EP3921106A1

EP3921106A1 - Werkzeug und verfahren zum erzeugen eines gewindelochs mit spanteilern

Info

Publication number: EP3921106A1
Application number: EP19762719.3A
Authority: EP
Inventors: Christian Beer; Bernhard Borschert; Thomas Funk; Dietmar Hechtle; Manuel LEONHARD; Lukas PÖRNER; Martin Steinbach
Original assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Current assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-12-15
Also published as: WO2020160793A1; MX2021009477A; WO2020160793A8; US20220184723A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (2) zum Erzeugen eines Gewindeloches (5), a) wobei das Werkzeug (2) in einer Arbeitsbewegung in einer Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um eine durch das Werkzeug (2) verlaufende Werkzeugachse (A) drehbar ist und zugleich in einer axialen Vorwärtsrichtung axial zur Werkzeugachse (A) bewegbar ist; b) wobei das Werkzeug (2) wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich (4) und wenigstens einen Bohrbereich (3) umfasst, die miteinander starr bewegungsgekoppelt sind; c) wobei der Bohrbereich (3) zum Erzeugen eines Kernloches vorgesehen ist und axial zur Werkzeugachse (A) zum Gewindeerzeugungsbereich (4) versetzt angeordnet ist und/oder in einem in Vorwärtsrichtung weiter vorne, insbesondere an einem vorderen oder freien Ende, liegenden Bereich des Werkzeugs (2) angeordnet ist als der Gewindeerzeugungsbereich (4); d) wobei der Gewindeerzeugungsbereich (4) radial zur Werkzeugachse (A) weiter nach außen ragt als der Bohrbereich (3); e) wobei der Gewindeerzeugungsbereich (4) entlang einer Schraubenlinie oder Gewindehelix mit einem vorgegebenen Gewindesteigungswinkel und einem vorgegebenen Windungssinn des zu erzeugenden Gewindes verläuft und ein Wirkprofil aufweist, das dem Gewindeprofil des zu erzeugenden Gewindes entspricht; f) wobei der Bohrbereich (3) wenigstens eine Bohrschneide (31, 32) aufweist; g) wobei an der Bohrschneide (31, 32) wenigstens ein Spanteiler (11, 12) angeordnet ist, der eine Unterbrechung der Bohrschneide (31, 32) bildet.

Description

Titel : Werkzeug und Verfahren zum Erzeugen eines Gewindelochs mit Spanteilern

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und Verfahren zum Erzeugen eines Gewindelo ches.

Ein Gewinde weist einen Schraubenlinien- oder helixförmigen Gewindegang mit kon- stanter Gewindesteigung auf und kann als Innengewinde oder als Außengewinde er zeugt 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.

Einen Überblick über im Einsatz befindliche Gewindeerzeugungswerkzeuge und Ar beitsverfahren gibt das Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik , Herausge ber: EMUGE-FRANKEN, Verlag: Publicis Corporate Publishing , Erscheinungsjahr: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), im Folgenden nur als "EMUGE-Handbuch" bezeichnet.

Das Kernlochbohren wird im EMUGE-Handbuch , Kapitel 7, Seiten 161 bis 179 be schrieben. Zur Gewindeerzeugung sind sowohl spanabhebende als auch spanlose Verfahren und Gewindewerkzeuge bekannt. Spanabhebende Gewindeerzeugung beruht auf Ma terialabtrag 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. Unter die spanabhebende oder spanende Gewindeerzeugung fallen die axial arbei tenden Gewindebohrer (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 8, Seiten 181 bis 298 ) und die zirkular arbeitenden Gewindefräser (vgl. EMUGE-Handbuch , Kapitel 10, Seiten 325 bis 372).

Zu den spanlosen Gewindeerzeugungswerkzeugen zählen die axial arbeitenden Ge windefurcher (vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 9, Seiten 299 bis 324 ) und auch die zirkular arbeitenden Zirkulargewindeformer.

Gewindebohrer und Gewindefurcher haben unter der Gewindesteigung des zu erzeu genden Gewindes schraubenförmig um die Werkzeugachse angeordnete schnei dende bzw. formende Gewindezähne und arbeiten mit einer ausschließlich axialen Vorschubbewegung mit gemäß der Gewindesteigung synchronisierter Drehbewegung um die eigene Werkzeugachse. Der Drehsinn von Gewindebohrer und Gewindefur cher beim Erzeugen des Gewindes entspricht dem Windungssinn des zu erzeugende Gewindes. Nach Erzeugung des Gewindeganges wird das Werkzeug abgebremst und an einem Umkehrpunkt zum Stillstand gebracht. Nun wird zum Zurückholen des Werkzeugs aus dem Werkstück eine Rückwärts- oder Reversierbewegung eingelei tet, bei der die axiale Vorschubrichtung und die Drehrichtung genau entgegenge setzt zur Arbeitsbewegung sind und die axialen Vorschubbewegung und Drehbewe gung wieder gemäß der Gewindesteigung synchronisiert sind, um das Gewinde nicht zu beschädigen.

Es sind nun auch Kombinationswerkzeuge bekannt, mit denen mit demselben Werk zeug in einem Arbeitsschritt ein Gewindeloch im Vollmaterial des Werkstückes, also ohne vorherige Bohrung eines Kernloches, erzeugt wird. Diese Kombinationswerk zeuge umfassen einen das Kernloch erzeugenden Bohrbereich am vorderen Ende und einen axial anschließenden Gewindeerzeugungsbereich zum Erzeugen des Ge windes in dem vom Bohrbereich erzeugten Kernloch. Es gibt dabei Kombinationswerkzeuge, bei denen der Bohrbereich und der Gewinde erzeugungsbereich nicht simultan oder gleichzeitig arbeiten, sondern zeitlich nach einander. Ein Beispiel hierfür ist das als„KOMBI" bezeichnete Werkzeug, welches im EMUGE-Handbuch auf Seite 221 beschrieben ist und bei dem in dünnwandigen Bau- teilen und Blechen ein Durchgangsgewindeloch erzeugt wird, wobei die Bohrspitze vor dem Gewindeschneiden bereits aus dem Werkstück ausgetreten sein muss.

Ferner sind auch Kombinationswerkzeuge bekannt, bei denen der Bohrbereich und der Gewindeerzeugungsbereich simultan oder gleichzeitig arbeiten. Beispiele hierfür sind aus den Druckschriften DE 1 818 609 Ul, DE 2 323 316 Al, DE 32 41 382 Al, DE 10 2005 022 503 Al und DE 10 2016 008 478 Al bekannt.

Die DE 1 818 609 Ul offenbart ein Kombinationswerkzeug, das an seinem vorderen Ende eine Bohrerspitze eines Spiralbohrers mit zwei oder mehr konisch zur Bohrer- achse zulaufenden Schneidlippen aufweist und unmittelbar anschließend Gewinde schneidzähne aufweist. Die Gewindeschneidzähne können nur über einige wenige, zum Beispiel drei, Ganghöhen des Gewindes verlaufen. Ferner sind schraubenlinien förmig oder achsparallel verlaufende Spanabführnuten vorgesehen, an denen sich sowohl die Schneidlippen des Spiralbohrteils als auch die Gewindeschneidzähne be- finden. Mit diesem Kombinationswerkzeug können auch Sackgewindelöcher herge stellt werden.

Die DE 2 323 316 Al offenbart ein Verfahren zum Bohren von Gewindelöchern mit tels Gewindebohrers, bei dem der schraubenförmig drehenden Hauptbewegung des Gewindebohrers eine oszillierende drehende Hubbewegung in Steigungsrichtung des Gewindes überlagert wird, wodurch das Gewindebohren in einem Arbeitsgang in das volle Material vorgenommen wird.

Die DE 32 41 382 Al offenbart einen Muttergewindebohrer für Durchgangsgewinde- löcher, bei dem der Gewindeschneidbohrer zusammen mit dem Gewindelochbohrer zu einem in einem einzigen Arbeitsgang anzuwendenden Kombinationswerkzeug vereinigt ist. Die Spanabführnuten des im vorderen Bereich des Kombinationswerk zeugs angeordneten Spiralbohrers können sich in den Gewindebohrbereich fortset zen, so dass auch die Gewindeschneidzähne an den Spanabführnuten angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform können gesonderte Spanabführnuten im Gewindebohrteil vorgesehen sein, die auch achsparallel verlaufen können.

Aus der DE 10 2005 022 503 Al sind verschiedene Kombinationen von simultan ar beitenden Bohrbereich und Gewindeerzeugungsbereich in einem Kombinationswerk zeug zur Erzeugung eines Gewindeloches bekannt, unter anderem auch die Kombi- nation eines axial arbeitenden Bohrbereichs und eines axial arbeitenden Gewin defurchbereiches in einem Werkzeug.

Aus der DE 10 2016 008 478 Al ist ein weiteres 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 durchge führt. In diesem bekannten Verfahren erfolgt ein Gewindebohr-Hub und anschlie ßend ein gegenläufiger Reversier-Hub. Im Gewindebohr-Hub erzeugt einerseits die Hauptschneide die Kernlochbohrung und andererseits das Gewindeprofil das Innen gewinde an der Innenwandung der Kernlochbohrung bis zum Erreichen einer nutz baren Soll-Gewindetiefe. Der Gewindebohr-Hub wird bei einem Gewindebohr-Vor- schub mit dazu synchronisierter Drehzahl des Gewindebohr-Werkzeugs durchge führt. In einem nachfolgenden gegenläufigen Reversier-Hub wird das Gewindebohr- Werkzeug in einer Reversier-Richtung aus der Gewindebohrung herausgeführt, und zwar mit entgegengesetztem Reversier-Vorschub und damit synchronisierter Rever- sier-Drehzahl. Dadurch wird gewährleistet, dass das Gewindeprofil des Gewinde bohr-Werkzeugs im Gewindegang des Innengewindes belastungsfrei bewegt wird. Nach dem Gewindebohr-Hub erfolgt nicht unmittelbar der Reversier-Hub, sondern vielmehr zuvor ein Nutformschritt oder Nutform-Hub, bei dem eine an das Innenge- winde anschließende Umlaufnut ohne Gewindesteigung gebildet wird, in der das Ge windeprofil des Gewindebohr-Werkzeuges belastungsfrei drehen kann. Das Gewin- debohr-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. Auf diese Weise könne die Gewindebohr-Drehzahl bis auf 0 reduziert werden, ohne dass es aufgrund von übermäßig großer Schneidenbelastung zu einem Werk zeugbruch oder zu einem Ausbrechen des Gewindeprofils kommt. 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.

Beim Start des Reversier-Hubes wird das bekannte Gewindebohr-Werkzeug so ange steuert, dass der Gewinde-Schneidzahn belastungsfrei in den Gewindegang-Auslauf eingefahren werden kann, der in die Umlaufnut einmündet. Wie das allerdings ge schehen soll, ist in DE 10 2016 008 478 Al nicht offenbart. Anschließend wird das Gewindebohr-Werkzeug in einer zur Gewindebohr-Richtung gegenläufigen Reversier- Richtung aus der Gewindebohrung herausgeführt, und zwar mit einem Reversier- Vorschub sowie damit synchronisierter Reversier-Drehzahl, wodurch der Gewinde- Schneidzahn ohne Materialabtrag aus der Gewindebohrung herausgedreht werden kann.

Das Gewindebohr-Werkzeug gemäß DE 10 2016 008 478 Al weist einen Spannschaft und einen daran anschließenden Gewindebohr-Körper auf, entlang dessen Längs achse sich zumindest eine Spannut bis zu einer stirnseitigen Hauptschneide an der Bohrerspitze erstreckt. Das Werkzeug weist an seiner Bohrerspitze drei gleichmäßig umfangsverteilte, stirnseitige Hauptschneiden sowie ein in der Gewindebohr-Rich tung nacheilendes Gewindeprofil auf. Insgesamt drei umfangsseitig verteilte Span- nuten erstrecken sich bis zu der jeweiligen stirnseitigen Hauptschneide an der Boh rerspitze. An jeder hauptschneide läuft eine die Spannut begrenzende Spanfläche und eine stirnseitige Freifläche der Bohrerspitze zusammen. In der Werkzeug-Um fangsrichtung ist die jeweilige Spannut durch jeweils einen von insgesamt drei Boh- rerstegen begrenzt. Die Spanfläche der Spannut geht dabei unter Bildung einer Ne benschneide in eine außenumfangsseitige Rückenfläche des jeweiligen Bohrerstegs über. Die Nebenschneide und die stirnseitige Hauptschneide laufen an einer radial äußeren Hauptschneidenecke zusammen. An der außenumfangsseitigen Rückenfläche des Bohrersteges kann das Gewindepro fil mit zumindest einem Gewinde-Schneidzahn ausgebildet sein. Die Zahnhöhe des Schneidzahns ist in der Radialrichtung so bemessen, dass der Schneidzahn die Hauptschneide in der Radialrichtung nach außen um einen Radialversatz überragt. Gegebenenfalls kann der Schneidzahn in der Radialrichtung nach außen flächenbün- dig die Hauptschneide verlängern. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Schneid zahn in der Axialrichtung betrachtet um einen Axialversatz hinter der Hauptschneide angeordnet sein. Die Schneidzähne sind in der Axialrichtung zueinander versetzt am Gewindebohr-Werkzeug ausgebildet. Deren Versatzmaße sind so mit der Gewinde- bohr-Drehzahl und mit dem Gewindebohr-Vorschub abgestimmt, dass ein einwand- freies Gewindeschneiden gewährleistet ist.

