DE102016110707B4

DE102016110707B4 - Nuterzeugungswerkzeug, insbesondere kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, mit stirnseitiger Aussparung

Info

Publication number: DE102016110707B4
Application number: DE102016110707.7A
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: 2016-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2036-06-11
Also published as: DE102016110707A1

Abstract

Nuterzeugungswerkzeug (1), insbesondere kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, welches zur Erzeugung von wenigstens einer gedrehten Nut (220, 240) ausgebildet ist und zur Erzeugung der wenigstens einen gedrallten Nut (220, 240) in einer Vorschubrichtung (V) vorgeschoben und in einer Drehrichtung (S) gedreht wird, umfassend einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse (A) erstreckenden Werkzeugkörper mit einem Arbeitsbereich, der an einem axialen Ende des Werkzeugkörpers angeordnet ist und eine Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers umfasst, wobei der Arbeitsbereich mindestens einen Nuterzeugungsbereich (22, 24) und eine Aussparung (5) umfasst, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei ein radial nach außen ragender Abschnitt des Nuterzeugungsbereichs (22, 24) ein radiales Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) ausbildet, das einen Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser (ND) definiert und wobei der Nuterzeugungsbereich (22, 24) eine flächenhafte Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) aufweist, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet ist, wobei die Aussparung (5) so zu dem Nuterzeugungsbereich (22, 24) angeordnet ist, so dass die Aussparung (5) von dem Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) durch die flächenhafte Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) beabstandet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nuterzeugungswerkzeug, insbesondere ein kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, zur Erzeugung von Nuten in einer Kernlochwandung.
Die 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.

Aus der DE 10 2015 100 615 A1 ist bekannt, dass es bei sogenannten „Punch-Tap“-Werkzeugen, bei denen Gewindeerzeugungsbereiche durch eine vorerzeugte, gerade oder gedrallte oder Helicalnut in ein Kernloch eingeführt werden, beim Eintauchen des Werkzeugs zur Herstellung der Nut in der Kernlochwandung zur Erzeugung eines Formwulsts kommt, der bei der Ausbildung der Nut vor dem Werkzeug hergeschoben wird. Dieser Formwulst kann unerwünscht sein. Es wird ein Werkzeug mit Nuterzeugungsbereich vorgeschlagen, das so ausgebildet ist, dass der Formwulst wenigstens vor dem vollständigen Entfernen des Werkzeugs aus dem Kernloch durch den Nuterzeugungsbereich von dem Werkstück abgetrennt wird.
Das Dokument JP 56107826 A offenbart ein zweischrittiges Verfahren, bei dem, in einem ersten Schritt, ein Werkzeug mit mehreren Nuterzeugungsbereichen Nuten durch spanende Bearbeitung mittels Schneiden erzeugt. Beispielsweise können drei Nuten in einem Kernloch erzeugt werden. Nachfolgend wird ein separates Gewindeerzeugungswerkzeug, welches drei Gewindeerzeugungsbereiche umfasst, in die vorerzeugten Nuten eingeführt, wobei jeder Gewindeerzeugungsbereich in genau eine Nut eingeführt wird und nachfolgend das Werkzeug so rotiert wird, dass in den Bereichen zwischen den Nuten Gewindegänge erzeugt werden. Die Nuterzeugung wird mit einem Werkzeug durchgeführt, welches an einem Ende des Werkzeugs in axialer Richtung konkav geformt ist, wobei scharfe Schneiden die konkave Aussparung umgeben. Allerdings ist dieses Werkzeug nur für die Herstellung gerader Nuten geeignet.
Das Dokument WO 2012/080315 A1 offenbart ein Werkzeug zum Herstellen eines Gewindes in einem Werkstück mit Nuterzeugungsbereichen zum Erzeugen von Nuten in dem Werkstück und Gewindeerzeugungsbereichen zum Erzeugen eines Gewindes in dem Werkstück. Nuterzeugungsbereiche und Gewindeerzeugungsbereiche sind gerade und parallel zu einer Werkzeuglängsachse verlaufend ausgeführt.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Nuterzeugungswerkzeug vorzuschlagen, das gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelt ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Nuterzeugungswerkzeug, insbesondere ein kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, welches zur Erzeugung von wenigstens einer gedrallten Nut ausgebildet ist und zur Erzeugung der wenigstens einen gedrallten Nut in einer Vorschubrichtung vorgeschoben und in einer Drehrichtung gedreht wird, umfassend einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse erstreckenden Werkzeugkörper mit einem Arbeitsbereich, der an einem axialen Ende des Werkzeugkörpers angeordnet ist und eine Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers umfasst, wobei der Arbeitsbereich mindestens einen Nuterzeugungsbereich und eine Aussparung umfasst, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei ein radial nach außen ragender Abschnitt des Nuterzeugungsbereichs ein radiales Nuterzeugungsmaximum ausbildet, das einen Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser definiert und wobei der Nuterzeugungsbereich eine flächenhafte Nuterzeugungszone aufweist, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet ist, wobei die Aussparung so zu dem Nuterzeugungsbereich angeordnet ist, so dass die Aussparung von dem Nuterzeugungsmaximum durch die flächenhafte Nuterzeugungszone beabstandet ist.
