DE102015116444A1

DE102015116444A1 - Nuterzeugungswerkzeug

Info

Publication number: DE102015116444A1
Application number: DE102015116444.2A
Authority: DE
Inventors: Helmut Glimpel; Dietmar Hechtle
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: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-03-30
Also published as: JP2017064905A; JP7016212B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nuterzeugungswerkzeug zur Herstellung wenigstens einer Nut in einem Werkstück, insbesondere kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug (4), drehbar um eine Werkzeugachse (A) und umfassend wenigstens einen Nuterzeugungsbereich (42, 44), der zur Erzeugung einer Nut in der Wandung (21) eines Werkstücks (2), insbesondere in der Wandung (21) eines Kernlochs (20) in einem Werkstück (2), ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuterzeugungsbereich (42, 44) wenigstens einen ersten Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81) und wenigstens einen zweiten Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82), wobei der wenigstens zweite Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82), bezogen auf eine Richtung in der die Nut mit dem Nuterzeugungswerkzeug erzeugt wird, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nuterzeugungswerkzeug zur Herstellung wenigstens einer Nut in einem Werkstück und insbesondere ein kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug.
Das Dokument DE 10 2012 105 183 A1 offenbart ein Werkzeug zum Herstellen eines Gewindes in einem Werkstück, mit den Merkmalen:

a) das Werkzeug ist um eine Werkzeugachse drehbar,
b) das Werkzeug weist eine Anzahl n ≥ 1 von um die Werkzeugachse gedrallten Nuterzeugungsbereichen zum Erzeugen jeweils einer Nut in dem Werkstück und eine Anzahl m ≥ 1 von um die Werkzeugachse gedrallten, vorzugsweise helikalen, Gewindeerzeugungsbereichen zum Erzeugen des Gewindes in dem Werkstück auf,
c) der Drall des oder der Nuterzeugungsbereiche und der Drall des oder der Gewindeerzeugungsbereiche sind aneinander angepasst,
d) jeder der m Gewindeerzeugungsbereiche ist hinter einem der n Nuterzeugungsbereiche dem Drall dieses Nuterzeugungsbereichs folgend angeordnet.