Ferner sind auch zirkular arbeitende Kombinationswerkzeuge bekannt wie die aus schließlich spanabhebend arbeitenden Bohrgewindefräser (BGF) (vgl. EMUGE-Hand- buch, Kapitel 10, Seite 354 ) und der sogenannte Zirkularbohrgewindefräser (ZBGF) ((vgl. EMUGE-Handbuch, Kapitel 10, Seite 355).

Reine Bohrwerkzeuge, insbesondere Spiralbohrer, zum Erzeugen von Bohrungen (ohne Gewinde) sind normalerweise mit durchgehenden von innen nach außen ver laufenden Bohrschneiden ausgelegt, so dass sich einrollende kürzere Späne entste- hen, weil die über die Bohrschneide radial unterschiedlichen Schnittgeschwindigkei ten und Umfangslängen des abgetragenen Materials zu einer Umformung und einem Einrollen des Spanes führen. Diese kürzeren Späne sind für den den Prozess gut ge eignet und man unterscheidet dabei insbesondere Wendelspäne oder Wendelspan stücke oder Spiralspäne oder Spiralspanstücke oder auch Kommaspäne.

In eher seltenen Anwendungen vor allem bei größeren Bohrdurchmessern werden bei Bohrwerkzeugen sogenannte Spanteiler in den Bohrschneiden vorgesehen, die mit nachgeordneten Spanformstufen oder Spanbrechern kombiniert werden (z. B. DE 37 04 196 Al, DE 10 2009 024 256 Al oder US 3,076,357).

Die Spanteiler bilden Unterbrechungen der Bohrschneiden und können als Nuten o- der Ausnehmungen oder auch als Stufen an der jeweiligen Bohrschneide ausgebildet sein.

Solche Spanteiler teilen die bei großen Bohrdurchmessern besonders breiten Späne in schmälere Späne auf. Jedoch entstehen nun deutlich längere und wenig einge rollte Späne, die sogenannten Bandspäne. Solche Bandspäne sind für den Prozess unbrauchbar, insbesondere weil sie sich zwischen Werkzeug und der Bohrungswan dung verklemmen können und Schäden bis hin zu Werkzeugbruch entstehen kön nen. Deshalb werden bei Bohrwerkzeugen mit Spanteilern gemäß dem Stand der Technik die Spanteiler mit nachgeordneten Spanformstufen oder Spanbrechern kom biniert, um die Bandspäne gleich umzuformen und zu brechen.

Die hier genannten Spanformen sind im EMUGE-Handbuch, Kapitel 1, Seite 32 ge zeigt und hinsichtlich ihrer Spanklassen und Brauchbarkeit unterteilt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug und ein Verfahren je weils zum Erzeugen eines Gewindeloches in einem Werkstück anzugeben, bei denen Belastungen des Werkzeugs durch Bohrspäne geringgehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe geeignete Ausführungsformen und Gegenstände gemäß der Erfindung sind insbesondere in den Patentansprüchen angegeben, die auf ein Werkzeug zum Erzeugen eines Gewindeloches, insbesondere mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, und ein Verfahren zum Erzeugen eines Gewin deloches unter Verwendung eines solchen Werkzeuges, insbesondere mit den Merk malen des Patentanspruchs 11, gerichtet sind. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.

Die beanspruchbaren Merkmalskombinationen und Gegenstände gemäß der Erfin dung sind nicht auf die gewählte Fassung und die gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche beschränkt. Vielmehr kann jedes Merkmal einer Anspruchskatego rie, beispielsweise eines Werkzeugs, kann auch in einer anderen Anspruchskatego rie, beispielsweise einem Verfahren beansprucht werden. Ferner kann jedes Merk mal in den Patentansprüchen, auch unabhängig von deren Rückbeziehungen, in ei ner 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 Pa tentansprüchen oder in der Beschreibung oder Zeichnung beschrieben oder offen- bart ist oder sind, beansprucht werden.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist ein zum Erzeugen (oder: Herstel len) eines Gewindeloches geeignetes und bestimmtes Werkzeug in einer Arbeitsbe wegung in einer Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um eine durch das Werkzeug verlaufende Werkzeugachse drehbar und zugleich in einer axialen Vorwärtsbewegung in einer Vorwärtsrichtung axial zur Werkzeugachse bewegbar.

Das (kombinierte und axial arbeitende) Werkzeug umfasst wenigstens einen Bohrbe reich und wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich, die miteinander starr bewe gungsgekoppelt sind und dadurch in der Arbeitsbewegung synchron zueinander be- wegbar sind. Der Bohrbereich weist wenigstens eine Bohrschneide auf und ist zum Erzeugen eines Kernloches in einem Werkstück bei der Arbeitsbewegung des Werk- zeugs vorgesehen. Dazu ist der Bohrbereich axial zur Werkzeugachse zum Gewinde erzeugungsbereich versetzt angeordnet und/oder in einem in der axialen Vorwärts richtung weiter vorne, insbesondere an einem vorderen oder freien Ende, liegenden Bereich des Werkzeugs, angeordnet als der Gewindeerzeugungsbereich. Der Gewin deerzeugungsbereich verläuft entlang einer Schraubenlinie (oder Helix) mit einem vorgegebenen Gewindesteigungswinkel und einem vorgegebenen Windungssinn des zu erzeugenden Gewindes (also Rechts- oder Linksgewinde) und weist ein Wirkprofil auf, das dem Gewindeprofil des zu erzeugenden Gewindes entspricht. Dadurch, oder mit anderen Worten, weist der Gewindeerzeugungsbereich auch eine durch den Ge windesteigungswinkel und den Durchmesser des Gewindes definierten abhängigen Gewindesteigung auf, die der Gewindesteigung des zu erzeugenden Gewindes ent spricht. Der Gewindeerzeugungsbereich ist zum Erzeugen eines Gewindeganges in der Oberfläche des vom Bohrbereich erzeugten Kernloches bei der Arbeitsbewegung des Werkzeugs vorgesehen, wobei bei dem Erzeugen des Gewindeganges die Dreh bewegung und die axiale Vorwärtsbewegung in der Arbeitsbewegung so synchroni siert sind, dass bei einer Drehung um 360° eine axiale Vorwärtsbewegung um die Gewindesteigung erfolgt. Der Gewindeerzeugungsbereich ragt radial zur Werkzeug achse weiter nach außen als der Bohrbereich. Dadurch kann das Gewinde ohne radi ale Zustellung des Werkzeugs erzeugt werden und der Bohrbereich bei einer Rever sierbewegung ohne Zerstörung des Gewindes durch das Gewindeloch wieder her ausbewegt werden.

Das Werkzeug ist somit ein kombiniertes Werkzeug und es erzeugen während der Arbeitsbewegung des Werkzeugs der Bohrbereich des Werkzeugs ein Kernloch in dem Werkstück und der Gewindeerzeugungsbereich des Werkzeugs gleichzeitig ei nen unter der vorgegebenen Gewindesteigung verlaufenden Gewindegang in der Oberfläche dieses Kernloches, was dann in einem Gewindeloch (Kernloch mit Gewin degang) resultiert. Das bedeutet, dass die vom Bohrbereich während der Arbeitsbe wegung erzeugten Bohrspäne an dem von dem Gewindeerzeugungsbereich erzeug ten Gewindegang vorbeigeführt und dann auch aus dem Gewindeloch abgeführt werden müssen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist nun bei diesem derart ausgebildeten kombi nierten Werkzeug an der Bohrschneide wenigstens ein Spanteiler angeordnet, der eine Unterbrechung der Bohrschneide bildet. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Gewindes mit einer vorgegebenen Gewindesteigung und mit einem vorgegebenen Gewindeprofil in einem Werkstück, vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst: a) Verwenden eines Werkzeuges gemäß der Erfindung,

c) Bewegen des Werkzeugs in einer Arbeitsbewegung während einer ersten Ar- beitsphase in das Werkstück,

d) wobei die Arbeitsbewegung eine Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um die Werkzeugachse des Werkzeugs und eine gemäß der Gewin desteigung 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 Werk zeugachse ein axialer Vorschub des Werkzeugs um die vorgegebene Gewin desteigung entspricht,

e) wobei während der Arbeitsbewegung der Bohrbereich des Werkzeugs ein Kernloch in dem Werkstück erzeugt und der Gewindeerzeugungsbereich in der ersten Arbeitsphase einen unter der vorgegebenen Gewindesteigung verlaufenden Gewindegang in der Innenwandung des von dem Bohrbereich erzeugten Kernloches erzeugt, wobei der Bohrbereich und der Gewindeer zeugungsbereich die Arbeitsbewegung gemeinsam ohne Veränderung ihrer relativen Lage zueinander ausführen.

Bei kombinierten Werkzeugen nach dem Stand der Technik, beispielsweise gemäß DE 10 2016 008 478 Al, sind im Bohrbereich durchgehende Bohrschneiden ohne Spanteiler vorgesehen. Bei durchgehenden Bohrschneiden entstehen für den Pro zess gut brauchbare kurze und eingerollte Bohrspäne (Kommaspäne), die typischer- weise die Länge des Umfangsabstands oder Teilungswinkels zwischen den aufeinan derfolgenden Bohrschneiden haben und sich aufgrund unterschiedlicher Schnittge schwindigkeiten und Bahnlängen bei verschiedenen Radien einrollen. Es hat sich jedoch bei Versuchen überraschenderweise herausgestellt, dass diese gut brauchbaren kleineren Bohrspäne dennoch für den Prozess mit dem kombinier ten Werkzeug ungünstig sind, insbesondere dass die gewünschten Gewindetiefen von dem 2-fachen bis 2,5-fachen des Gewindedurchmessers nicht erreichbar waren, sondern häufig ein Werkzeugbruch auftrat. Die Untersuchungen über die Gründe sind noch nicht abgeschlossen. Eine wahrscheinliche Erklärung dafür ist jedoch, dass sich die kleineren Bohrspäne im vom Gewindeerzeugungsbereich erzeugten Ge windegang verhaken und verklemmen können.

Durch die Spanteiler gemäß der Erfindung entstehen im Bohrbereich jedoch nun Bandspäne, also lange zusammenhängende und wenig eingerollte Bohrspäne. Sol che Bandspäne sind für den Prozess erst recht unbrauchbar, die wie dem Fachmann wohlbekannt ist (siehe wie vorne schon erwähnt, EMUGE-Handbuch, Kapitel 1, Seite 32). Somit würde ein Fachmann Spanteiler bei diesem kombinierten Werkzeug nicht in Betracht ziehen, da der Fachmann aufgrund seiner Erfahrung und seines Fachwis sens erwarten musste, dass sich durch Spanteiler und die von ihnen erzeugten Bandspäne die Spanproblematik sogar noch verschlimmern würde, statt sich zu ver bessern.

Für die bei reinen Bohrwerkzeugen gemäß dem vorne erwähnten Stand der Technik eingesetzten Spanformstufen zum Brechen der durch die Spanteiler erzeugten Bandspäne wäre bei dem kombinierten Werkzeug kein Platz oder müsste der Bohr bereich deutlich länger ausgebildet werden und die entsprechende Bohrlochtiefe würde wieder bei der Gewindetiefe fehlen. Außerdem wäre keineswegs gewährleis tet, dass die gebrochenen Bandspäne sich nicht dann in dem Gewindegang verklem men würden.