Ein solches Werkzeug erlaubt, bezogen auf die Tiefe der vorerzeugten Kernbohrung, ein tieferes Einfahren des Werkzeugs bei der Nuterzeugung von gedrallten Nuten bei zugleich reduziertem benötigten Kraftaufwand für die Nuterzeugung. Zudem wird im Falle von formend arbeitenden Nuterzeugungsbereichen ein bei der Nuterzeugung entstehender Formwulst in den Bereich der Aussparung verdrängt und beim Weiterdrehen des Werkzeugs abgetrennt und in die Spannuten des Werkzeugs zum weiteren Abtransport abgeleitet. Bei schneidend arbeitenden Nuterzeugungsbereichen können die entstehenden Späne in den Bereich der Aussparung gleiten und dann ebenfalls über die Spannuten abgeleitet werden. Insbesondere ist das Werkzeug so ausgebildet, dass zwischen der Aussparung und den Nuterzeugungsmaxima eine Werkzeugfläche gebildet ist, die zur Nuterzeugung beträgt. Diese Fläche kann eine oder mehrere Werkzeugschneiden beinhalten, Aussparung und Nuterzeugungsmaxima sind dabei aber immer durch diese Fläche beabstandet und grenzen dadurch nicht unmittelbar aneinander. Eine solche Gestaltung des zur Ausbildung gedrallter Nuten ausgebildeten Werkzeugs ist besonders vorteilhaft.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung definiert, dass der Arbeitsbereich mindestens zwei Nuterzeugungsbereiche und die Aussparung umfasst, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei radial nach außen ragende Abschnitte der Nuterzeugungsbereiche radiale Nuterzeugungsmaxima ausbilden, die den Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser definieren und wobei die Nuterzeugungsbereiche jeweils flächenhafte Nuterzeugungszonen aufweisen, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei die Aussparung so zwischen den Nuterzeugungsbereichen angeordnet ist, dass die Nuterzeugungszonen jeweils wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, zwischen der Aussparung einerseits und einem an die jeweilige Nuterzeugungszone anschließenden oder die jeweilige Nuterzeugungszone begrenzenden radialen Nuterzeugungsmaximum andererseits angeordnet ist, so dass die Aussparung von den Nuterzeugungsmaxima durch die jeweilige flächenhafte Nuterzeugungszone beabstandet ist.
Eine Ausführung mit zwei Nuterzeugungsbereichen ermöglicht eine vorteilhafte Erzeugung von zwei Nuten, wobei die jeweils entstehenden Formwulste in effizienter Weise abgeführt werden können. Zudem wird die zur Nuterzeugung notwendige Kraft in vorteilhafter Weise reduziert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung grenzt die Aussparung unmittelbar an die flächenhaften Nuterzeugungszonen an und/oder sind die flächenhaften Nuterzeugungszonen mit Nuterzeugungskanten oder Nuterzeugungsdrückflächen versehen, an welche die Aussparung unmittelbar angrenzt.
In einer derartigen Ausführungsform ist die Abführung eines abgetrennten Formwulsts oder entstehender Späne besonders begünstigt, da die Nuterzeugungszonen räumlich unmittelbar an die Aussparung angrenzen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform umfasst, dass sich die Aussparung entlang einer im Wesentlichen quer zur Werkzeuglängsachse verlaufenden Aussparungslängsachse über eine Länge längs erstreckt.
Die Aussparung weist demnach eine Längserstreckung auf und ist quer zur Werkzeuglängsachse orientiert. Durch die Beabstandung der Aussparung von den Nuterzeugungsmaxima ergibt sich eine hinsichtlich des Abtransports von abgetrenntem Formwulst, bzw. anfallenden Spänen vorteilhafte Konfiguration.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aussparung ein Aussparungsprofil mit einer variablen oder konstanten Breite und einer variablen oder konstanten Tiefe auf, insbesondere wobei die Breite des Aussparungsprofils wesentlich geringer ist als der Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser und/oder wobei die Länge der Aussparung größer ist als die Breite und/oder die Tiefe der Aussparung.