Wenigstens ein Teil der n Nuterzeugungsbereiche kann als spanabhebende Nuterzeugungsbereiche mit Nuterzeugungsschneiden ausgebildet sein, wobei die Nuterzeugungsschneiden insbesondere als Räumschneiden ausgebildet sind und/oder an einer Stirnseite des Werkzeugs angeordnet sind.
Wenigstens ein Teil der spanabhebenden Nuterzeugungsbereiche und/oder Nuterzeugungsschneiden können in axialer Richtung oder Drallrichtung und/oder in Umfangsrichtung jeweils wenigstens eine Stufe oder Kante aufweisen, die insbesondere als Spanaufteilstufe oder -kante vorgesehen ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es wünschenswert sein, die Nuterzeugungsbereiche als formende Nuterzeugungsbereiche bereitzustellen, also derart, dass die zu erzeugenden Nuten formend hergestellt werden. In diesem Fall kann wenigstens ein Teil der n Nuterzeugungsbereiche spanlos und/oder durch plastisches Verformen oder Eindrücken des Werkstückmaterials ausgebildet sein. Jeder Nuterzeugungsbereich weist dabei einen, im Wesentlichen in Umfangsrichtung um die Werkzeugachse verlaufenden Formgrat auf, der in axialer Richtung oder Drallrichtung gesehen die radial höchste Erhebung des Nuterzeugungsbereichs ist und/oder radial am Weitesten nach außen ragt. Axial oder in Drallrichtung hinter dem Formgrat weist jeder Nuterzeugungsbereich eine Rückenfläche auf, die von dem Formgrat in axialer Richtung oder Drallrichtung abfällt und einen Freiraum zum Fließen von Werkstückmaterial bietet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug bereitzustellen, welches Nuterzeugungsbereiche aufweist, die so ausgebildet sind, dass vorteilhaft eine Nut an einem Werkstück, beispielsweise in der Wandung eines Kernlochs, hergestellt werden kann, die insbesondere eine Gewindeerzeugung an dem Werkstück, beispielsweise in dem Kernloch, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Nuterzeugungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, bei dem der Nuterzeugungsbereich wenigstens einen ersten Nuterzeugungszahn und wenigstens einen zweiten Nuterzeugungszahn aufweist, wobei der wenigstens zweite Nuterzeugungszahn, bezogen auf eine Richtung in der die Nut mit dem Nuterzeugungswerkzeug erzeugt wird, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn angeordnet ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Nuterzeugungswerkzeug kann die zu erzeugende Nut von wenigstens zwei hintereinanderliegenden Nuterzeugungszähnen erzeugt werden. Dadurch wird die Nuterzeugungsarbeit auf zwei Nuterzeugungszähne verteilt, so dass die Belastung pro Nuterzeugungszahn verringert ist. Dadurch kann eine Verbesserung der Standzeit erreicht werden, wobei allerdings berücksichtigt werden muss dass das erforderliche Drehmoment ansteigt. Besonders vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug bei Durchgangslöchern anwendbar, bei denen üblicherweise axial ausreichend Raum zur Verfügung steht um die Nuterzeugungsbereiche zumindest teilweise aus der Bohrung auszufahren ohne dass nutzbare Gewindetiefe verloren geht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Nuterzeugungszahn zur Erzeugung der Nut mit einer bestimmten Nutgeometrie, insbesondere einem bestimmten Nutquerschnittsprofil, die von einer beabsichtigten fertigen Nutgeometrie, insbesondere von einem beabsichtigten fertigen Nutquerschnittsprofil, abweicht, ausgebildet und der zweite oder wenigstens ein weiterer, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn angeordneter Nuterzeugungszahn ist zur Erzeugung der Nut mit einer bestimmten Nutgeometrie, insbesondere einem bestimmten Nutquerschnittsprofil, die der beabsichtigten fertigen Nutgeometrie, insbesondere einem beabsichtigten fertigen Nutquerschnittsprofil, entspricht, ausgebildet.
Mit einem derart ausgebildeten Werkzeug kann eine Nut, beispielsweise mit einem ersten Nuterzeugungszahn vorgefertigt und beispielsweise mit einem zweiten Nuterzeugungszahn endgefertigt werden. Dadurch ist es möglich Nuten zu erzeugen, deren Oberflächenqualität über die Standzeit des Werkzeugs hinweg nicht oder nur in geringem Maße absinkt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst, dass der erste Nuterzeugungszahn radial nach außen ragt und dass der zweite oder wenigstens ein weiterer, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn angeordneter Nuterzeugungszahn radial nach außen ragt, wobei zwischen dem ersten Nuterzeugungszahn und dem zweiten und/oder jedem weiteren, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn angeordneten Nuterzeugungszahn ein Bereich angeordnet ist, der radial weniger nach außen ragt als der erste und der zweite Nuterzeugungszahn und/oder jeder weitere hinter dem ersten Nuterzeugungszahn angeordnete Nuterzeugungszahn.
Auf diese Weise ergibt sich eine definierte räumliche Trennung zwischen den einzelnen Nuterzeugungszähnen, woraus sich definierte Bearbeitungszonen ergeben. Der radial weniger nach außen ragende Bereich erlaubt ferner die Aufnahme und oder Abführung von Werkstoff, beispielsweise von Spänen oder auflaufenden Werkstoffwülsten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Nuterzeugungsbereich um die Werkzeugachse gedrallt angeordnet ist oder parallel zur Werkzeugachse angeordnet ist, wobei der wenigstens zweite Nuterzeugungszahn in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungszahn, insbesondere unmittelbar anschließend, angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug, wenn der Nuterzeugungsbereich gedrallt ausgestaltet ist, da dadurch die zur Nuterzeugung benötigten Kräfte reduziert sind. Gerade Nuterzeugungsbereiche können bei kurzen zu erzeugenden Nuten oder bei bestimmten Werkstoffen vorteilhaft sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch definiert, dass wenigstens der erste Nuterzeugungszahn und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn Nuterzeugungsschneidzähne sind, insbesondere wobei wenigstens ein dritter Nuterzeugungsschneidzahn in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsschneidzahn und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsschneidzahn angeordnet ist, vorzugsweise wobei eine Vielzahl von Nuterzeugungsschneidzähnen in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsschneidzahn und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsschneidzahn angeordnet ist.
Indem die Nuterzeugungszähne als Nuterzeugungsschneidzähne ausgebildet sind, wird die Nut spanabhebend und durch die hintereinander arbeitenden Nuterzeugungsschneidzähne sukzessive und nicht auf einmal herausgearbeitet. Dabei kann die zu erzeugende Nut durch Abheben von Spänen relativ geringer Dicke erzeugt werden. Die Arbeitsbelastung des einzelnen Nuterzeugungsschneidzahns ist dadurch verringert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsschneidzähne einen Spanwinkel von –15° bis 30°, insbesondere von –5° bis 20°, vorzugsweise von 0° bis 10°, zu einer zur Werkzeugachse senkrechten Achse auf, insbesondere wobei der Spanwinkel des ersten Nuterzeugungsschneidzahns kleiner ist als der Spanwinkel des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns und wobei der Spanwinkel des ersten Nuterzeugungsschneidzahns und/oder der Spanwinkel des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns kleiner ist als der Spanwinkel des dritten Nuterzeugungsschneidzahns.
Winkelbereiche von –5° bis 15° sind besonders vorteilhaft bei kurzspanenden Werkstoffen. Bei langspanendem Werkstoff sind besonders Winkelbereiche von 5° bis 20° vorteilhaft. Die beschriebene Konfiguration der Nuterzeugungsschneidzähne kann besonders für die Spanabfuhr vorteilhaft sein. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Spanwinkel des ersten Nuterzeugungsschneidzahns größer ist als der Spanwinkel des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns und/oder größer ist als der Spanwinkel des dritten Nuterzeugungsschneidzahns. Alternativ oder zusätzlich kann der Spanwinkel des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns größer sein als der Spanwinkel des ersten Nuterzeugungsschneidzahns und/oder des dritten Nuterzeugungsschneidzahns. Ebenso alternativ oder zusätzlich kann der Spanwinkel des dritten Nuterzeugungsschneidzahns größer sein als der Spanwinkel des ersten Nuterzeugungsschneidzahns und/oder der Spanwinkel des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Spanwinkel des ersten und/oder zweiten und/oder dritten oder aller Nuterzeugungschneidzähne identisch sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist den Nuterzeugungsschneidzähnen, insbesondere den Schneidkanten der Nuterzeugungsschneidzähne, jeweils ein radialer Abstand zur Werkzeugachse oder Radius zugeordnet oder zuordenbar ist, wobei der Radius eines bezogen auf eine Vorschubrichtung des Werkzeugs hinten liegenden Nuterzeugungsschneidzahns größer ist als der Radius des jeweils vor diesem liegenden benachbarten Nuterzeugungsschneidzahns.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die hintereinander liegenden Nuterzeugungsschneidzähne radial weiter nach außen ragen als der jeweils vor ihnen liegende Nuterzeugungsschneidzahn. Auf diese Weise wird die Nut, insbesondere die Tiefe der Nut sukzessive eingearbeitet. Mit der Auswahl der Radien kann in besonders vorteilhafter Weise die jeweils von den Schneidkanten abzuhebende Spandicke vorgegeben werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform umfasst, dass wenigstens der erste Nuterzeugungszahn und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn Nuterzeugungsdrückzähne sind, insbesondere wobei wenigstens ein dritter Nuterzeugungsdrückzahn in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsdrückzahn und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsdrückzahn angeordnet ist, vorzugsweise wobei eine Vielzahl von Nuterzeugungsdrückzähnen in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsdrückzahn und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsdrückzahn angeordnet ist.
Mit einem derartigen Werkzeug ist es möglich eine Nut mit spanloser Bearbeitung auszuformen. Durch die Kaltverformung der Nut kann Rissbildung, beispielsweise an den Nutwänden reduziert werden. Die Aufteilung der Umformarbeit auf mehrere Nuterzeugungsdrückzähne reduziert die Arbeitslast pro Nuterzeugungsdrückzahn. Allerdings erhöht sich auftretende Reibung und das notwendige Drehmoment.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Nuterzeugungsdrückzähne durch Nachlaufbereiche voneinander getrennt sind und/oder
wobei wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsdrückzähne weisen eine Drückkante auf, die in einem Anstellwinkel von 5° bis 45°, insbesondere von 15° bis 40°, vorzugsweise von 25° bis 35°, zu einer zur Werkzeugachse parallelen Achse angeordnet ist
und/oder wobei wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsdrückzähne eine Drückkante aufweisen, die in einem Nachlaufwinkel von 15° bis 100°, insbesondere von 30° bis 75°, vorzugsweise von 50° bis 70°, zu einer zur Werkzeugachse parallelen Achse angeordnet ist.
Sind die Nuterzeugungsdrückzähne durch Nachlaufbereiche voneinander getrennt, so kann ein durch den Umformvorgang am vorlaufenden Nuterzeugungsdrückzahn entstehende Werkstoffwulst bei weiter vorschiebendem Werkzeug in den Nachlaufbereich hinein bewegen. Dort wird er von dem folgenden Nuterzeugungsdrückzahn erfasst und in die Kernlochwandung hineingedrückt. Auf diese Weise werden Unregelmäßigkeiten an der Nut aufgrund der Werkstoffwulst vermieden werden. Die beschriebenen Winkelkonfigurationen sind so gewählt, dass ein möglichst geringes Drehmoment aufgewendet werden muss.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch definiert, dass den Nuterzeugungsdrückzähnen, insbesondere den Drückanten, jeweils ein radialer Abstand zur Werkzeugachse oder Radius zugeordnet oder zuordenbar ist, wobei der Radius eines bezogen auf eine Vorschubrichtung des Werkzeugs hinten liegenden Nuterzeugungsdrückzahns größer ist als der Radius des jeweils vor diesem liegenden benachbarten Nuterzeugungsdrückzahns.
Auf diese Weise kann die Nut, insbesondere die Tiefe der Nut, sukzessive spanlos ausgeformt werden. Mit der Auswahl der Radien kann in besonders vorteilhafter Weise ein für jeden Nuterzeugungsdrückzahn variabel einstellbarer Umformgrad ausgewählt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens der erste Nuterzeugungszahn als Nuterzeugungsschneidzahn ausgebildet und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn als Nuterzeugungsdrückzahn ausgebildet.
Mit einem derartigen Werkzeug wird die Nut spanabhebend durch den Nuterzeugungsschneidzahn vorgefertigt. Durch den nachlaufenden Nuterzeugungsdrückzahn kann die Nut auf fertige Nuttiefe, bzw. fertige Nutgeometrie gebracht werden. Die durch den Nuterzeugungsdrückzahn verursachte Kaltverformung der Nut ermöglicht eine Nut mit vorteilhafter Festigkeit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der weist der Nuterzeugungsschneidzahn eine Schneidkante mit einem Spanwinkel ω₀ von –15° bis 30°, insbesondere von –5° bis 20°, vorzugsweise von 0° bis 10°, zu einer zur Werkzeugachse senkrechten Achse auf und/oder weist der Nuterzeugungsdrückzahn eine Drückkante auf, die in einem Anstellwinkel α₀ von 5° bis 45°, insbesondere von 15° bis 40°. vorzugsweise von 25° bis 35°, zu einer zur Werkzeugachse parallelen Achse angeordnet ist und/oder weist der Nuterzeugungsdrückzahn eine Drückkante auf, die in einem Nachlaufwinkel von 15° bis 100°, insbesondere von 30° bis 75°, vorzugsweise von 50° bis 70°, zu einer zur Werkzeugachse parallelen Achse angeordnet ist.
Ein derart konfiguriertes Werkzeug ist besonders vorteilhaft hinsichtlich des benötigten Drehmoments und ist dennoch leistungsfähig hinsichtlich der geforderten Bearbeitungsgeschwindigkeit, Schneidleistung und Umformgraden.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Werkzeugs als kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, bei dem das Werkzeug eine Anzahl n ≥ 1 von, insbesondere um die Werkzeugachse gedrallten, Nuterzeugungsbereichen zum Erzeugen jeweils einer Nut in dem Werkstück und eine Anzahl m ≥ 1 von, insbesondere um die Werkzeugachse gedrallten, vorzugsweise helikalen, Gewindeerzeugungsbereichen zum Erzeugen des Gewindes in dem Werkstück auf, insbesondere wobei der Drall des oder der Nuterzeugungsbereiche und der Drall des oder der Gewindeerzeugungsbereiche aneinander angepasst sind und insbesondere wobei jeder der m Gewindeerzeugungsbereiche hinter einem der n Nuterzeugungsbereiche dem Drall dieses Nuterzeugungsbereichs folgend angeordnet ist.
Auf diese Weise ist ein sehr leistungsfähiges und für die schnelle und ökonomische Gewindeerzeugung geschaffenes Werkzeug bereitgestellt, bei dem eine sehr Qualität der Nuterzeugung erreicht wird.
Die Erfindungsaufgabe wird außerdem vorteilhaft gelöst, in dem ein erfindungsgemäßes Nuterzeugungswerkzeug in einem Gewindeerzeugungsverfahren mit den folgenden Verfahrensschritten eingesetzt wird:

a) Erzeugen einer Anzahl n ≥ 1 von gedrallten Nuten in einer eine Gewindeachse umlaufenden Wandung des Werkstückes oder Erzeugen einer eine Anzahl n ≥ 1 von gedrallten Nuten aufweisenden und eine Gewindeachse umlaufenden Wandung des Werkstückes,
b) Einführen von jeweils einem in Anpassung an den Drall der gedrallten Nuten gedrallten Gewindeerzeugungsbereich eines Werkzeuges in jede der gedrallten Nuten in einer dem Drall der zugehörigen Nut angepassten gedrallten Einführbewegung,
c) Erzeugen eines Gewindes in jedem an die Nut(en) angrenzenden Wandungsteilbereich der Wandung des Werkstücks durch Drehen des Werkzeuges um die Gewindeachse und gleichzeitigen axialen Vorschub des Werkzeuges koaxial zur Gewindeachse mit einer an die Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung und die Gewindesteigung angepassten axialen Vorschubgeschwindigkeit, wobei während der Drehung und dem gleichzeitigen axialen Vorschub jeder Gewindeerzeugungsbereich in den zugehörigen Wandungsteilbereich eingreift und einen zugehörigen Teil eines Gewindeganges erzeugt und nach der Drehung wieder in dieselbe Nut oder eine andere Nut in der Wandung ragt,
d) Herausbewegen jedes Gewindeerzeugungsbereiches des Werkzeuges aus der zugehörigen Nut in einer an den Drall der zugehörigen gedrallten Nut angepassten gedrallten Herausführbewegung.

In einer vorteilhaften Ausführung des weist das Verfahren eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:

a) jede gedrallte Nut wird im Wesentlichen als helikal, vorzugsweise auf einer Zylinderfläche oder einem Konus, um die Gewindeachse verlaufende Nut erzeugt,
b) jeder Gewindeerzeugungsbereich verläuft beim Erzeugen des Gewindes im Wesentlichen helikal, vorzugsweise auf einer Zylinderfläche oder einem Konus, um die Gewindeachse,
c) jede Nut und jeder Gewindeerzeugungsbereich weisen den gleichen Drall sowohl im Umlaufsinn um die Gewindeachse oder Werkzeugachse als auch in der Drallsteigung oder im Drallwinkel auf,
d) die Nutdrallsteigung ist deutlich größer gewählt als die Gewindesteigung, im Allgemeinen wenigstens viermal so groß, insbesondere wenigstens sechsmal so groß, vorzugsweise wenigstens achtzehnmal so groß oder sogar wenigstens sechsunddreißig mal so groß,
e) der Nutdrallwinkel ist deutlich größer als der Gewindesteigungswinkel gewählt, insbesondere größer als das Zweifache und vorzugsweise größer als das Vierfache, wobei die Winkel jeweils gemessen zur gegenüber der Querschnittsebene senkrecht zur Gewindeachse bzw. Werkzeugachse sind,
f) der Nutdrallwinkel liegt in einem Bereich zwischen 2° und 70°, insbesondere zwischen 5° und 45° und vorzugsweise zwischen r und 25°,
g) die Drallrichtungen oder Umlaufsinne von Nuten und Gewinde um die Gewindeachse sind gleich, als beide rechts oder beide links herum, oder entgegengesetzt, also eines rechts und eines links herum.

In einem solchen Verfahren können besonders Nuten in besonders vorteilhafter Weise hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens ist wenigstens eines dieser Merkmale vorgesehen:

a) wenigstens eine, vorzugsweise jede, Nut wird spanabhebend erzeugt,
b) wenigstens eine, vorzugsweise jede, Nut wird spanlos erzeugt, insbesondere mit einem in Richtung der gewünschten Nut bewegten spanlos arbeitenden Nuterzeugungswerkzeug oder Nuterzeugungsbereich eines Werkzeugs,
c) die Wandung des Werkstückes und die Nuten in der Wandung werden gemeinsam in einem Bearbeitungsverfahrensschritt oder mit einem Bearbeitungswerkzeug erzeugt.

In einem derartigen Verfahren können Nuten und Gewinde oder sogar Kernloch, Nuten und Gewinde in einem einzigen oder sehr wenigen Verfahrensschritt(en) hergestellt werden, so dass ein sehr wirtschaftliches Verfahren mit hohem Durchsatz entsteht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ragt beim Einführen in die zugehörige Nut der Gewindeerzeugungsbereich in zur Gewindeachse radialer Richtung in die zugehörige Nut unter Einhaltung eines radialen Abstandes zum Nutgrund und vorzugsweise auch eines Abstandes zu den Nutflanken.
Dadurch wird gleichzeitig mit der Erzeugung der Nut der Gewindeerzeugungsbereich in den Eingriffsbereich bewegt, so dass unmittelbar anschließend an die Nuterzeugung das Gewinde erzeugt werden kann. Auch diese Maßnahme führt zu einem sehr wirtschaftlichen Verfahren.
Ferner ist ein Verfahren vorteilhaft, wenn die Wandung des Werkstückes, in der das Gewinde erzeugt wird, eine Kernlochwandung eines Kernloches, insbesondere eines Sackloches oder eines Durchgangsloches, in dem Werkstück ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist geschaffen, wenn die Nuten und das Gewinde mit einem einzigen Werkzeug, das dazu neben dem wenigstens einen gedrallten Gewindeerzeugungsbereich(en) zusätzlich wenigstens einen gedrallten Nuterzeugungsbereich aufweist, und/oder in einem einzigen Arbeitschritt erzeugt werden, wobei entweder ausschließlich der oder die Nuterzeugungsbereich(e) die Nuten erzeugt bzw. erzeugen oder auch der oder die Gewindeerzeugungsbereich(e) zusätzlich die von dem oder den Nuterzeugungsbereich(en) erzeugte(n) Nut(en) nachbearbeitet bzw. nachbearbeiten oder mit erzeugt bzw. mit erzeugen.
Dadurch wird ein sehr schnelles und genaues Gewindeerzeugungsverfahren geschaffen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen:

a) das Außenprofil nur eines Gewindeformzahnes eines Gewindeerzeugungswerkzeuges bestimmt bereits das endgültige Gewindeprofil des von diesem Zahn erzeugten Gewindegangabschnitts,
b) das Gewinde wird mit wenigstens zwei axial versetzten Gewindeteilbereichen mit unterschiedlichen Gewindeprofilen erzeugt, wobei insbesondere beliebige Gewindeprofile in beliebiger Abfolge kombinierbar sind,
c) ein erster Gewindeteilbereich weist ein Gewindeprofil mit wenigstens teilweise kleineren Maßen oder Außenabmessungen, insbesondere am Gewindegrund und/oder an den Gewindeflanken, auf als ein zweiter Gewindeteilbereich,
d) der erste Gewindeteilbereich ist ein vorderer Gewindeteilbereich und der zweite Gewindeteilbereich ist ein hinterer Gewindeteilbereich, wobei der vordere Gewindeteilbereich axial oder in Vorschubrichtung vor dem hinteren Gewindeteilbereich liegt,
e) der erste, vorzugsweise vordere, Gewindeteilbereich hat in seinem Gewindeprofil eine Abflachung im Gewindegrund,
f) der zweite, insbesondere hintere, Gewindeteilbereich hat ein Gewindeprofil, das einen radial weiter außen liegenden Gewindegrund aufweist als das Gewindeprofil des ersten, vorzugsweise vorderen, Gewindeteilbereichs,
g) der Durchmesser eines Gewindeteilbereichs, insbesondere des ersten Gewindeteilbereichs oder des vorderen Gewindeteilbereichs, ist kleiner als der Durchmesser eines anderen Gewindeteilbereichs, insbesondere des zweiten Gewindeteilbereichs oder hinteren Gewindeteilbereichs.

Auf diese Weise ist es möglich sehr genaue Gewinde herzustellen und diese darüber hinaus in wirtschaftlich günstiger Weise.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnung Bezug genommen, in denen jeweils schematisch dargestellt ist:
1 ein kombiniertes Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß dem Stand der Technik;
2 ein Werkstück mit einem Sackloch mit zwei gedrallten Nuten und fertig erzeugtem Gewinde zwischen den Nuten, wobei die Nuten und das Gewinde mit einem Werkzeug gemäß 1 erzeugbar sind;
3 ein kombiniertes Gewindeerzeugungswerkzeug gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht;
4 eine vorteilhafte erste Ausführungsform eines kombinierten Gewindeerzeugungswerkzeuges;
5 eine vorteilhafte zweite Ausführungsform eines kombinierten Gewindeerzeugungswerkzeuges;
6 eine vorteilhafte dritte Ausführungsform eines kombinierten Gewindeerzeugungswerkzeuges.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 6 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik an sich bekanntes kombiniertes Werkzeug 4, bei dem im vorderen Abschnitt 8 des Werkzeugs 4 zusätzlich zu zwei Gewindeerzeugungsbereichen 32, 34 noch an der Stirnseite 6 ein Nuterzeugungsbereich 42 vor dem Gewindeerzeugungsbereich 32 und ein Nuterzeugungsbereich 44 vor dem Gewindeerzeugungsbereich 34 mit Drall vorgelagert sind.
Jeder Nuterzeugungsbereich 42 und 44 weist eine axial nach vorne gerichtete an der Stirnseite 6 befindliche Nuterzeugungskontur auf. Die Nuterzeugungskontur ist jeweils der radial am Weitesten nach außen ragende sowie von den radial außen befindlichen Bereichen axial am Weitesten vorne befindliche Bereich des Werkzeugs 3 in dessen vorderen Abschnitt 8.
Die Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 weisen jeweils mehrere Drückstollen 32-1, 34-1 auf. Die Drückstollen 32-1, 34-1 sind die radial am Weitesten nach außen ragenden Bereiche der Gewindeerzeugungsbereiche 32 und 34. Die Nuterzeugungsbereiche 42 und 44 ragen radial noch weiter nach außen als die Gewindeerzeugungsbereiche 32 und 34. Alternativ oder in Kombination mit diesen können anstelle der Drückstollen 32-1, 34-1 spanabhebende Gewindeerzeugungszähne vorgesehen sein.
Die Nuterzeugungskonturen der Nuterzeugungsbereiche 42, 44 bilden sich bei der axialen Vorschubbewegung des Werkzeugs 4 und dem axialen Räum- oder Schneidvorgangs auf die Nutkontur der zu erzeugenden Nut 22, 24 ab. Die Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 erzeugen bei der anschließenden Drehbewegung den Gewindegang 36.
2 zeigt ein Werkstück mit einem Kernloch 20 mit zwei gedrallten Nuten 22, 24 und fertig erzeugten Gewindegang 36 zwischen den Nuten, wobei die Nuten und das Gewinde vorzugsweise mit einem Werkzeug gemäß 1 erzeugt wurden. Erkennbar sind die gedrallten Nuten 22, 24 und der Gewindegang 36 mit der Steigung P. Der Grund des als Sackloch ausgebildeten Kernlochs 20 ist als gebohrter Bereich 55 ausgebildet, wobei zudem ein gewindefreier Bereich 56 gebildet ist, der während des Gewindeerzeugungsschritts durch die mitdrehenden Nuterzeugungsbereiche 42, 44 geformt wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Sacklochs erläutert, ist aber auch in Verbindung mit einem Durchgangsloch vorteilhaft anwendbar.
3 zeigt ein Gewindeerzeugungswerkzeug 4 in einer Seitenansicht und dient zur Orientierung des Betrachters und der Veranschaulichung der in 4 bis 6 dargestellten Ausführungsformen.
Die in 4 bis 6 dargestellten Ausführungsformen sind jeweils in dem in 3 mit IV gekennzeichneten Bereich vorgesehen und sind in geschnittener Darstellung gezeigt. Der mit IV gekennzeichnete Bereich ist dabei der bezogen auf die Bearbeitungsrichtung oder Vorschubrichtung V vorne liegende Werkzeugbereich, bzw. das vordere Werkzeugende.
Für alle beschriebenen Ausführungsformen gilt, dass die erfindungsgemäße Lehre sowohl auf gerade angeordnete Nuterzeugungsbereiche mit entsprechend angeordneten Gewindeerzeugungsbereichen und auf gedrallt angeordnete Nuterzeugungsbereiche mit entsprechend angeordneten Gewindeerzeugungsbereichen anwendbar ist. Die gerade oder gedrallte Anordnung bestimmt dabei Einstellung des Vorschubs und der Drehung des Werkzeugs 3 um die Werkzeugachse A. Auch sind alle beschriebenen Ausführungsformen sowohl bei zylinderförmigen Kernlöchern als auch bei konischen Kernlöchern anwendbar. Ebenso gilt, dass alle beschriebenen Ausführungsformen, sowohl in gerader Form als auch in gedrallter Form, auf einem Werkzeug ohne Gewindeerzeugungsbereiche angewandt werden können.
4 zeigt einen Nuterzeugungsbereich 42 und axial nach hinten anschließend einen Gewindeerzeugungsbereich 34 mit Drückstollen 34-1. Der Nuterzeugungsbereich 42 weist dabei axial oder in Drallrichtung hintereinander liegend einen ersten, einen zweiten und einen dritten Nuterzeugungsschneidzahn 61, 62, 63 auf.
Die Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63 arbeiten alle spanabhebend. Sie sind so angeordnet, dass ihre jeweiligen Schneidkanten 61a, 62a, 63a bezogen auf die Werkzeugmittelachse A einen definierten Abstand, nämlich den jeweiligen Radius r_61a, r_62a, r_63a, aufweisen. Bezogen auf die Vorschubrichtung nach hinten nimmt der Abstand der Schneidkanten 61a, 62a, 63a zur Werkzeugmittelachse A jeweils zu, so dass gilt: r_61a < r_62a < r_63a;
Die Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63 und insbesondere die Schneidkanten 61a, 62a, 63a sind dabei voneinander abgesetzt oder getrennt, so dass jeweils jede Schneidkante einen eigenen Span abhebt bzw. erzeugt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63 vorgesehen, es ist gleichwohl möglich nur zwei oder mehr als drei Nuterzeugungsschneidzähne vorzusehen.
Der Nuterzeugungsbereich 42 ist dazu vorgesehen in der Kernlochwandung des Werkstücks 2 eine Nut zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist das Werkstück 2 mit einem Kernloch 20 versehen, das einen definierten Kernlochradius r_Kernloch aufweist, wobei der Kernlochradius r_Kernloch kleiner ist als die Radien der Schneidkanten 61a, 62a, 63a.
Die jeweils in Vorschubrichtung V nach hinten zunehmenden Radien r_61a, r_62a, r_63a der Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63, bzw. Schneidkanten 61a, 62a, 63a sind dabei so gewählt, dass die zu erzeugende Nuttiefe sukzessive ausgearbeitet wird, das heißt die in Vorschubrichtung V vorderste Schneidkante 61a arbeitet spanabhebend eine der Geometrie des Nuterzeugungsschneidzahns 61 entsprechende Nut heraus mit einer Tiefe, die der Differenz aus r_Kernloch – r_61a entspricht.
Nachfolgend arbeiten die Nuterzeugungsschneidzähne 62 und 63 die Nut tiefer ein, wobei die fertige Nuttiefe durch den Radius der letzten Schneidkante 63a bestimmt wird. Die Zunahme des Radius pro Nuterzeugungsschneidzahn beträgt dabei vorteilhaft 0,05·Δr ≤ r_61a – r_Kernloch ≤ 0,5·Δr bzw. 0,05·Δr ≤ r_62a – r_61a ≤ 0,5·Δr bzw. 0,05·Δr ≤ r_63a – r_62a ≤ 0,5·Δr wobei gilt: Δr = r_63a – r_Kernloch;
Hierdurch ist die am jeweiligen Nuterzeugungsschneidzahn entstehende Spandicke bestimmt.
Die Geometrie der Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63 ist dabei auf den jeweils zu bearbeitenden Werkstoff abstimmbar. Bei kurze Späne bildendem Werkstoff werden die Spanwinkel ω₁, ω₂, ω₃ der Nuterzeugungsschneidzähne 61, 62, 63 kleiner gewählt als bei lange Späne bildendem Werkstoff. Zugleich wird der Keilwinkel φ₁, φ₂, φ₃ bei kurzspanendem Werkstoff größer gewählt als bei langspanendem Werkstoff. Der Freiwinkel γ₁, γ₂, γ₃ ist dann entsprechend festgelegt.
5 zeigt eine alternative vorteilhafte Ausführungsform mit einem Nuterzeugungsbereich 42 und axial nach hinten anschließendem Gewindeerzeugungsbereich 34 mit Drückstollen 34-1. Der Nuterzeugungsbereich 42 weist dabei axial oder in Drallrichtung hintereinander liegend einen ersten, einen zweiten und einen dritten Nuterzeugungsdrückzahn 71, 72, 73 auf. Die Nuterzeugungsdrückzähne 71, 72, 73 arbeiten alle umformend, das heißt spanlos, indem sie Werkstoff verdrängen. Dadurch wird ein Fließen des Werkstoffs erreicht, so dass eine Nut mit einer Form entsprechend der Geometrie der Nuterzeugungsdrückzähne 71, 72, 73 ausgearbeitet wird.
Die Nuterzeugungsdrückzähne 71, 72, 73 sind so angeordnet, dass ihre jeweiligen Drückkanten 71a, 72a, 73a bezogen auf die Werkzeugmittelachse A einen definierten Abstand, nämlich den jeweiligen Radius r_71a, r_72a, r_73a aufweisen. Bezogen auf die Vorschubrichtung nach hinten nimmt der Radius der Drückkante 71a, 72a, 73a jeweils zu, so dass analog zur Ausführungsform nach 4 gilt: r_71a < r_72a < r_73a;
In Bezug auf die Vorschubrichtung V hinter jeder Drückkante 71a, 72a, 73a schließt sich jeweils ein Nachlaufbereich 71b, 72b, 73b an, wobei der Radius des Nachlaufbereichs jeweils geringer ist als der Radius der vorauslaufenden Drückkante, beispielsweise ist der Radius r_71a der Drückkante 71 größer als der Radius r_71b des zugeordneten Nachlaufbereichs 72b.
Durch die Verdrängung des Werkstoffs durch die Drückkante im Formgebungsprozess kommt es nämlich zum Fließen des Werkstoffs, wobei durch das Vorsehen eines Nachlaufbereichs 71b hinter einer Drückkante 71a es ermöglicht ist, dass Werkstoff beispielsweise wulstartig in den Nachlaufbereich 71b hineinfließt. Es kann dadurch ein Abbrechen oder Abscheren des entstehenden Wulstes vermieden werden.
Die Geometrie der Nuterzeugungsdrückzähne 71, 72, 73 ist dabei so ausgestaltet, dass die Drückkante 71a, 72a, 73a mit einem bestimmten Anstellwinkel α₁, α₂, α₃ angeordnet ist, der definiert, in welchem Winkel zur Oberfläche der Kernlochwandung 21 die Drückkante 71a, 72a, 73a in umformenden Kontakt mit der Kernlochwandung 21 kommt.
Die Drückkante 71a, 72a, 73a fällt dabei zu dem Nachlaufbereich 71b, 72b, 73b hin mit einem Nachlaufwinkel β₁, β₂, β₃ ab. Die Wahl des Nachlaufwinkels β₁, β₂, β₃ hat dabei Einfluss auf die Ausformung des in den Nachlaufbereich 71b, 72b, 73b hineinfließenden Wulstes.
6 zeigt eine weitere alternative vorteilhafte Ausführungsform mit einem Nuterzeugungsbereich 42 und axial nach hinten anschließendem Gewindeerzeugungsbereich 34 mit Drückstollen 34-1. Der Nuterzeugungsbereich 42 weist dabei einen einzigen Nuterzeugungsschneidzahn 81 und axial oder in Drallrichtung hinter diesem liegend einen Nuterzeugungsdrückzahn 82 auf. Der Nuterzeugungsschneidzahn 81 arbeitet schneidend, also spanabhebend, der Nuterzeugungsdrückzahn 82 arbeitet umformend, das heißt spanlos.
Der Radius r_82a der Drückkante 82a des Nuterzeugungsdrückzahns 82 ist dabei größer als der Radius r_81a der Schneidkante 81a des Nuterzeugungsschneidzahns 81. Die in der Kernlochwandung 21 einzuarbeitende Nut wird also zunächst von dem Nuterzeugungsschneidzahn 81 schneidend vorgearbeitet, wobei die fertige Nuttiefe, bzw. die fertige Nutgeometrie noch nicht erreicht wird. Nachfolgend arbeitet der Nuterzeugungsdrückzahn 82 die Nut auf ihre fertige Nutgeometrie aus, wobei bei der Nutoberfläche aufgrund der stattfindenden Umformung eine vorteilhaft umgeformte Oberfläche erzielt wird.
Bezugszeichenliste

2: Werkstück
3: Werkzeug
4: Gewindeerzeugungswerkzeug
5: Schaft
6: Stirnseite
7: Vielkant
8: vorderer Abschnitt
9: hinterer Abschnitt
20: Kernloch
21: Kernlochwandung
22, 24: Nut
32, 34: Gewindeerzeugungsbereich
32-1, 34-1: Drückstollen
36: Gewindegang
42, 44: Nuterzeugungsbereich
50: Kanal
51: Zentralbereich
55: gebohrter Bereich
56: gewindefreier Bereich
61, 62, 63: Nuterzeugungsschneidzahn
61a, 62a, 63a: Schneidkante
71, 72, 73: Nuterzeugungsdrückzahn
71a, 72a, 73a: Drückkante
71b, 72b, 73b: Nachlaufbereich
A: Werkzeugachse
M: Kernlochachse
V: Vorschubrichtung
P: Gewindesteigung
S: Drehsinn
D: Drallachse
ω₀,ω₁, ω₂, ω₃: Spanwinkel
γ₀, γ₁, γ₂, γ₃: Freiwinkel
φ₁, φ₂, φ₃: Keilwinkel
α₀, α₁, α₂, α3: Anstellwinkel
β₀, β₁, β₂, β₃: Nachlaufwinkel
r_61a, r_62a, r_63a: Radius
r_71a, r_72a, r_73a: Radius
r_71b, r_72b, r_73b: Radius
r_81a, r_82a: Radius
r_82b: Radius
r_Kernloch: Kernlochradius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012105183 A1 [0002]