Die Erfindung beruht nun auf der äußerst überraschenden Beobachtung, dass bei dem kombinierten Werkzeug und Verfahren gemäß der Erfindung, auch ohne Span brecher oder Spanumformstufen, praktisch keine Bandspäne übrigbleiben oder in o- der außerhalb des Gewindeloches festzustellen sind. Die Untersuchungen, warum dies so ist, sind noch nicht abgeschlossen. Aus derzeitiger Sicht erklären sich die Erfinder diese erstaunlichen Beobachtungen folgendermaßen. Die im Bohrbereich aufgrund der Spanteiler entstehenden Bandspäne setzen sich wohl aufgrund ihrer Größe nicht im Gewindegang fest. Vielmehr werden die Bandspäne zwischen dem Werkzeug, insbesondere Stegen zwischen Spanabführnuten und deren Stegkanten, einerseits und der mit dem Gewindegang versehenen, also nicht glatten, Gewin delochwandung andererseits stark umgeformt und dadurch gebrochen. Der Gewin degang scheint also wie eine Art Spanbrecher für die Bandspäne zu wirken. Bei ei ner glatten Wandung würden die Bandspäne nicht gebrochen werden können.

Es entstehen durch diesen Spanbrechvorgang zwischen Werkzeug, insbesondere Stegen zwischen Spanabführnuten, und Werkstückoberfläche mit Gewindegang, ge brochene Bandspäne oder Bandspanbruchstücke mit einer solchen Größe und Form, dass sie sich nicht mehr zwischen Werkzeug und Lochwandung verklemmen wie die ungebrochenen Bandspäne, sich aber dennoch nicht im Gewindegang verklemmen wie die Bohrspäne, die ohne Spanteiler entstehen. Diese nicht zu erwartende Wir kung und überraschende, aber erfreuliche Erkenntnis hat nun dazu geführt, dass mit den Spanteilern an den Bohrschneiden auch Gewindetiefen entsprechend dem 2- fachen bis 2,5-fachen des Gewindedurchmessers problemlos erreicht werden konn ten.

In einer Ausführungsform weist der Bohrbereich eine Anzahl n von wenigstens zwei Bohrschneiden auf, die in Drehrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, insbe sondere um einen Teilungswinkel von 360°/n, und an jeder der n Bohrschneiden ist jeweils wenigstens ein Spanteiler angeordnet und/oder bei dem der radiale Durch messer des Bohrbereichs bezogen auf die Werkzeugachse maximal 10 mm beträgt (also eine Größe, bei der auch bei reinen Spiralbohrern keine Spanteiler eingesetzt werden).

Im Allgemeinen sind die radialen Abstände der Spanteiler von der Werkzeugachse an verschiedenen Bohrschneiden unterschiedlich gewählt, derart, dass in einer Drehprojektion oder in Drehrichtung um die Werkzeugachse auf eine von einem Spanteiler an einer ersten Bohrschneide gebildeten Unterbrechung ein schneidender Bereich oder eine Bohrteilschneide einer zweiten Bohrschneide folgt.

Die axiale Tiefe des Spanteilers gemessen in zur Werkzeugachse axialer Richtung von der Unterbrechung der Bohrschneide liegt vorteilhafterweise in einem Bereich des 0,5/n-fachen bis 1,1/n-fachen, insbesondere dem 1/n-fachen, der Gewindestei gung des Gewindeerzeugungsbereiches.

Eine radiale Breite einer Unterbrechung eines Spanteilers ist bevorzugt aus einem Bereich von dem 0,05-fachen bis zum 0,25-fachen des Durchmessers des Bohrberei ches gewählt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein Spanteiler als Spanteilnut, die an der jeweiligen Bohrschneide eine Unterbrechung bildet.

Jede Bohrschneide ist typischerweise an einem zugehörigen Bohrsteg angeordnet und/oder ausgebildet, wobei insbesondere an jedem Bohrsteg, insbesondere an ei ner stirnseitigen Fläche des Bohrsteges, wenigstens eine erste Freifläche, die sich an die Bohrschneide anschließt, ausgebildet ist. Der Freiwinkel der ersten Freiflä chen kann in einem radial außenliegenden Bereich zwischen 3° bis 15° oder 5° bis 15°, insbesondere 6° oder 10°, gewählt sein und vorzugsweise radial nach innen zunehmen, insbesondere bis maximal 40°. Insbesondere ist die erste Freifläche ke gelmantelförmig oder auch eben.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an jedem Bohrsteg, insbesondere an ei ner stirnseitigen Fläche des Bohrsteges, wenigstens eine zweite Freifläche ausgebil det, die sich an die von der Bohrschneide abgewandten Rückseite der ersten Freiflä che anschließt, wobei die zweite Freifläche stärker freigestellt ist oder unter einem größeren Freiwinkel angeordnet ist als die erste Freifläche. Der Freiwinkel der zwei ten Freiflächen ist in einem radial äußeren Bereich vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° bis 40° oder 20° und 40°, beispielsweise 32°, gewählt ist. Die zweite(n) Freifläche(n) kann/können auch gekrümmt oder eben sein. Vorzugsweise umfasst das Werkzeug wenigstens eine und vorzugsweise wenigstens zwei Spanabführnuten, die im Bohrbereich beginnen und sich durch den Gewindeer zeugungsbereich hindurch fortsetzen in einen Spanbereich, der axial zur Werkzeug- achse gesehen sich unmittelbar an den Gewindeerzeugungsbereich an der vom Bohrbereich entgegengesetzten Seite anschließt. Zumindest im Spanbereich, vor zugsweise entlang der gesamten Spanabführnuten, sind zwischen den Spanab führnuten Stege angeordnet und ausgebildet. Die Spanabführnuten und die dazwischenliegenden Stege verlaufen bevorzugt um die Werkzeugachse gedrallt, insbesondere unter einem konstanten oder variablen Drallwinkel, der typischerweise in einem Intervall von 0° bis 50°, insbesondere 20° bis 35°, beispielsweise 30°, liegt. An den Stegen kann im vorderen Bereich zunächst jeweils ein Bohrsteg des Bohrbe reichs und dann der oder die Gewindezähne des Gewindeerzeugungsbereichs ausge bildet sein.

An den äußeren Übergangsbereichen zwischen den Stegen und den Spanabführnu- ten sind, zumindest im Spanbereich, Stegkanten ausgebildet, die im Allgemeinen stumpf oder nicht schneidend ausgebildet sind und insbesondere dem Verlauf der Spanabführnuten folgen. Ferner ist vorzugsweise der radiale Durchmesser der Stege und damit der Stegkanten im Spanbereich gleich oder etwas kleiner als der Durch messer des Bohrbereichs und damit der erzeugten Kernlochwandung, insbesondere zwischen 90 % und 100 %, beispielsweise 99,8 %, dieses Durchmessers, gewählt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden im Bohrbereich aufgrund der Spanteiler entstehende Bandspäne durch die Spanabführnuten geführt und zwi schen den Stegen, insbesondere den Stegkanten, des Spanbereichs einerseits und der mit dem vom Gewindeerzeugungsbereich erzeugten Gewindegang versehenen Gewindelochwandung andererseits gebrochen. Die Bandspanbruchstücke werden dann durch die Spanabführnuten nach außen aus dem Gewindeloch geführt. Die axiale Länge der Spanabführnuten ist im Allgemeinen größer als die maximale Lochtiefe oder Eindringtiefe des Werkzeugs, so dass sich die Spanabführnuten je derzeit in einen Bereich oberhalb oder außerhalb der Werkstückoberfläche erstre cken und die Späne aus dem Gewindeloch abführen können.

In einer Ausführungsform erstreckt sich wenigstens eine Spanteilnut des jeweiligen Spanteilers von der jeweiligen Bohrschneide in eine benachbarte Freifläche oder Ab folge von Freiflächen.

Die Erstreckung der Spanteilnut(en) folgt dabei vorzugsweise einem im Wesentli chen linearen Verlauf oder einer Abfolge von wenigstens zwei oder drei zueinander geneigten, insbesondere nach innen zur Werkzeugachse hin (oder konvex) geneig ten, linearen Nutabschnitten. Dabei kann die lineare Erstreckung der Spanteilnut o- der ihrer Abschnitte insbesondere jeweils tangential zu einem Kreis um die Werk zeugachse verlaufen.

Ferner ist auch ein zumindest abschnittsweise gekrümmter, vorzugsweise konvex zur Werkzeugachse gekrümmter, Verlauf der Erstreckung der Spanteilnut(en) mög lich.

Die Spanteilnut kann sich in einer Ausführungsform von der jeweiligen Bohrschneide in die dahinterliegende(n) erste(n) Freifläche(n) und in der Regel auch in die zweite(n) Freifläche(n) erstrecken, wobei eine Länge der Erstreckung der Spanteil nut insbesondere durch den oder die Freiwinkel der Freifläche(n) einstellbar ist.

Ferner kann sich in Ausführungsformen die Spanteilnut zu einem Austritt für Kühl- und/oder Schmiermittel in dem zugehörigen Bohrsteg erstrecken.

Die Spanteilnut kann sich auch in einer anderen Ausführungsform an der Spanfläche der jeweiligen Bohrschneide erstrecken. In verschiedenen Ausführungsformen kann wenigstens ein Spanteiler oder eine Spanteilnut einen Querschnitt in Form eines Dreiecks oder Trapezes oder Schwal benschwanzes oder Rechtecks oder einer Doppelwelle oder einer Rundung, insbe sondere eines Halbkreises, gegebenenfalls mit verlängerten linearen Seitenwänden, aufweisen.

Wenigstens ein Spanteiler kann auch als Spanteilstufe ausgebildet sein.

In allen Ausführungsformen ist bevorzugt die Spanfläche an jeder Bohrschneide nicht mit einer vorstehenden Spanumformfläche oder Spanumformstufe versehen, sondern verläuft insbesondere stetig mit einer vergleichsweise geringen Krümmung. Dadurch kann der Bohrbereich kompakter und axial kürzer ausgebildet werden. Das bedeutet allerdings, dass die Bandspäne nicht schon im Bohrbereich gebrochen wer den.

In einer Ausführungsform weist der Gewindeerzeugungsbereich wenigstens einen Gewindezahn auf oder eine Anzahl n von wenigstens zwei Gewindezähnen, die vor zugsweise unter einem axialen Abstand von P/n zueinander angeordnet sind und vorzugsweise über den Umfang verteilt unter Teilungswinkeln, insbesondere glei chen Teilungswinkeln 360°/n angeordnet sind.

Das Gewindezahnprofil wenigstens eines Gewindezahnes kann ein Zwischen- oder Vorprofil, beispielsweise ein Anschnitt- oder Anfurchprofil, sein, das sich insbeson dere mit weiteren Gewindezahnprofilen weiterer Gewindezähne zu einem Gesamt wirkprofil überlagert.

Bevorzugt weist wenigstens ein Gewindezahn wenigstens eine Gewindeschneide auf und optional auch eine der Gewindeschneide nachgeordnete Gewindefurchfläche zum Erzeugen einer Oberfläche mit guter Oberflächengüte, wobei sich die Wirkpro file der Gewindeschneide und der Gewindefurchfläche zu dem, vorzugsweise dem Gewindeprofil entsprechenden, Gewindezahnprofil an dem vorderseitigen Bereich überlagern. In einer weiteren Ausführungsform weist der Gewindeerzeugungsbereich wenigstens einen (weiteren) Gewindezahn auf, der in einem im Windungssinn gesehen vorder seitigen Bereich ein Gewindezahnelement mit einem Gewindezahnprofil als Wirkpro fil zum Erzeugen oder Nachbearbeiten des Gewindes auf weist und in einem im Win dungssinn gesehen rückwärtigen Bereich ein Räumelement zum Räumen des er zeugten Gewindes von eingedrungenen Spänen, insbesondere den Bandspanbruch stücken, bei einer Reversierbewegung aufweist. Dieser Gewindezahn mit Räumele ment ist vorzugsweise im Windungssinn gesehen der letzte Zahn des Gewindeerzeu gungsbereiches ist und damit der erste Zahn bei der Reversierbewegung.

Das Räumelement weist ein Räumprofil als Wirkprofil auf, das vorzugsweise dem Gewindeprofil des erzeugten Gewindes entspricht und/oder dem Gewindezahnprofil an seinem vorderseitigen Bereich entspricht.