Eine länglich ausgebildete Aussparung ist fertigungstechnisch besonders gut herstellbar. Ist die Breite des Aussparungsprofils wesentlich geringer als der Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser, so ist die Stabilität und Verschleißfestigkeit der Nuterzeugungsbereiche vorteilhaft beeinflusst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in Drehrichtung vor den Nuterzeugungszonen jeweils eine Vorlauflauffläche als Hauptarbeitsfläche bei der Nuterzeugung vorgesehen und/oder in Drehrichtung nach den Nuterzeugungszonen jeweils eine Nachlauffläche als Formwulststauchfläche vorgesehen.
Eine Vorlauffläche kann bei der formenden, also spanlosen Nuterzeugung als Hauptarbeitsfläche wirken, wobei bei in Drehrichtung nachfolgende Nachlauffläche als Formwulststauchfläche dienen kann. Der Formwulst wird auf diese Weise unmittelbar nach seinem Entstehen gestaucht, was das Abtrennen des Formwulsts erleichtert, indem die Länge des Formwulsts begrenzt wird. Eine solche Werkzeuggeometrie der Nuterzeugungsbereiche ist besonders vorteilhaft für eine effiziente Herstellung der Nuten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung grenzt die Aussparung jeweils unmittelbar an die Vorlauflaufflächen und/oder die Nachlaufflächen an.
In einer derartigen Ausgestaltung wird der bei der Nuterzeugung entstehende Span oder Formwulst zumindest teilweise in die Aussparung hinein gedrückt. An der Begrenzung der Aussparung wird zwischen Aussparung und Nuterzeugungszone und/oder die Vorlauflaufflächen und/oder die Nachlauffläche eine Kante gebildet, die den Formwulst aufteilt und teilweise abtrennt oder vollständig abtrennt. Dadurch kann der Formwulst in vorteilhafter Weise entfernt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung das Aussparungsprofil in seinem Querschnitt quer zu seiner Aussparungslängsachse über einen wesentlichen Teil der Länge, vorzugsweise über die gesamte Länge, der Aussparung im Wesentlichen gleiche Form (oder: Gestalt) aufweist.
Der Begriff „gleiche Form“ oder „gleiche Gestalt“ soll insbesondere so verstanden werden, dass die Form des Aussparungsprofils über einen wesentlichen Teil der Länge der Aussparung im Wesentlichen gleich bleiben soll. Als ein wesentlicher Teil der Länge soll insbesondere eine Länge verstanden werden, die wenigstens 1/2 der Gesamtlänge der Aussparung umfasst. Es ist dabei möglich, dass sich die Abmessungen oder Dimensionen des Aussparungsprofils kontinuierlich oder diskontinuierlich über die Länge der Aussparung ändern ohne dass sich die Form des Aussparungsprofils als solche ändert. Beispielsweise kann sich die Breite und/oder Tiefe der Aussparung ändern, ohne dass sich die Form oder Gestalt des Aussparungsprofils ändert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Aussparungsprofil zumindest abschnittsweise oder entlang der gesamten Aussparungslänge ein V-förmiges oder U-förmiges oder im Wesentlichen dreieckiges oder im Wesentlichen rechteckiges Aussparungsprofil oder ein als Parallel mit Verrundung geformtes oder ein als Radius geformtes Aussparungsprofil.
Je nach Bearbeitungsaufgabe des Nuterzeugungswerkzeugs und insbesondere abgestimmt auf das jeweils zu bearbeitende Material, kann ein Nutprofil gewählt werden, das für die Span- oder Formwulstbildung bei dem jeweiligen Material besonders günstig ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung verlangt, dass die Nuterzeugungsbereiche Nuterzeugungszonen aufweisen, wobei das Aussparungsprofil einen Querschnitt aufweist, in dem die Tiefe des Aussparungsprofils zu einer oder beiden Nuterzeugungszonen hin variiert, insbesondere in radialer Richtung von der Werkzeuglängsachse nach außen ansteigt oder nach außen abfällt oder in radialer Richtung von der Werkzeuglängsachse nach außen hin entsprechend einer mathematischen Funktion ausgebildet ist, vorzugsweise als Parabelkurve oder elliptische Kurve oder als kreisbogenförmige Kurve ausgebildet ist.
Auf diese Weise ist es möglich das Werkzeug an bestimmte Bearbeitungsaufgaben anzupassen und die Festigkeit und/oder Steifigkeit der Nuterzeugungsbereiche zu erhöhen. Auch können die Rundlaufeigenschaften des Werkzeugs beeinflusst werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Aussparungsprofil entlang seiner Längserstreckung eine Tiefe aufweist, die variiert, insbesondere in radialer Richtung von der Werkzeuglängsachse nach außen ansteigt oder nach außen abfällt oder in radialer Richtung von der Werkzeuglängsachse nach außen hin entsprechend einer mathematischen Funktion ausgebildet ist, vorzugsweise als Parabelkurve oder elliptische Kurve oder als kreisbogenförmige Kurve ausgebildet ist.
Auch auf diese Weise können Anpassungen an bestimmte Bearbeitungsaufgaben und Materialeigenschaften vorgenommen werden, mit denen die Festigkeit und/oder Steifigkeit der Nuterzeugungsbereiche erhöht wie auch die Rundlaufeigenschaften beeinflusst werden können.
Ferner kann eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung definiert sein, indem die Tiefe des Aussparungsprofils in Richtung der Werkzeuglängsachse zumindest abschnittsweise, insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Aussparung, größer oder gleich der Breite des Aussparungsprofils ist.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Tiefe des Aussparungsprofils in Richtung der Werkzeuglängsachse zumindest abschnittsweise, insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Aussparung, kleiner als die Breite des Aussparungsprofils ist.
Beispielsweise in Abhängigkeit vom Material des Nuterzeugungsbereichs des Werkzeugs oder in Abhängigkeit vom zu bearbeitenden Material des Werkstücks ist eine bestimmte Bemaßung oder Dimensionierung des Aussparungsprofils besonders vorteilhaft.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst, dass die Breite des Aussparungsprofils zumindest abschnittsweise, insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Aussparung, kleiner als 3/4 des Nuterzeugungsbereich-Außendurchmessers, insbesondere kleiner als 2/3 des Nuterzeugungsbereich-Außendurchmessers, vorzugsweise kleiner als 1/2 des Nuterzeugungsbereich-Außendurchmessers ist.
Über die Breite der Aussparung ist die Größe des entstehenden Formwulsts oder Spans beeinflussbar. Die Breite der Aussparung kann daher abgestimmt auf das zu bearbeitende Material so gewählt werden, dass ein Formwulst in einer bestimmten Größe abgetrennt wird oder dass Späne von bestimmter Größe entstehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Aussparungslängsachse im Wesentlichen quer, insbesondere abschnittsweise, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeuglängsachse oder mit einem Winkel von weniger als 90° bis 80° zur Werkzeuglängsachse geneigt angeordnet ist und/oder dass die Aussparungslängsachse einen gemeinsamen Schnittpunkt mit der Werkzeuglängsachse aufweist.
Die quer zur Werkzeuglängsachse verlaufende Nut erlaubt ein günstiges Rotations- und Vorschubverhalten des Nuterzeugungswerkzeugs bei der Nuterzeugung.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung verlangt, dass die Aussparungslängsachse wenigstens abschnittsweise mit einem Winkel von weniger als 80° zur Werkzeuglängsachse geneigt angeordnet ist und/oder dass die Aussparungsachse windschief zur Werkzeuglängsachse angeordnet ist.
In bestimmten Belastungsfällen, beispielsweise abhängig vom zu bearbeitenden Material, kann eine solche Konfiguration vorteilhaft sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung erfordert, dass das Aussparungsprofil so geformt ist, dass ein Aussparungsgrund und sich gegenüberliegende Aussparungswände ausgebildet sind, insbesondere wobei der Aussparungsgrund als Rundung ausgeführt ist, vorzugsweise mit einem Radius von 0,8 mm ≤ R ≤ 1,6 mm besonders bevorzugt mit einem Radius von R = 1,25 mm, oder alternativ vorzugsweise mit einem Radius von 1 mm ≤ R ≤ 2 mm, besonders bevorzugt mit einem Radius von R = 1,5 mm, oder ferner alternativ bevorzugt mit einem Radius von 1,8 mm ≤ R ≤ 2,4 mm, besonders bevorzugt einem Radius von 2,1 mm und/oder dass das Aussparungsprofil so geformt ist, dass es eine Aussparungstiefe aufweist, insbesondere wobei die Aussparungstiefe als Abstand zwischen Aussparungsgrund und Stirnseite definiert ist, wobei die Aussparungstiefe einen Wert von 0,4 × Gewindesteigung ