl der Drehbewegung des Werkzeugs in ihrem zeitlichen Verlauf ein zweites Plateau, bei dem die Drehzahl konstant auf derselben vorgegebenen maximalen Drehzahl (nmax) bleibt, durchläuft, c) wobei die vorgegebene maximale Drehzahl der Drehbewegung des Werkzeugs mindestens so groß gewählt ist, dass eine Bahngeschwindigkeit am Gewindeerzeugungsbereich von mindestens 57 m/min, insbesondere von mindestens 85 m/min, erreicht wird, was bei einem Gewindedurchmesser von 6 mm einer maximalen Drehzahl von mindestens 3000 U/min, insbesondere mindestens 4.500 U/min, entspricht.Method according to one of the preceding claims, in which a) during the working movement, the speed of the rotational movement of the tool in its temporal course passes through a first plateau at which the speed remains constant at a predetermined maximum speed (nmax) and b) during the braking movement, the actual speed of the rotary movement of the tool runs through a second plateau over time, at which the speed remains constant at the same predetermined maximum speed (nmax), c) where the specified maximum speed of the rotary movement of the tool is selected to be at least so high that a path speed at the thread generation area of at least 57 m / min, in particular of at least 85 m / min, is achieved, which is a maximum speed with a thread diameter of 6 mm of at least 3000 rpm, in particular at least 4,500 rpm. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem zwischen dem Zeitintervall (Δt1) des ersten Plateaus und dem Zeitintervall (Δt3) des zweiten Plateaus ein Zwischenzeitintervall (Δt2) liegt, in dem die Drehzahl unter die maximale Drehzahl abfällt, wobei das Verhältnis (Δt2 / Δt3) der Intervalllänge des Zwischenzeitintervalls (Δt2) zur Intervalllänge des Zeitintervalls (Δt3) des zweiten Plateaus in einem Bereich von 0,5 bis 2,2, vorzugsweise 0,7 bis 1,6, liegt.Procedure according to Claim 18 , in which between the time interval (Δt 1 ) of the first plateau and the time interval (Δt 3 ) of the second plateau there is an intermediate time interval (Δt 2 ) in which the speed drops below the maximum speed, the ratio (Δt 2 / Δt 3 ) the interval length of the intermediate time interval (Δt 2 ) to the interval length of the time interval (Δt 3 ) of the second plateau is in a range from 0.5 to 2.2, preferably 0.7 to 1.6. Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, bei dem die maximale Drehzahl bereits zu Beginn der ersten Arbeitsphase oder der Arbeitsbewegung oder bei dem Eintrittspunkt des Werkezugs in das Werkstück erreicht ist.Procedure according to Claim 18 or Claim 19 , at which the maximum speed is already reached at the beginning of the first work phase or the work movement or at the point where the tool enters the workpiece. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) das Werkzeug in der Arbeitsbewegung und in der Abbremsbewegung von einem Maschinenantrieb angetrieben wird und zwischen den Maschinenantrieb und das Werkzeug eine Übersetzungseinheit für die Drehbewegung, insbesondere eine Übersetzungsgetriebeeinheit, mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Übersetzungsverhältnis geschaltet (oder: gekoppelt) ist, b) wobei das Übersetzungsverhältnis dem Quotienten aus der Drehzahl des Maschinenantriebs und der Drehzahl des Werkzeugs entspricht und maximal 1:3 beträgt, so dass das Werkzeug mindestens dreimal so schnell dreht wie der Maschinenantrieb, c) wobei in der Programmierung des Maschinenantriebs eine maximale Drehzahl der Drehbewegung des Maschinenantriebs programmiert wird, die dem Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis und der vorgegebenen maximalen Drehzahl der Drehbewegung am Werkzeug entspricht.Method according to one of the preceding claims, in which a) the tool is driven by a machine drive in the working movement and in the braking movement and a transmission unit for the rotary movement, in particular a transmission gear unit, is connected (or coupled) with a predefined or predefinable transmission ratio between the machine drive and the tool, b) where the transmission ratio corresponds to the quotient of the speed of the machine drive and the speed of the tool and is a maximum of 1: 3, so that the tool rotates at least three times as fast as the machine drive, c) whereby in the programming of the machine drive a maximum speed of the rotary movement of the machine drive is programmed, which corresponds to the product of the transmission ratio and the specified maximum speed of the rotary movement on the tool. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Übersetzungsverhältnis zwischen 1:3 und 1:8 und vorzugsweise zwischen 1:4 und 1:5 gewählt ist.Procedure according to Claim 21 , in which the transmission ratio between 1: 3 and 1: 8 and preferably between 1: 4 and 1: 5 is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während wenigstens eines überwiegenden Teils der zweiten Arbeitsphase oder während der gesamten zweiten Arbeitsphase das Werkzeug in derselben Vorwärtsrichtung wie bei der Arbeitsbewegung in der ersten Arbeitsphase bewegt wird und/oder wobei die Abbremsbewegung eine Drehbewegung mit gleichbleibendem Drehsinn wie bei der Arbeitsbewegung umfasst.Method according to one of the preceding claims, in which during at least a predominant part of the second work phase or during the entire second work phase, the tool is moved in the same forward direction as during the work movement in the first work phase and / or where the braking movement is a rotary movement with a constant direction of rotation such as includes during the work movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung beim Umkehrpunkt Null ist und/oder bei dem der gesamte oder aufsummierte axiale Vorschub des Werkzeuges während der Abbremsbewegung zwischen dem 0,1-fachen bis 2-fachen der Gewindesteigung gewählt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the rotational speed of the rotational movement at the reversal point is zero and / or in which the total or total axial feed of the tool during the braking movement is selected between 0.1 times to 2 times the thread pitch. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Abbremsbewegung die axiale Vorschubbewegung abhängig vom Drehwinkel der Drehbewegung des Werkzeugs gemäß einer vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbesondere einer Funktion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gesteuert wird undMethod according to one of the preceding claims, wherein during the braking movement the axial feed movement is controlled depending on the angle of rotation of the rotational movement of the tool according to a previously stored unique relationship, in particular a function or a sequence of functions, between the axial feed of the tool and the angle of rotation and Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während der Abbremsbewegung in mehreren aufeinanderfolgenden Abbremsschritten zueinander unterschiedliche Beziehungen, insbesondere Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gewählt oder eingestellt werden.Method according to one of the preceding claims, in which different relationships, in particular functions, between the axial advance of the tool and the angle of rotation are selected or set during the braking movement in several successive braking steps. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem während mehreren Abbremsschritten für die axiale Eindringtiefe oder den axialen Vorschub eine lineare Funktion des Drehwinkels gewählt wird und/oder bei dem die Steigung, d.h. die Ableitung der axialen Eindringtiefe oder des axialen Vorschubs nach dem Drehwinkel, in jedem dieser Abbremsschritte konstant und betragsmäßig von einem Abbremsschritt zu einem darauffolgenden Abbremsschritt abnehmend eingestellt wird.Procedure according to Claim 26 , in which a linear function of the angle of rotation is selected for the axial penetration depth or the axial advance during several braking steps and / or in which the slope, i.e. the derivation of the axial penetration depth or the axial advance according to the angle of rotation, is constant and absolute in each of these braking steps is set to decrease from one deceleration step to a subsequent deceleration step. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem für die Arbeitsbewegung eine NC-Steuerung für einen Gewindeprozess, beispielsweise eine G33 Wegbedingung, mit der Gewindesteigung des Gewindes verwendet wird und in den mehreren Abbremsschritten ebenfalls eine, vorzugsweise die gleiche, NC-Steuerung für einen Gewindeprozess, beispielsweise eine G33 Wegbedingung, mit der jeweiligen konstanten Steigung als Gewindesteigungsparameter verwendet wird.Procedure according to Claim 27 , in which an NC control for a thread process, for example a G33 path condition, with the thread pitch of the thread is used for the working movement and in the several braking steps also one, preferably the same, NC control for a thread process, for example a G33 path condition, with the respective constant pitch is used as the thread pitch parameter. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem während mehreren Abbremsschritten die axiale Eindringtiefe oder der axiale Vorschub eine, insbesondere kubische, Spline-Funktion des Drehwinkels ist.Method according to one of the Claims 26 to 28 , in which, during several braking steps, the axial penetration depth or the axial advance is a particularly cubic spline function of the angle of rotation. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die unterschiedlichen Funktionen aufeinanderfolgender Abbremsschritte stetig und im Fall differenzierbarer Funktionen vorzugsweise stetig differenzierbar aneinander gesetzt sind.Method according to one of the Claims 11 to 14th , in which the different functions of successive braking steps are set continuously and, in the case of differentiable functions, preferably continuously differentiable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, insbesondere während eines Egalisierungsschrittes, der axiale Vorschub während der Abbremsbewegung in einem Drehwinkel-Teilintervall Null ist und/oder in einem Drehwinkel-Teilintervall in zur Vorwärtsrichtung der Arbeitsbewegung entgegengesetzter Rückwärtsrichtung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which, in particular during an equalization step, the axial advance during the braking movement is zero in a rotation angle sub-interval and / or in a rotation angle sub-interval in the reverse direction opposite to the forward direction of the working movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der nach Erreichen des Umkehrpunktes eine Reversierbewegung des Werkzeuges eingeleitet wird, mit der das Werkzeug aus dem Werkstück bewegt wird, wobei die Reversierbewegung zunächst eine erste Reversierphase, mit der der Gewindeerzeugungsbereich des Werkzeugs zurück in den Gewindegang des erzeugten Gewindes geführt wird, und im Anschluss eine zweite Reversierphase, während der der Gewindeerzeugungsbereich durch den Gewindegang aus dem Werkstück nach außen geführt wird, umfasst.Method according to one of the preceding claims, in which the after reaching the Reversing point, a reversing movement of the tool is initiated, with which the tool is moved out of the workpiece, the reversing movement initially a first reversing phase, with which the thread generating area of the tool is guided back into the thread of the generated thread, and then a second reversing phase, during which the thread generating area is led out of the workpiece through the thread turn. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem die Reversierbewegung mit einem zur Arbeitsbewegung und Abbremsbewegung symmetrischen Bewegungsverlauf mit umgekehrtem Drehsinn und umgekehrtem Vorschub durchgeführt wird.Procedure according to Claim 32 , in which the reversing movement is carried out with a movement path that is symmetrical to the working movement and braking movement, with reversed direction of rotation and reversed feed. Verfahren nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, bei dem die Reversierbewegung in der ersten Reversierphase der betragsmäßig gleichen, nur in der Drehrichtung und Vorschubrichtung invertierten vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbesondere einer Funktion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gesteuert wird wie in der Abbremsbewegung während einer zweiten Arbeitsphase, ggf. unter Auslassung oder Verkürzung des Egalisisierungsschrittes, sofern vorhanden.Procedure according to Claim 32 or Claim 33 , in which the reversing movement in the first reversing phase of the same absolute value, inverted only in the direction of rotation and advance direction, is stored in advance, in particular a function or a sequence of functions, between the axial advance of the tool and the angle of rotation is controlled as in the braking movement during a second work phase, possibly omitting or shortening the equalization step, if available.
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