Claims

Nuterzeugungswerkzeug zur Herstellung wenigstens einer Nut in einem Werkstück, insbesondere kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug (4), drehbar um eine Werkzeugachse (A) und umfassend wenigstens einen Nuterzeugungsbereich (42, 44), der zur Erzeugung einer Nut in der Wandung (21) eines Werkstücks (2), insbesondere in der Wandung (21) eines Kernlochs (20) in einem Werkstück (2), ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuterzeugungsbereich (42, 44) wenigstens einen ersten Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81) und wenigstens einen zweiten Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82) aufweist, wobei der wenigstens zweite Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82), bezogen auf eine Richtung in der die Nut mit dem Nuterzeugungswerkzeug erzeugt wird, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81) zur Erzeugung der Nut mit einer bestimmten Nutgeometrie, insbesondere einem bestimmten Nutquerschnittsprofil, die von einer beabsichtigten fertigen Nutgeometrie, insbesondere von einem beabsichtigten fertigen Nutquerschnittsprofil, abweicht, ausgebildet ist und dass der zweite oder wenigstens ein weiterer, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordneter Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82) zur Erzeugung der Nut mit einer bestimmten Nutgeometrie, insbesondere einem bestimmten Nutquerschnittsprofil, die der beabsichtigten fertigen Nutgeometrie, insbesondere einem beabsichtigten fertigen Nutquerschnittsprofil, entspricht, ausgebildet ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81) sich radial nach außen erstreckt und dass der zweite oder wenigstens ein weiterer, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordneter Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82) sich radial nach außen erstreckt, wobei zwischen dem ersten Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81) und dem zweiten und/oder jedem weiteren, hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordneter Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82) ein Bereich angeordnet ist, der sich radial weniger nach außen erstreckt als der erste und der zweite Nuterzeugungszahn und/oder jeder weitere hinter dem ersten Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) angeordnete Nuterzeugungszahn (62, 63; 72, 73; 82).
Werkzeug nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuterzeugungsbereich (42, 44) um die Werkzeugachse (A) gedrallt angeordnet ist oder parallel zur Werkzeugachse (A) angeordnet ist, wobei der wenigstens zweite Nuterzeugungszahn (61 bis 63; 71 bis 73; 81, 82) in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungszahn (61, 62; 71, 72; 81), insbesondere unmittelbar anschließend, angeordnet ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Nuterzeugungszahn (61, 62, 81) und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn (62, 63) Nuterzeugungsschneidzähne sind, insbesondere wobei wenigstens ein dritter Nuterzeugungsschneidzahn (63) in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsschneidzahn (61, 62, 81) und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsschneidzahn (62, 63) angeordnet ist, vorzugsweise wobei eine Vielzahl von Nuterzeugungsschneidzähnen in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsschneidzahn (61, 62, 81) und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsschneidzahn (62, 63) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsschneidzähne (61, 62, 63, 81) einen Spanwinkel (ω₁, ω₂, ω₃) von –15° bis 30°, insbesondere von –5° bis 20°, vorzugsweise von 0° bis 10°, zu einer zur Werkzeugachse (A) senkrechten Achse aufweisen, insbesondere wobei der Spanwinkel (ω₁) des ersten Nuterzeugungsschneidzahns (61) kleiner ist als der Spanwinkel (ω₂) des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns (62) und wobei der Spanwinkel (ω₁) des ersten Nuterzeugungsschneidzahns (61) und/oder der Spanwinkel (ω₂) des zweiten Nuterzeugungsschneidzahns (62) kleiner ist als der Spanwinkel (ω₃) des dritten Nuterzeugungsschneidzahns (63).
Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Nuterzeugungsschneidzähnen (61, 62, 63, 81), insbesondere den Schneidkanten (61a, 62a, 63a) der Nuterzeugungsschneidzähne (61, 62, 63, 81), jeweils ein radialer Abstand zur Werkzeugachse (A) oder Radius (r_61a, r_62a, r_63a) zugeordnet oder zuordenbar ist, wobei der Radius (r_61a, r_62a, r_63a) eines bezogen auf eine Vorschubrichtung des Werkzeugs hinten liegenden Nuterzeugungsschneidzahns größer ist als der Radius (r_61a, r_62a, r_63a) des jeweils vor diesem liegenden benachbarten Nuterzeugungsschneidzahns.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Nuterzeugungszahn (71, 72, 82) und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn (72, 73, 82) Nuterzeugungsdrückzähne sind, insbesondere wobei wenigstens ein dritter Nuterzeugungsdrückzahn (73) in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsdrückzahn (71, 72) und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsdrückzahn (72, 73) angeordnet ist, vorzugsweise wobei eine Vielzahl von Nuterzeugungsdrückzähnen in Drallrichtung und/oder in axialer Richtung hinter dem wenigstens ersten Nuterzeugungsdrückzahn (71, 72, 82) und dem wenigstens zweiten Nuterzeugungsdrückzahn (72, 73) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuterzeugungsdrückzähne (71, 72, 73, 82) durch Nachlaufbereiche (71b, 72b) voneinander getrennt sind und/oder wobei wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsdrückzähne (71, 72, 73, 82) eine Drückkante (71a, 72a, 73a) aufweisen, die in einem Anstellwinkel (α₁, α₂, α₃) von 5° bis 45°, insbesondere von 15° bis 40°, vorzugsweise von 25° bis 35°, zu einer zur Werkzeugachse (A) parallelen Achse angeordnet ist und/oder wobei wenigstens ein, vorzugsweise alle, Nuterzeugungsdrückzähne (71, 72, 73, 82) eine Drückkante (71a, 72a, 73a) aufweisen, die in einem Nachlaufwinkel (β₁, β₂, β₃) von 15° bis 100°, insbesondere von 30° bis 75°, vorzugsweise von 50° bis 70°, zu einer zur Werkzeugachse (A) parallelen Achse angeordnet ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Nuterzeugungsdrückzähnen (71, 72, 73), insbesondere den Drückanten (71a, 72a, 73a), jeweils ein radialer Abstand zur Werkzeugachse (A) oder Radius (r_71a, r_72a, r_73a) zugeordnet oder zuordenbar ist, wobei der Radius (r_71a, r_72a, r_73a) eines bezogen auf eine Vorschubrichtung des Werkzeugs hinten liegenden Nuterzeugungsdrückzahns größer ist als der Radius (r_61a, r_62a, r_63a) des jeweils vor diesem liegenden benachbarten Nuterzeugungsdrückzahns.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Nuterzeugungszahn (81) als Nuterzeugungsschneidzahn ausgebildet ist und wenigstens der zweite Nuterzeugungszahn (82) als Nuterzeugungsdrückzahn ausgebildet ist.
Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuterzeugungsschneidzahn (81) eine Schneidkante (81a) mit einem Spanwinkel (ω₀) von –15° bis 30°, insbesondere von –5° bis 20°, vorzugsweise von 0° bis 10°, zu einer zur Werkzeugachse (A) senkrechten Achse aufweisen und/oder dass der Nuterzeugungsdrückzahn (82) eine Drückkante (82a) aufweist, die in einem Anstellwinkel (α₀) von 5° bis 45°, insbesondere von 15° bis 45°, vorzugsweise von 25° bis 35°, zu einer zur Werkzeugachse (A) parallelen Achse angeordnet ist und/oder dass der Nuterzeugungsdrückzahn (82) eine Drückkante (82a) aufweist, die in einem Nachlaufwinkel (β₀) von 15° bis 100°, insbesondere von 30° bis 75°, vorzugsweise von 50° bis 70°, zu einer zur Werkzeugachse (A) parallelen Achse angeordnet ist.
Kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Anzahl n ≥ 1 von, insbesondere um die Werkzeugachse gedrallten, Nuterzeugungsbereichen zum Erzeugen jeweils einer Nut in dem Werkstück und eine Anzahl m ≥ 1 von, insbesondere um die Werkzeugachse gedrallten, vorzugsweise helikalen, Gewindeerzeugungsbereichen zum Erzeugen des Gewindes in dem Werkstück auf, insbesondere wobei der Drall des oder der Nuterzeugungsbereiche und der Drall des oder der Gewindeerzeugungsbereiche aneinander angepasst sind und insbesondere wobei jeder der m Gewindeerzeugungsbereiche hinter einem der n Nuterzeugungsbereiche dem Drall dieses Nuterzeugungsbereichs folgend angeordnet ist.