Das Räumelement weist vorzugsweise eine Räumschneide auf, die ein Räumprofil aufweist, das zum Gewindezahnprofil des Gewindezahnelements korrespondiert, ins besondere ein gleiches oder zumindest an Räumprofilflanken des Räumprofils glei ches Wirkprofil aufweist wie das Gewindezahnprofil.

Ferner weist das Räumelement in einer vorteilhaften Ausführungsform eine entge gengesetzt 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 Räum fläche 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.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt: Bewegen des Werkzeuges in einer an die Arbeitsbewegung anschließenden Abbremsbewegung während einer zweiten Arbeitsphase weiter in das Werk stück in derselben Vorwärtsrichtung wie bei der Arbeitsbewegung bis zu ei nem Umkehrpunkt.

In einer Ausführungsform wird nach Erreichen des Umkehrpunktes eine Reversier bewegung 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 einer Ausführungsform ist nun der axiale Vorschub des Werkzeugs bezogen auf eine volle Umdrehung zumindest während eines Teils der Abbremsbewegung be tragsmäßig kleiner als die Gewindesteigung und beim Umkehrpunkt Null. Der Gewin dezahn oder die Gewindezähne erzeugt bzw. erzeugen dadurch während der Ab bremsbewegung in der zweiten Arbeitsphase wenigstens eine, insbesondere ge schlossene oder ringförmige, Umlauf- oder Umfangsnut oder einen Freistich in dem Werkstück. Die Abbremsbewegung umfasst bevorzugt eine Drehbewegung mit gleichbleibendem Drehsinn wie bei der Arbeitsbewegung.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird während der Abbremsbewegung die axi ale Vorschubbewegung abhängig vom Drehwinkel der Drehbewegung des Werkzeugs gemäß einer vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbesondere einer Funk tion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werk zeugs und dem Drehwinkel gesteuert.

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 Ge windesteigung beinhalten. Vielmehr sind auch Drehwinkelintervalle möglich, in de nen der axiale Vorschub bezogen auf den Drehwinkel Null ist oder sogar vorüberge- hend negativ ist, also seine Richtung umkehrt.

Eine Funktion, die die Beziehung zwischen axialem Vorschub (oder: der axialen Ein dringtiefe) und dem Drehwinkel definiert, kann einen kontinuierlichen Definitionsbe reich und Wertebereich oder auch einen diskreten Definitionsbereich und Wertebe- reich mit diskreten vorab gespeicherten oder vorab ermittelten Wertepaaren oder Wertetabellen aufweisen.

In einer Ausführungsform ist auch die Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung beim Umkehrpunkt Null.

In einer Ausführungsform 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 einer bevorzugten Ausführungsform werden während der Abbremsbewegung in mehreren aufeinanderfolgenden Abbremsschritten zueinander unterschiedliche Be ziehungen, insbesondere Funktionen, zwischen dem axialen Vorschub des Werk zeugs und dem Drehwinkel gewählt oder eingestellt. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist während mehreren, insbeson dere auch allen, Abbremsschritten die axiale Eindringtiefe oder der axiale Vorschub eine lineare Funktion des Drehwinkels und/oder bei ist die Steigung, d.h. die Ablei tung der axialen Eindringtiefe oder des axialen Vorschubs nach dem Drehwinkel, in jedem dieser Abbremsschritte konstant und nimmt betragsmäßig von einem Ab- bremsschritt zu einem darauffolgenden Abbremsschritt ab. 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 Ab bremsschritten ebenfalls eine, vorzugsweise die gleiche, NC-Steuerung für einen Gewindeprozess, beispielsweise eine G33 Wegbedingung, mit der jeweiligen kon stanten Steigung als Gewindesteigungsparameter verwendet wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Reversierbewegung in der ersten Reversierphase mit der betragsmäßig gleichen, nur in der Drehrichtung und Vor schubrichtung invertierten vorab gespeicherten eindeutigen Beziehung, insbeson dere einer Funktion oder einer Abfolge von Funktionen, zwischen dem axialen Vor schub des Werkzeugs und dem Drehwinkel gesteuert wie in der Abbremsbewegung während der zweiten Arbeitsphase, ggf. unter Auslassung oder Verkürzung des Ega lisierungsschrittes, sofern vorhanden.

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

FIG 1 ein kombiniertes Bohr- und Gewindeerzeugungswerkzeug bei der Erzeugung eines Gewindeloches,

FIG 2 bis 10 die Erzeugung eines Gewindeloches mit einem kombinierten Bohr- und Gewindeerzeugungswerkzeug in aufeinanderfolgenden Prozessphasen, FIG 11 bis 27 verschiedene Ausführungsformen eines Bohrbereiches eines kombi niertes Bohr- und Gewindeerzeugungswerkzeug zur Erzeugung eines Gewin deloches jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den FIG 1 bis 27 mit denselben Bezugszeichen versehen.

Erste Ausführungsbeispiele des Werkzeugs und Verfahrens gemäß der Erfindung werden im Folgenden anhand der FIG 1 bis 10 erläutert.

Ein Werkzeug 2 wird zum Erzeugen eines Gewindeloches 5 in einem Werkstück 6 eingesetzt. Das Werkzeug 2 ist ein Kombinationswerkzeug und erzeugt sowohl das Kernloch in dem Werkstück mit dem vorgegebenen Kernlochdurchmesser des Gewin des (im Vollmaterial oder auch in einem schon vorgefertigten, beispielsweise vorge bohrten oder beim Urformen wie Gießen oder 3D-Druck erzeugten Vorloch) als auch das Innengewinde in dem Kernloch, d.h. einen Gewindegang 50 eines Innengewin des in der Mantelwandung oder Innenwandung des Kernloches. Dazu wird das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung (oder: einem Arbeitshub oder einer Gewindeer zeugungsbewegung), die aus einer Drehbewegung um die Werkzeugachse einerseits und einer axialen Vorschubbewegung entlang der Werkzeugachse zusammengesetzt ist, in das Werkstück 6 bewegt.

Das Werkzeug 2 ist einerseits um eine durch das Werkzeug 2 verlaufende Werk zeugachse 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 oder NC-Steuerung, aufeinander abgestimmt oder synchronisiert, während das Werkzeug 2 an einer Oberfläche 60 des Werkstücks 6 und bis auf eine Lochtiefe TL in das Werkstück 6 eindringt. Die Werkzeugachse A bleibt während der Erzeugung des Gewindeloches 5 relativ zum Werkstück 6 ortsfest oder lagekonstant. Die Ge windemittelachse M des Gewindeloches 5 ist während des Prozesses koaxial zur Werkzeugachse A oder fällt mit dieser zusammen. Die axiale Eindringtiefe (oder: der axiale Vorschub) in Richtung der Werkzeugachse A gemessen von der Werk- stückoberfläche 60 ist mit T bezeichnet.

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 in einem Vorwärtsdrehsinn VD und in einem entgegen gesetzten Rückwärtsdrehsinn RD antreibbar. Ferner ist das Werkzeug 2 axial in ei ner axialen Vorwärtsbewegung VB oder einer entgegengesetzten axialen Rückwärts- bewegung RB axial zur Werkzeugachse A bewegbar, insbesondere mittels eines Axi alantriebs, der wiederum in der Werkzeugmaschine und/oder Antriebs- oder Werk zeugmaschinenspindel vorgesehen sein kann.

An einem vom Koppelbereich des Schaftes 21 abgewandten freien Endbereich des Werkzeuges 2 ist ein Arbeitsbereich 20 vorgesehen. Der Arbeitsbereich 20 umfasst einen Bohrbereich 3 am stirnseitigen Ende des Werkzeuges 2 und einen axial bezüg lich der Werkzeugachse A zum Bohrbereich 3 nach hinten oder zum Schaft 24 hin versetzten Gewindeerzeugungsbereich 4 sowie vorzugsweise auch Spanabführnuten 25.

Die Spanabführnuten 25 beginnen in den dargestellten Ausführungsbeispielen im Bohrbereich 3 und setzen sich durch den Gewindeerzeugungsbereich 4 hindurch fort in einen Spanbereich 7, der axial zur Werkzeugachse A gesehen sich unmittelbar an den Gewindeerzeugungsbereich 4 an der vom Bohrbereich 3 entgegengesetzten Seite anschließt. Zwischen den Spanabführnuten 25 sind Stege (oder: Rücken) 27 angeordnet und ausgebildet, an denen im vorderen Bereich zunächst Bohrstege des Bohrbereichs 3 und dann Gewindezähne oder Gewindestege des Gewindeerzeu gungsbereichs 4 ausgebildet sind. Die einzelnen Bereiche wie die Stege 27 und die Spanabführnuten 25 und der Bohrbereich 3 und der Gewindeerzeugungsbereich 4 müssen aber nicht derart integriert sein, sondern können auch separat ausgebildet sein. Vorzugsweise verlaufen die Spanabführnuten 25 und die dazwischenliegenden Stege 27 gedrallt um die Werkzeugachse A unter einem konstanten oder variablen Drall winkel, der typischerweise in einem Intervall von 0° bis 50°, insbesondere 20° bis 35°, beispielsweise 30°, liegt, können aber auch parallel oder axial zur Werkzeug achse A verlaufen. Die axiale Länge der Spanabführnuten 25 ist größer als die maxi male Lochtiefe oder Eindringtiefe T_max des Werkzeugs 2 gewählt, d.h. in den FIG 1 bis 10 erstrecken sich die Spanabführnuten 25 immer in einen Bereich oberhalb o- der außerhalb der Werkstückoberfläche 60, insbesondere bis in einen gewissen Ab stand zum Schaft 24 hin fort. Dadurch können in jeder Phase des Prozesses die ent stehenden Späne aus dem erzeugten Loch im Werkstück durch die Spanabführnuten 25 nach außen herausgeführt werden.

Der Bohrbereich 3 umfasst in den dargestellten Ausführungsbeispielen stirnseitige Bohr(haupt)schneiden 31 und 32, die insbesondere schräg oder konisch, axial nach vorne verlaufend angeordnet sein können und auf eine oder in einer Bohrerspitze 33 zulaufen können, insbesondere in einem sich zur Bohrerspitze 33 verjüngenden Konus. Diese stirnseitigen Bohrschneiden 31 und 32 sind in dem Vorwärtsdrehsinn VD schneidend, im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtschneidend, ausgebildet und tragen bei der Vorwärtsbewegung VB bei gleichzeitiger Drehbewegung in Vor wärtsdrehsinn VD Material des Werkstücks 6, das axial vor dem Werkzeug 2 liegt, spanabhebend ab.

Der Bohrbereich 3 hat somit einen Außendurchmesser oder Bohrdurchmesser d und erzeugt eine Bohrung oder ein Kernloch mit diesem Innendurchmesser d im Werk stück 6. Die Bohrschneiden 31 und 32 kann man auch als Kernlochschneiden be zeichnen, da sie das Kernloch des Gewindeloches 5 erzeugen. Die äußerste zur Werkzeugachse A radiale Abmessung der Bohr- oder Kernlochschneiden 31 und 32 bestimmt dabei den Kernlochinnendurchmesser d. Der Bohrbereich 3 weist in den in den FIG 1 bis 25 dargestellten Ausführungsbei- spielen zwei Bohr(haupt)schneiden 31 und 32 auf. Es können jedoch auch eine oder mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, Bohrschneiden vorgesehen sein. Axial hinter dem Bohrbereich 3 oder den Bohrschneiden 31 und 32 nachgelagert o- der in zur axialen Vorwärtsbewegung VB entgegengesetzter Richtung axial versetzt angeordnet umfasst das Werkzeug 2 einen Gewindeerzeugungsbereich 4, der ent lang einer Schraubenlinie (oder: Helix, Gewindegang), deren Steigung der Gewinde steigung P und deren Windungssinn dem Windungssinn des zu erzeugenden Innen- gewindes oder Gewindeganges 50 entspricht, verläuft oder ausgebildet ist. Die Schraubenlinie ist in diesem Sinne technisch und nicht als rein mathematische ein dimensionale Linie zu verstehen und hat auch quer zur mathematischen Linie eine gewisse Ausdehnung, die der entsprechenden Abmessung des Gewindeerzeugungs bereiches 4 entspricht.

Der Gewindeerzeugungsbereich 4 ist mit dem Bohrbereich 3 bewegungsgekoppelt und somit bewegen sich der Bohrbereich 3 und der Gewindeerzeugungsbereich 4 synchron zueinander und somit auch in der Arbeitsbewegung, die sich aus der axia len Bewegung VB oder RB und der Drehbewegung VD oder RD zusammensetzt.

Der Windungssinn des Gewindeerzeugungsbereiches 4 als Rechtsgewinde (oder Linksgewinde) entspricht dem sich aus der Überlagerung aus axialer Vorwärtsbewe gung VB und Vorwärtsdrehbewegung VD ergebenden Windungssinn. Der Gewindeerzeugungsbereich 4 ragt im Allgemeinen radial zur Werkzeugachse A weiter nach außen oder hat einen größeren radialen Außenabstand zur Werkzeug achse A als der Bohrbereich 3 oder hat einen größeren Außendurchmesser D als der Außendurchmesser d des Bohrbereiches 3. Der Gewindeerzeugungsbereich 4 umfasst einen oder mehrere, d.h. eine Anzahl n größer oder gleich 1, Gewindezähne, die schneidend und/oder formend ausgebildet sind. 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 dar stellt und sich in das Werkstück bei der Gewindeerzeugungsbewegung abbildet, sei es durch Schneiden oder durch Formen oder Eindrücken.

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 Anord nung entlang der Schraubenlinie fallen auch Ausführungsformen, bei denen Gewin dezähne leicht seitlich zu einer Ideallinie versetzt sind, beispielsweise um Gewinde wirkprofile 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 Anord nung der Gewindezähne lediglich, dass sich ihre Anordnung bei der Arbeitsbewe gung auf einen Gewindegang 50 im Werkstück 6 mit derselben Gewindesteigung P abbildet.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Gewindezähne 41 und 42 vor gesehen, die beispielsweise um eine halbe Gewindesteigung P/2 zueinander axial versetzt sind, in Winkelrichtung also entsprechend einer halben Umdrehung oder um 180° versetzt sind. Es können aber auch nur ein Gewindezahn oder auch eine Anzahl n > 2, also mehr als zwei, Gewindezähne vorgesehen sein, die insbesondere um P/n axial und 360°/n in Umfangsrichtung zueinander versetzt sein können.

Die Gewindezähne, insbesondere 41 und 42, ragen radial von der Werkzeugachse A weiter nach außen als die Bohrschneiden 31 und 32. Der Außendurchmesser D des Gewindeerzeugungsbereichs 4 entspricht dem Durchmesser des erzeugten Gewinde ganges 50 und damit des Gewindelochs 5. Die radiale Differenz zwischen der äu ßersten Abmessung der Gewindeerzeugungszähne und der äußersten radialen Ab messung der Kernlochschneiden entspricht insbesondere der Profiltiefe des Gewin- deprofils des zu erzeugenden Innengewindes oder, mit anderen Worten, der Diffe renz zwischen dem Radius D/2 des Gewindegrundes und dem Radius des Kernloches d/2.

Das Gewindeprofil des Innengewindes, also der Querschnitt durch den Gewindegang 50, wird erzeugt durch das aus den einzelnen Wirkprofilen der Gewindezähne, z. B. 40 und 41, bei vollständigem Durchlauf durch das Werkstück zusammengesetzte o- der überlagerte Gewindewirkprofil.

An den äußeren Übergangsbereichen zwischen den Stegen 27 und den Spanab führnuten 25 sind, zumindest im unmittelbar an den Gewindeerzeugungsbereich 4 anschließenden Spanbereich 7, Stegkanten 28 ausgebildet, die im Allgemeinen stumpf oder nicht schneidend ausgebildet sind und insbesondere dem Verlauf der Spanabführnuten 25 folgen.

Der Durchmesser d' der Stege 27 und damit der außen an den Stegen 27 angeord neten Stegkanten 28 im Spanbereich 7 ist etwas kleiner als der Durchmesser d des Bohrbereichs 3 und damit der erzeugten Bohrungs- oder Kernlochwandung gewählt, beispielsweise zwischen 90% und 98 % von d, einerseits um zu verhindern, dass Späne aus den Spanabführnuten in den Zwischenraum zwischen den Stegen 27 und der Kernlochwandung gelangen, andererseits um zwischen den Stegkanten 28 bzw. anschließenden Flächen der Spanabführnuten 25 und der mit dem Gewinde 5 verse henen Gewindelochwandung beim Prozess entstehende lange Späne, insbesondere Bandspäne, zu brechen (oder: teilen), wie später noch weiter erläutert wird.

Zunächst soll der Prozess noch näher erläutert werden.

Während einer ersten Arbeitsphase der Arbeitsbewegung (oder: Gewindeerzeu gungsphase) wird mit dem Werkzeug 2 das Kernloch mittels des Bohrbereichs 3 er zeugt und gleich axial dahinter und zumindest teilweise gleichzeitig der Gewinde gang 50 in der Kernlochwandung 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 Werk zeugachse A so abgestimmt und synchronisiert, dass bei einer vollen Umdrehung der axiale Vorschub der Gewindesteigung P entspricht.

In den FIG 2 bis 6 bewegt sich das Werkzeug 2 in der Arbeitsbewegung der ersten Arbeitsphase in der axialen Vorwärtsbewegung VB und zugleich in einer Drehbewe gung in dem Vorwärtsdrehsinn VD.

Wie in FIG 2 gezeigt, wird zunächst das Werkzeug 2 mit seiner Bohrerspitze 33 auf der Werkstückoberfläche 60 aufsetzen und den Bohrvorgang starten (sogenanntes Anbohren).

In FIG 3 sind die Bohrschneiden 31 und 32 schon in das Werkstück 6 eingedrungen und erzeugen einen oberen Bereich des Kernloches, der Gewindeerzeugungsbereich 4 liegt aber noch außerhalb des Werkstücks 2.

In FIG 4 schneiden die Bohrschneiden 31 und 32 weiter das Kernloch und gleichzei tig (oder: synchron) greift nun der Gewindeerzeugungsbereich 4 in den Prozess ein und beginnt, hier zunächst mit dem Gewindezahn 41 und kurz danach mit dem Ge windezahn 42 in der Kernlochwandung des vom Bohrbereich 3 bereits zuvor erzeug ten Kernloches das Gewinde zu erzeugen.

In FIG 5 ist dieser Gewindeerzeugungsprozess schon weiter fortgeschritten und es ist bereits ein Gewindeloch 5 der Lochtiefe TL erzeugt und vom Gewindeerzeu gungsbereich 4 ein Gewindegang 50 erzeugt.

Nun wird in einer an die erste Arbeitsphase unmittelbar anschließenden zweiten Ar beitsphase in einem Abbremsvorgang (oder: in einer Abbremsbewegung) das Werk zeug 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 be- ginnt der Abbremsvorgang oder die zweite Arbeitsphase bei einem auf einen Dreh winkel 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 Ab- bremsvorgang 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 Vor schubs 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.

Dieser Abbremsvorgang erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform in definierten Teilschritten.

Diese Abbremsbewegung in der zweiten Arbeitsphase führt dazu, dass der Gewinde erzeugungsbereich 4 nun - in eigentlich atypischer oder funktionsfremder Weise - wenigstens eine umlaufende Nut oder Umlaufnut oder Umfangsnut in der Kernloch wandung erzeugt. Die Form und Zahl der Umfangsnuten ist abhängig von der Zahl und Ausbildung und Verteilung der Gewindezähne. Der Vorgang in der zweiten Ar beitsphase kann deshalb außer als Abbremsvorgang auch als Umfangsnuterzeugung oder Umlaufnuterzeugung oder Freistichbewegung, bei rein schneidendem Werk zeug auch als Freischneidbewegung bezeichnet werden. Man könnte die Freistichbewegung oder Abbremsbewegung, beispielsweise durch geeignete Wahl der Bewegungsparameter oder auch durch zusätzliche axiale Egali sierbewegungen, auch so ausführen, dass die Außenbreite am Gewindeprofil, insbe sondere 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. In FIG 6 ist der Übergang von der ersten Arbeitsphase, bei der die maximale Gewin detiefe TG erreicht ist, zur zweiten Arbeitsphase gezeigt.

Die Gesamttiefe oder Lochtiefe oder gesamte axiale Abmessung des Gewindeloches 5 nach der zweiten Arbeitsphase ist mit T_max bezeichnet.

Wenn die Gesamttiefe oder maximale Gewindelochtiefe T_max des Gewindeloches 5 erreicht ist, kommt das Werkzeug 2 zum Stillstand und erreicht einen Umkehrpunkt.

In FIG 7 ist diese Position am Umkehrpunkt gezeigt. Man erkennt die während der zweiten Arbeitsphase erzeugte, beispielsweise aus zwei Teilnuten zusammenge setzte, Umlaufnut 51.

Es wird nun am Umkehrpunkt unmittelbar eine Reversier- oder Rückwärtsbewegung eingeleitet. Die Reversier- oder Rückwärtsbewegung umfasst eine axiale Rückwärts bewegung RB, die entgegengesetzt zur Vorwärtsbewegung VB gerichtet ist und eine Drehbewegung in einem zum Vorwärtsdrehsinn entgegengesetzten Rückwärtsdreh sinn RD, zu erkennen an den umgekehrten Pfeilrichtungen.

Zunächst wird das Werkzeug 2 in einer ersten Reversierphase durch die Umlauf- nut(en) 51 bis zum Gewindegang 50 zurückbewegt, was beispielsweise in FIG 8 ge zeigt ist.

Sodann wird das Werkzeug 2 in einer zweiten Reversierphase durch das Gewinde bzw. den Gewindegang 50 nach außen aus dem Gewindeloch 5 und dann dem Werk stück 6 herausbewegt wird oder ausgefädelt wird. Wegen des kleineren Durchmes sers d wird auch bei der Reversierbewegung das Gewinde nicht durch den Bohrbe reich 3 verletzt.

In der zweiten Reversierphase der Rückwärtsbewegung RB werden wieder der axiale Vorschub und die Drehbewegung des Werkzeugs 2 aufeinander gemäß der Gewinde steigung P synchronisiert, um das Gewinde nicht zu beschädigen. Eine Momentaufnahme während der zweiten Reversierphase ist in FIG 9 gezeigt.

In FIG 10 hat das Werkzeug 2 bereits vollständig das Gewindeloch 5 wieder verlas sen. Das Gewindeloch 5 ist vollständig zu sehen mit seinem Gewindegang 50 der Gewindetiefe TG , der nach unten axial anschließenden Umlaufnut 51 und dem wei ter axial anschließenden ganz unten oder innen befindlichen Bohrrestloch 53, wel ches nur von der Bohrerspitze 33 erzeugt ist. Die gesamte maximale Gewindeloch tiefe T _max des Gewindeloches 5 setzt sich aus den axialen Abmessungen des Gewin deganges 50, also der Gewindetiefe TG, und der Umlaufnut 51 und des Bohrrestlo ches 53.

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 zwei ten Reversierphase, mit der Werkzeugachse A des Werkzeugs 2 zusammen oder ist koaxial zu dieser.

Ausführungsformen des Bohrbereiches 3 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf weitere Ausführungsbeispiele und die FIG 11 bis 27 erläutert.

Eine erste Bohrschneide 31 ist an einem ersten Bohrsteg 35 ausgebildet und eine zweite Bohrschneide 32 an einem zweiten Bohrsteg 36.

Zwischen den Bohrstegen 35 und 36 verläuft im Vorwärtsdrehsinn VD betrachtet eine erste Spanabführnut 61 und zwischen dem Bohrsteg 36 und dem ersten Bohrsteg 35 wieder im Vorwärtsdrehsinn VD betrachtet eine zweite Spanabführnut 62. Die erste Bohrschneide 31 ist an der ersten Spanabführnut 61 angeordnet und die zweite Bohrschneide 32 an der zweiten Spanabführnut 62. Der Übergang zwischen der Bohrschneide 31 oder 32 in die zugehörige Spanab- führnut 61 bzw. 62 bildet eine Spanfläche (81 und 82 in FIG 11 und 12) an der Bohrschneide 31 bzw. 32. Die Spanwinkel dieser Spanflächen (81 und 82) an den Bohrschneiden 31 und 32 sind vorzugsweise in einem Bereich zwischen - 10° und + 45° gewählt, wobei vorzugsweise die Spanwinkel bezogen auf die Werkzeugachse von innen nach außen zunehmen, und näher zur Werkzeugachse in einem Bereich zwischen -10° und +10° liegen können und im äußeren Bereich insbesondere zwi schen 15° bis 45° liegen, vorzugsweise dem Drallwinkel der gedrallten Spanab- führnuten entsprechen

An der von der Spanfläche bzw. zugehörigen Spanabführnut 61 oder 62 abgewand ten Rückseite der Bohrschneide 31 bzw. 32 schließt sich jeweils eine erste Freiflä che 63 bzw. 64 an, die an der stirnseitigen Fläche des zugehörigen Bohrstegs 35 bzw. 36 angeordnet ist. An der von der Bohrschneide 31 bzw. 32 abgewandten Rückseite der ersten Freifläche 63 bzw. 64 schließt sich unmittelbar eine zweite Freifläche 65 bzw. 66 an, die stärker freigestellt ist als die erste Freifläche 63 bzw. 64 oder unter einem größeren Freiwinkel angeordnet ist, und die insbesondere im Wesentlichen die restliche nicht schon von der ersten Freifläche 63 bzw. 64 abge deckte stirnseitige Fläche des zugehörigen Bohrstegs 35 bzw. 36 bildet.

Die Freiwinkel der ersten Freiflächen 63 und 64 und der zweite Freiflächen 65 und 66, also die Winkel zwischen der Freifläche und einer senkrecht zur Werkzeugachse A tangential durch die Bohrschneide verlaufenden transversalen Ebene, sind im All gemeinen so gewählt, dass trotz des hohen axialen Vorschubs gemäß der Gewinde- Steigung P eine Reibung der von diesen Freiflächen gebildeten stirnseitigen Flächen der Bohrstege 35 und 36 an dem Werkstück 2 vermieden wird. Der minimale Frei winkel bei einem bestimmten Radius r ist gemäß der Formel arctan ((axialer Vor schub pro Umdrehung/(2r p)), also hier arctan (P/(4r p)) näherungsweise berechen bar, nimmt also von außen nach innen zu. Es wird aber in der Regel ein größerer Freiwinkel gewählt, um Reibung sicher zu verhindern. Der Freiwinkel der unmittelbar an die Bohrschneiden 31 und 32 angrenzenden ers ten Freiflächen 63 und 64 ist in einem radial außen liegenden Bereich vorzugsweise zwischen 5° bis 15°, insbesondere 10°, gewählt und nimmt radial nach innen zu insbesondere bis zu a - 90°, entsprechend dem Dachwinkel der Bohrerspitze 33. Dadurch ist eine stabile Bohrschneide 31 bzw. 32 sichergestellt. Die erste Freifläche 63 und 64 kann insbesondere kegelmantelförmig sein oder durch Kegelmantelschliff schliff erzeugt sein oder auch eben sein.

Der Freiwinkel der zweiten Freiflächen 65 und 66 ist dagegen größer als der der ersten Freiflächen 63 und 64 und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20° und 40°, beispielsweise 32°, gewählt. Auch die zweiten Freiflächen 65 und 66 können mit einer Krümmung oder auch eben erzeugt sein.

Es kann aber auch anstelle der unterschiedlich freigestellten Freiflächen 63 und 65 bzw. 64 und 66 auch jeweils eine einheitliche Freifläche vorgesehen sein, die einen entsprechend kontinuierlich veränderlichen Freiwinkel aufweist.

In jeder zweiten Freifläche 65 und 66 mündet jeweils ein Austritt 67 bzw. 68 eines durch den Bohrsteg 35 bzw. 36 verlaufenden Fluidkanals zum Zuführen von Kühl- und/oder Schmiermittel, der axial oder auch gedrallt verlaufen kann.

Die Spanabführnuten 61 und 62 des Bohrbereichs 3 gehen vorzugsweise über in (o- der: bilden den vorderen Bereich) jeweils einer Spanabführnut 25 und sind ebenso wie diese vorzugsweise gedrallt. Entsprechend gehen vorzugsweise die Bohrstege 35 und 36 über in (oder: bilden den vorderen Bereich) jeweils einen Steg 27, vor- zugsweise über einen Steg des Gewindeerzeugungsbereichs 4.

Die Bohrschneiden 31 und 32 sind im Allgemeinen zumindest weitgehend linear aus gebildet, können aber auch zumindest teilweise einen leicht gekrümmten, insbeson dere im Vorwärtsdrehsinn VD konvex gekrümmten, Verlauf haben. Vorzugsweise verlaufen die Bohrschneiden 31 und 32 zumindest teilweise parallel zueinander. Die beiden Bohrschneiden 31 und 32 des dargestellten Bohrbereiches 3 liegen ins besondere auf entgegengesetzten Seiten einer die Werkzeugachse A enthaltenen axial verlaufenden Mittelebene, also etwas versetzt zur Mittelebene. Die beiden Bohrschneiden 31 und 32 sind beispielsweise im Wesentlichen drehsymmetrisch um einen Drehwinkel von 180° oder punktsymmetrisch zur Werkzeugachse A angeord net und ausgebildet.

Die Bohrschneiden 31 und 32 können zur bei der zentralen Werkzeugachse A liegen den Bohrerspitze 33 hin in Form von Querschneiden aufeinander zu verlaufen. Im Zentrum oder im Bereich der Querschneiden nähern sich Spanwinkel und Freiwinkel einander an. Ein Neigungswinkel a der beiden Bohrschneiden 31 und 32 zur Werk zeugachse A ist vorzugsweise gleich und kann beispielsweise zwischen 90° und 135°, insbesondere 120°, betragen.

Bei dem Werkzeug sind nun an den Bohrschneiden Spanteiler vorgesehen, die die von den Bohrschneiden erzeugten Späne zerteilen und dadurch schmäler machen. Dadurch können überraschenderweise die bei dem Werkzeug und dem Verfahren vor allem beim Abbremsvorgang während der zweite Arbeitsphase auftretenden Belas tungen auf die Bohrschneiden so weit reduziert werden, dass kein Werkzeugbruch mehr auftritt. Außerdem können größere Bohrtiefen Gewindelochtiefen erreicht wer den.

An der ersten Bohrschneide 31 ist nun, insbesondere in den FIG 11 bis 21, ein ers ter Spanteiler 11 angeordnet und an der zweiten Bohrschneide 32 ein zweiter Span teiler 12.

Jeder Spanteiler 11 bzw. 12 bildet eine - gestrichelt dargestellte -Unterbrechung 21 bzw. 22 der jeweiligen Bohrschneide 31 bzw. 32 und unterteilt oder trennt diese Bohrschneide 31 und 32 dadurch in eine innere Bohrteilschneide 31A im inneren Be reich zur Werkzeugachse A hin und eine äußere Bohrteilschneide 31B im äußeren Bereich von der Werkzeugachse A weg. Der radiale Abstand rl des ersten Spanteilers 11 von der Werkzeugachse A ist un terschiedlich, im Beispiel der Figuren kleiner, gewählt als der radiale Abstand r2 des zweiten Spanteilers 12. Die radialen Abstände rl und r2 werden bevorzugt so ge wählt, dass es bei einer Drehprojektion der Spanteiler 11 und 12 aufeinander keine Überlappung gibt, diese also noch etwas beabstandet voneinander sind. Dadurch werden die Späne unterschiedlich geteilt und eine Riefenbildung am Bohrungsgrund wird vermieden.

Eine radiale Breite bl der Unterbrechung 21 des Spanteilers 11 und eine radiale Breite b2 der Unterbrechung 22 des Spanteilers 12 sind bevorzugt gleich gewählt und/oder vorzugsweise so gewählt, dass rl + bl < r2 ist, wodurch ein radialer Überlapp der Unterbrechungen 21 und 22 vermieden wird.

Bevorzugte Werte sind für die radialen Breiten bl und b2 ein Bereich von 0,05 d bis 0,25 d und für den radialen Abstand rl ein Bereich von 0,05 d bis 0,25 d und für den radialen Abstand r2 ein Bereich von 0,25 d bis 0,4 d.

In den FIG 11 bis 21 sind die Spanteiler 11 und 12 als Spanteilnuten ausgebildet, die sich an der Stirnseite der Bohrstege 35 und 36 von der jeweiligen Bohrschneide 31 bzw. 32 in die dahinterliegende(n) Freiflächen 63 bzw. 64 und in der Regel auch in die Freiflächen 65 und 66 erstrecken.

Die Längen der Spanteilnuten oder Spanteiler 11 und 12 sind mit I I bzw. 12 bezeich net und können gleich zueinander gewählt werden und/oder variabel gewählt wer- den, insbesondere auch indem die Freiwinkel oder Lage der Freiflächen variiert wer den.

Bei einer vorgegebenen Tiefe tl oder t2 kann man die Länge II oder 12 der Span teilnuten der Spanteiler 11 und 12 insbesondere dadurch einstellen, wie man die Freifläche 65 bzw. 66 neigt, d.h. welche Freiwinkel man wählt. Bei steilerer Orien tierung oder größeren Freiwinkeln ist die Länge der Spanteilnuten kürzer und bei kleineren Freiwinkeln oder einer weniger steilen Orientierung der Freiflächen ist die Länge der Spanteilnuten größer. Durch die Freiflächen 65 und 66 und deren ver gleichsweise großen Freiwinkel wird sichergestellt, dass die hinteren Kanten der Spanteilnuten nicht am Werkstück reiben. Bevorzugt wird die Länge oder Erstreckung der Spanteiler bzw. Spanteilnuten so ge wählt, dass diese sich möglichst nahe bis zum Austritt für das Kühl- und/oder Schmiermittel erstrecken, insbesondere die Austritte 67 und 68 in den Bohrstegen 35 bzw. 36. Dadurch kann Kühl- und/oder Schmiermittel durch die Spanteilnuten zur Bohrschneide geführt werden

Abhängig vom radialen Abstand rl und r2 der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 einerseits und der radialen Abstände und Querschnitte der Austritte 67 und 68 andererseits kann dabei die Spanteilnut sich nur bis in die Nähe des Austritts er strecken wie bei der Spanteilnut 12 z. B. in FIG 12 bis 15 dargestellt oder sogar di- rekt in den Austritt oder durch den Austritt verlaufen wie bei der Spanteilnut 11 und dem Austritt 67 in Fig. 12 bis 15 dargestellt. Auch schon bei einer Anordnung in der Nähe des Austritts gelangt ein signifikanter Teil des Kühl- und/oder Schmiermittels bereits durch die Spanleitnut zu der Bohrschneide und kann dort eine kühlende bzw. schmierende Wirkung entfalten, neben dem ohnehin schon von außen oder über die Außenseiten zu der Bohrschneide gelangenden Kühl- und/oder Schmiermit tel.

Die Erstreckung der Spanteilnut von der Bohrschneide in die Freiflächen oder auch in die Spanfläche kann in ganz unterschiedlicher Gestalt und Länge ausgebildet sein.

So kann, wie z. B. in den FIG 12 bis 14, eine lineare Erstreckung gewählt werden, die den Vorteil hat, leicht mit einer Schleifscheibe erzeugt werden zu können, wobei die lineare Erstreckung tangential zu einem Kreis um die Werkzeugachse A erfolgen kann oder auch schräg zu einer tangentialen Richtung. Ferner ist auch ein gekrümmter Verlauf der Erstreckung der Spanteilnuten möglich, wie beispielsweise in FIG 15 gezeigt. Hierbei kann man beispielsweise einen Verlauf entlang eines Kreises um die Werkzeugachse A wählen oder auch eine andere ge krümmte Kurve.

Die Länge bei einem gekrümmten Verlauf ist dann als Bogenlänge zu bestimmen, wobei in FIG 15 allerdings nur eine tangentiale Länge II bzw. 12 eingezeichnet ist.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann sich wenigstens eine der Span teilnuten oder auch jede Spanteilnut von der Bohrschneide in die Freiflächen oder auch in die Spanfläche auch in Form von zwei, drei oder auch mehr linearen Ab schnitten erstrecken, die zueinander geneigt oder unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die lineare Erstreckung jedes Abschnittes der Spanteilnut(en) kann tangential zu einem Kreis um die Werkzeugachse A erfolgen oder auch schräg zu einer tangentialen Richtung. Dadurch kann die Spanteilnut einem Verlauf entlang des Umfangs oder entlang einer Krümmung, insbesondere Kreiskrümmung, insbe sondere um die Werkzeugachse A, nach Art eines tilweisen Polygones angenähert werden. Jeder lineare Abschnitt kann nun vorzugsweise wieder durch eine lineare Bewegung einer Schleifscheibe erzeugt werden.

Beispielsweise kann sich an die in FIG 13 dargestellte linear verlaufende Spanteilnut des Spanteilers 11 noch eine schräg dazu nach innen zur Werkzeugachse A hin ge neigte weitere linear verlaufende Spanteilnut erstrecken, die sich hinter der Span teilnut 11 anschließt und beispielsweise teilweise durch die Öffnung 67 verlaufen kann. Die erhaltenen Spanteilnuten bilden nun lineare Abschnitte einer gemeinsa men zusammenhängenden Spanteilnut. Auch an die linear verlaufende Spanteilnut 12 kann sich entsprechend eine weitere linear verlaufende Spanteilnut anschließen.

Außerdem können auch Spanteilnuten mit aufeinanderfolgenden linearen und ge krümmten Abschnitten vorgesehen sein. Die in zur Werkzeugachse A axialer Richtung von der Unterbrechung 21 oder 22 ge messenen axialen Tiefen tl und t2 der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 kön nen in einem weiten Bereich gewählt werden und sind vorzugsweise gleich zueinan der.

In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die axialen Tiefen tl und t2 der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 in einem Bereich von genau oder ungefähr dem axialen Vorschub P/2 des Werkzeuges zwischen den zwei Bohrschneiden 31 und 32 und damit der Spandicke eingestellt, so dass der Span vollständig geteilt o- der zumindest ausreichend geschwächt werden kann, so dass er dann gebrochen werden kann. Allgemein bei einer Anzahl n Bohrschneiden liegt die axiale Tiefe des Spanteilers an der Unterbrechung der Bohrschneide im Wesentlichen in einem Be reich von P x 0,5/n bis P x 1,1/n, insbesondere P x 0,8/n bis P x 1/n, vorzugsweise bei P/n.

Die Spanteilnuten oder Spanteiler 11 und 12 haben vorzugsweise auch einen Frei winkel, insbesondere einen axialen Freiwinkel und/oder einen radialen Freiwinkel, bevorzugt aus einem Bereich von 0° bis 20°, insbesondere 14°, was sich auch auf die axiale Tiefe auswirkt.

Die Lage, Form und Länge sowie der Querschnitt der Spanteilnuten kann in weiten Grenzen abhängig von der gewünschten Spanteilung und weiteren Funktionen und Parametern gewählt werden. Dadurch kann die Spanbildung unterschiedlich beein flusst durch unterschiedliches Reißen und Stauchen und auch der Verschleiß positiv beeinflusst werden.

Eine bevorzugte Ausführung mit einem fast dreieckförmigen oder in Form eines schmalen Trapezes ausgebildeten Querschnitt der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 ist in den FIG 11 bis 15 gezeigt. Diese geraden Spanteilnuten mit einem sol che Querschnitt nach FIG 11 könnten mit einer schon beim Erzeugen des Gewinde erzeugungsbereichs verwendeten Gewindeschleifscheibe hergestellt werden, was fertigungstechnisch eine Vereinfachung wäre. Es ist aber auch ein schwalbenschwanzförmiger Querschnitt der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 in Form eines hinterschnittenen Trapezes wie in FIG 16 ge zeigt möglich oder auch ein rechteckiger Querschnitt der Spanteilnuten der Spantei ler 11 und 12 wie in FIG 17 gezeigt oder ein trapezförmiger Querschnitt der Span teilnuten der Spanteiler 11 und 12 mit einem breiteren Nutboden wie in FIG 18 ge zeigt.

In FIG 19 ist eine Ausführungsform einer wellenförmigen Doppelnut als Spanteiler 11 und 12 gezeigt.

FIG 20 zeigt eine Ausführungsform mit einem runden, insbesondere halbkreisförmi gen, Querschnitt der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12.

In FIG 21 ist eine Ausführungsform mit einem im Nutgrund runden, insbesondere halbkreisförmigen, und sich an den Nutseitenwänden linear und parallel zueinander fortsetzenden Querschnitt der Spanteilnuten der Spanteiler 11 und 12 dargestellt.

FIG 22 und 23 zeigen nun eine Ausführungsform des Bohrbereichs 3, bei der die Spanteiler 11 und 12 jeweils mit zwei sich von der Spanabführnut 61 bzw. 62 oder der Spanfläche 81 bzw. 82 in die Bohrschneide 31 bzw. 32 erstreckenden Spanteil nuten 11A und 11B bzw. 12A und 12B, durch die die Bohrschneide 31 bzw. 32 in je weils drei Teilschneiden 11A, 11B und 11C sowie 12A, 12B und 12C geteilt wird.

In der Ausführungsform gemäß FIG 24 und 25 schließlich umfasst der Spanteiler 11 oder 12 statt einer Spanteilnut eine Spanteilstufe, die durch einen etwa 90°-Stirn- anschliff erzeugt werden kann. Die Spanteilstufe bildet hier die Unterbrechung der Bohrschneide, die diese in zwei Teilschneiden unterteilt, wodurch auch der Bohr span geteilt wird.

FIG 26 zeigt in einer Überlagerung den Bohrbereich nach FIG 11 in zwei gegenei nander um 180° gedrehte und um einen entsprechenden axialen Vorschub von P/2 versetzten Positionen. Man erkennt die radial versetzten Spanteiler 11 und 12 und dass der von einem Spanteiler ausgesparte Bereich dann von der nachfolgenden Bohrschneide abgetragen wird. Außerdem erkennt man, dass die Spanteiler 11 und 12 aufgrund ihrer axialen Tiefe von etwa P/2 die Späne vollständig durchtrennen können. Allerdings würde gegebenenfalls auch ein Schwächen der Späne durch eine Furche bei einem geringeren axialen Tiefe der Spanteiler als P/2 ausreichen, um die Späne in ihrer radialen Abmessung zu teilen.

In FIG 27 ist eine spezielle und vorteilhafte Ausführungsform gezeigt, in ein erster Freiwinkel der ersten Freifläche(n) unmittelbar hinter der oder den Bohrschneide(n) von 6° gewählt ist, wobei nur die erste Freifläche 63 hinter der Bohrschneide 31 zu sehen ist, und ein zweiter Freiwinkel der zweiten Freifläche(n) hinter der jeweiligen ersten Freifläche von 32° gewählt ist, wobei nur die zweite Freifläche 65 hinter der ersten Freifläche 63 zu sehen ist. Ferner ist bevorzugt der Drallwinkel der Spanab führnuten, eingezeichnet bei der Spanabführnut 61, von 30° gewählt.

Bei durchgehenden Bohrschneiden ohne Spanteiler entstehen für den Prozess gut brauchbare kurze und eingerollte Bohrspäne (Kommaspäne), die typischerweise die Länge des Umfangsabstands oder Teilungswinkels zwischen den aufeinanderfolgen den Bohrschneiden hat und aufgrund unterschiedlicher Schnittgeschwindigkeiten und Bahnlängen bei verschiedenen Radien sich einrollt. Es hat sich jedoch bei Ver suchen herausgestellt, dass diese kleineren Bohrspäne sich im vom Gewindeerzeu gungsbereich 4 erzeugten Gewindegang 50 verhaken und verklemmen können und den Prozess dadurch stören oder sogar unmöglich machen, so dass die gewünsch ten Gewindetiefen von dem 2-fachen bis 2,5-fachen des Durchmessers D nicht er reichbar waren, sondern häufig ein Werkzeugbruch auftrat.

Durch die Spanteiler gemäß der Erfindung und den beschriebenen Ausführungsfor men entstehen im Bohrbereich 3 jedoch nun zusätzlich Bandspäne, also lange zu sammenhängende und wenig eingerollte Bohrspäne, die eigentlich für den Prozess unbrauchbar sind und zu Werkzeugbrüchen führen können, jedenfalls die gewünsch ten. Somit würde ein Fachmann Spanteiler bei diesem kombinierten Werkzeug nicht in Betracht ziehen, da sie die Spanproblematik von der Erwartung her und aufgrund der Erfahrung des Fachmannes sogar noch verschärfen, statt sie zu verbessern.

Die Erfindung beruht nun auf der überraschenden Beobachtung, dass dennoch bei dem kombinierten Werkzeug und Verfahren gemäß der Erfindung praktisch keine Bandspäne entstehen oder aus den Spanabführnuten 25 abgeführt werden. Die Un tersuchungen, warum dies so ist, sind noch nicht abgeschlossen. Aus derzeitiger Sicht erklären sich die Erfinder diese äußerst überraschenden Beobachtungen fol gendermaßen. Die im Bohrbereich 3 aufgrund der Spanteiler entstehenden Bands- päne setzen sich aufgrund ihrer Größe nicht im Gewindegang 50 fest. Vielmehr wer den die durch die Spanabführnuten 25 sich bewegenden Bandspäne zwischen den Stegen 27, insbesondere den Stegkanten 28, des Spanbereichs 7 und der mit dem Gewindegang 50 versehenen, also nicht glatten, Kernlochwandung stark umgeformt und dadurch gebrochen. Der Gewindegang 50 scheint also wie eine Art Spanbrecher für die Bandspäne zu wirken. Bei einer glatten Wandung würden die Bandspäne nicht gebrochen werden können. Es entstehen dadurch gebrochene Bandspäne oder Bandspanbruchstücke, die so klein werden, dass sie für den Prozess unschädlich sind. Diese nicht zu erwartende Wirkung und überraschende aber erfreuliche Er kenntnis hat nun dazu geführt, dass mit den Spanteilern die gewünschten Gewinde- tiefen problemlos erreicht werden können.

Der Bohrbereich 3 kann auch Führungsbereiche an seiner Außenwandung aufwei sen, die zur Eigenführung des Werkzeugs 2 in der erzeugten Bohrung dienen kön nen und dazu an der Kernlochwandung anliegen oder nur wenig davon beabstandet sind. Anstelle oder zusätzlich zu den Führungsbereichen können auch Umfangs schneiden oder Mantelschneiden vorgesehen sein, die die Mantelwandung des Kern loches spanend bearbeiten oder vorbereiten, indem sie sich radial zur Werkzeug achse A nach außen anschließende Bereiche des Werkstücks 6 spanabhebend abtra gen. Diese Mantelschneiden können dazu dienen, eine ausreichende Oberflächen- güte auch der Mantelwandung oder Kernlochinnenwandung zu erreichen und verlau fen insbesondere vorwiegend parallel oder leicht nach hinten geneigt (zur Reibungs- reduzierung) zur Werkzeugachse A auf einem radialen Abstand d/2 von der Werk zeugachse A, der dem halben Kernlochinnendurchmesser entspricht. Die Führungs- bereiche oder Umfangs- oder Mantelschneiden können unmittelbar an die stirnseiti gen Bohrschneiden anschließend ausgebildet und/oder angeordnet sein oder auch axial von diesen etwas versetzt sein.

Insbesondere kann ein zylindrischer Führungsbereich an den radial nach außen ra genden Außenflächen der Bohrstege 35 und 36 zumindest im Bereich der ersten Freiflächen 63 und 64 angeordnet sein. Dies dient der Stabilisierung des axial ver- gleichsweise kurzen Bohrbereiches 3.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Bohrerspitze 33 auch als Zentrierspitze ausgebildet werden.

Bezugszeichen liste

2 Werkzeug

3 Bohrbereich

4 Gewindeerzeugungsbereich

5 Gewindeloch

6 Werkstück

7 Spanbereich

11, 12 Spanteiler

11A, 11B Spanteilnut

12A, 12B Spanteilnut

20 Arbeitsbereich

21, 22 Unterbrechung

24 Schaft

25 Spanabführnut

27 Steg

28 Stegkante

31, 32 Bohrschneiden

31A, 31B Bohrteilschneide

31C Bohrteilschneide

32A, 32B Bohrteilschneide

32C Bohrteilschneide

33 Bohrerspitze

41, 42 Gewindezahn

50 Gewindegang

51 Umlaufnut

53 Bohrloch

60 Werkstückoberfläche

61, 62 Spanabführnut

63, 64 Freifläche

65, 66 Freifläche

67, 68 Austritt 81, 82 Spanfläche

A Werkzeugachse bl, b2 Breite (der Spanteiler) d Kernlochdurchmesser

D Gewindelochdurchmesser

I I, 12 Länge (der Spanteiler)

M Gewindemittelachse

P Gewindesteigung

RB Rückwärtsbewegung

RD Rückwärtsdrehsinn

T Eindringtiefe

T_G Gewindetiefe

T_L Gewindelochtiefe tl, t2 Tiefe (der Spanteiler)

VB Vorwärtsbewegung

VD Vorwärtsdrehsinn

a Neigungswinkel

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeug zum Erzeugen eines Gewindeloches,

a) wobei das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung in einer Drehbewegung mit ei nem vorgegebenen Drehsinn um eine durch das Werkzeug verlaufende Werk- zeugachse (A) drehbar ist und zugleich in einer axialen Vorwärtsrichtung axial zur Werkzeugachse bewegbar ist,

b) wobei das Werkzeug wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich (4) und wenigstens einen Bohrbereich (3) umfasst, die miteinander starr bewegungs gekoppelt sind,

c) wobei der Bohrbereich zum Erzeugen eines Kernloches vorgesehen ist und axial zur Werkzeugachse zum Gewindeerzeugungsbereich versetzt angeordnet ist und/oder in einem in Vorwärtsrichtung weiter vorne, insbesondere an ei nem vorderen oder freien Ende, liegenden Bereich des Werkzeugs angeordnet ist als der Gewindeerzeugungsbereich,

d) wobei der Gewindeerzeugungsbereich radial zur Werkzeugachse weiter nach außen ragt als der Bohrbereich,

e) wobei der Gewindeerzeugungsbereich entlang einer Schraubenlinie oder Ge windehelix mit einem vorgegebenen Gewindesteigungswinkel und einem vor gegebenen Windungssinn des zu erzeugenden Gewindes verläuft und ein Wirkprofil aufweist, das dem Gewindeprofil des zu erzeugenden Gewindes entspricht,

f) wobei der Bohrbereich wenigstens eine Bohrschneide aufweist,

g) wobei an der Bohrschneide wenigstens ein Spanteiler angeordnet ist, der eine Unterbrechung der Bohrschneide bildet.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Bohrbereich eine Anzahl n von we nigstens zwei Bohrschneiden aufweist, die in Drehrichtung zueinander ver setzt angeordnet sind, insbesondere um einen Teilungswinkel von 360°/n, und bei dem an jeder der n Bohrschneiden jeweils wenigstens ein Spanteiler angeordnet ist und/oder bei dem der radiale Durchmesser des Bohrbereichs bezogen auf die Werkzeugachse maximal 10 mm beträgt.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, bei dem die radialen Abstände der Spanteiler von der Werkzeugachse an verschiedenen Bohrschneiden unterschiedlich sind, derart, dass in einer Drehprojektion oder in Drehrichtung um die Werkzeug achse auf eine von einem Spanteiler an einer ersten Bohrschneide gebildeten Unterbrechung ein schneidender Bereich oder eine Bohrteilschneide einer zweiten Bohrschneide folgt.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die axiale Tiefe des Spanteilers gemessen in zur Werkzeugachse axialer Richtung von der Unterbrechung der Bohrschneide im Wesentlichen in einem Bereich des 0,5/n-fachen bis 1,1/n-fachen, insbesondere dem 1/n-fachen, der Gewinde steigung des Gewindeerzeugungsbereiches liegt.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine radiale Breite (bl, b2) einer Unterbrechung eines Spanteilers aus einem Bereich von dem 0,05-fachen bis zum 0,25-fachen des Durchmessers (d) des Bohrberei ches ist und/oder bei dem die Spanfläche an jeder Bohrschneide nicht mit ei ner Spanumformfläche oder Spanumformstufe versehen ist.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens ein Spanteiler (11 und 12) als Spanteilnut ausgebildet ist, die an der jeweili gen Bohrschneide (31, 32) eine Unterbrechung bildet.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, bei dem sich wenigstens eine Spanteilnut des je weiligen Spanteilers (11 und 12) von der jeweiligen Bohrschneide, insbeson dere in eine benachbarte Freifläche oder Abfolge von Freiflächen, erstreckt, insbesondere mit einem im Wesentlichen linearen Verlauf oder einer Abfolge von wenigstens zwei oder drei zueinander geneigten, insbesondere nach in nen zur Werkzeugachse hin geneigten, linearen Abschnitte, wobei die lineare Erstreckung der Spanteilnut oder ihrer Abschnitte insbesondere jeweils tan gential zu einem Kreis um die Werkzeugachse verläuft, oder auch mit einem zumindest abschnittsweise gekrümmten, vorzugsweise konvex zur Werkzeug achse gekrümmten, Verlauf.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens ein Spanteiler oder eine Spanteilnut (11 und 12) einen Querschnitt in Form eines Dreiecks oder Trapezes oder Schwalbenschwanzes oder Rechtecks oder einer Doppelwelle oder einer Rundung, insbesondere eines Halbkreises, gege benenfalls mit verlängerten linearen Seitenwänden, aufweist.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens ein Spanteiler (11 und 12) als Spanteilstufe ausgebildet ist oder als Spanteil nut, die sich an der Spanfläche der jeweiligen Bohrschneide erstreckt, ausge bildet ist.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Bohr schneide an einem zugehörigen Bohrsteg angeordnet und/oder ausgebildet ist, wobei insbesondere an jedem Bohrsteg, insbesondere an einer stirnseiti gen Fläche des Bohrsteges, wenigstens eine erste Freifläche (63, 64), die sich an die Bohrschneide (31, 32) anschließt, ausgebildet ist, wobei insbeson dere der Freiwinkel der ersten Freiflächen in einem radial außen liegenden Bereich zwischen 3° bis 15° oder zwischen 5° bis 15°, insbesondere 6° o- derl0°, gewählt ist und vorzugsweise radial nach innen zunimmt, insbeson dere bis maximal 40°, und/oder bei dem die erste Freifläche insbesondere ke gelmantelförmig oder auch eben ist.

11. Werkzeug nach Anspruch 10, bei dem an jedem Bohrsteg, insbesondere an einer stirnseitigen Fläche des Bohrsteges, wenigstens eine zweite Freifläche (65, 66), die sich an die von der Bohrschneide (31, 32) abgewandten Rück seite der ersten Freifläche anschließt, ausgebildet ist, wobei die zweite Frei fläche stärker freigestellt ist oder unter einem größeren Freiwinkel angeord net ist als die erste Freifläche (63 bzw. 64), wobei der Freiwinkel der zweiten Freiflächen (65 und 66) in einem radial äußeren Bereich vorzugsweise in ei nem Bereich zwischen 15° und 40° oder zwischen 20° und 40°, insbesondere 32°, gewählt ist und/oder wobei die zweiten Freiflächen (65, 66) gekrümmt oder eben sind.

12. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich wenigs tens eine Spanteilnut des jeweiligen Spanteilers (11 und 12) von der jeweili gen Bohrschneide in die dahinterliegende(n) erste Freifläche(n) (63 bzw. 64) und in der Regel auch in die zweite Freifläche (65 und 66) erstreckt, wobei eine Länge (I I, 12) der Erstreckung der Spanteilnut insbesondere durch den Freiwinkel der ersten und/oder zweiten Freifläche (65 bzw. 66) einstellbar ist.

13. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich wenigs tens eine oder die Spanteilnut zu einem Austritt (67, 68) für Kühl- und/oder Schmiermittel in dem zugehörigen Bohrsteg (35 bzw. 36) erstreckt.

14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend wenigstens eine und vorzugsweise wenigstens zwei Spanabführnuten (25), die im Bohr bereich (3) beginnen und sich durch den Gewindeerzeugungsbereich (4) hin durch fortsetzen in einen Spanbereich (7), der axial zur Werkzeugachse (A) gesehen sich unmittelbar an den Gewindeerzeugungsbereich (4) an der vom Bohrbereich (3) entgegengesetzten Seite anschließt, wobei zumindest im Spanbereich (7) zwischen den Spanabführnuten (25) Stege (27) angeordnet und ausgebildet sind.

15. Werkzeug nach Anspruch 14, bei dem die Spanabführnuten und die dazwi schenliegenden Stege um die Werkzeugachse gedrallt verlaufen, insbeson dere unter einem konstanten oder variablen Drallwinkel, der typischerweise in einem Intervall von 0° bis 50°, insbesondere 20° bis 35°, beispielsweise 30°, liegt, und/oder bei dem an den Stegen im vorderen Bereich zunächst jeweils ein Bohrsteg des Bohrbereichs und dann der oder die Gewindezähne des Gewin deerzeugungsbereichs 4 ausgebildet sind.

16. Werkzeug nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, bei dem die axiale Länge der

Spanabführnuten (25) größer ist als die maximale Lochtiefe oder Eindringtiefe T _max des Werkzeugs, so dass sich die Spanabführnuten jederzeit in einen Be reich oberhalb oder außerhalb der Werkstückoberfläche erstrecken und die Späne aus dem Gewindeloch abführen können

17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem an den äußeren

Übergangsbereichen zwischen den Stegen (27) und den Spanabführnuten (25), zumindest im unmittelbar an den Gewindeerzeugungsbereich 4 anschlie ßenden Spanbereich (7), Stegkanten (28) ausgebildet sind, die im Allgemei- nen stumpf oder nicht schneidend ausgebildet sind und insbesondere dem

Verlauf der Spanabführnuten (25) folgen,

und/oder wobei der radiale Durchmesser (d') der Stege (27) und damit der Stegkanten (28) im Spanbereich (7) gleich oder etwas kleiner ist als der Durchmesser (d) des Bohrbereichs (3) und damit der erzeugten Kernlochwan- düng, insbesondere zwischen 90 % und 100 %, beispielsweise 99,8 %, dieses

Durchmessers beträgt.

18. Verfahren zum Erzeugen eines Gewindes mit einer vorgegebenen Gewinde steigung und mit einem vorgegebenen Gewindeprofil in einem Werkstück, a) bei dem ein Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird,

b) bei dem das Werkzeug in einer Arbeitsbewegung während einer ersten Ar beitsphase in das Werkstück bewegt wird,

c) wobei die Arbeitsbewegung eine Drehbewegung mit einem vorgegebenen Drehsinn um die Werkzeugachse des Werkzeugs und eine gemäß der Gewin desteigung des Gewindeerzeugungsbereichs mit der Drehbewegung synchro- nisierte axiale Vorschubbewegung des Werkzeugs in einer axialen Vorwärts richtung axial zur Werkzeugachse umfasst, derart, dass einer vollen Umdre hung des Werkzeugs um die Werkzeugachse ein axialer Vorschub des Werk zeugs um die vorgegebene Gewindesteigung entspricht,

d) wobei während der Arbeitsbewegung der Bohrbereich des Werkzeugs ein Kernloch in dem Werkstück erzeugt und der Gewindeerzeugungsbereich in der ersten Arbeitsphase einen unter der vorgegebenen Gewindesteigung ver laufenden Gewindegang in der Innenwandung des von dem Bohrbereich er zeugten Kernloches erzeugt, wobei der Bohrbereich und der Gewindeerzeu- gungsbereich die Arbeitsbewegung gemeinsam ohne Veränderung ihrer relati ven Lage zueinander ausführen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem

a) das Werkzeug in einer an die Arbeitsbewegung anschließenden Abbremsbe- wegung während einer zweiten Arbeitsphase weiter in das Werkstück in der selben Vorwärtsrichtung wie bei der Arbeitsbewegung bis zu einem Umkehr punkt bewegt wird,

b) und bei dem nach Erreichen des Umkehrpunktes eine Reversierbewegung des Werkzeuges eingeleitet wird, mit der das Werkzeug aus dem Werkstück be- wegt wird,

c) 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 Rever sierphase, während der der Gewindeerzeugungsbereich durch den Gewinde- gang aus dem Werkstück nach außen geführt wird, umfasst.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19,

a) wobei der axiale Vorschub des Werkzeugs bezogen auf eine volle Umdrehung zumindest während eines Teils der Abbremsbewegung betragsmäßig kleiner als die Gewindesteigung ist und beim Umkehrpunkt Null ist, b) wobei der Gewindeerzeugungsbereich während der Abbremsbewegung we nigstens eine, insbesondere geschlossene oder ringförmige, Umlauf- oder Umfangsnut in dem Werkstück erzeugt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem

a) ein Werkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 17 verwendet wird, b) im Bohrbereich aufgrund der Spanteiler entstehende Bandspäne durch die Spanabführnuten geführt werden, insbesondere nicht schon im Bohrbereich gebrochen werden, und zwischen den Stegen, insbesondere den Stegkanten, des Spanbereichs einerseits und der mit dem vom Gewindeerzeugungsbereich erzeugten Gewindegang versehenen Gewindelochwandung anderseits gebro chen werden und

c) die Bandspanbruchstücke durch die Spanabführnuten nach außen aus dem Gewindeloch geführt werden.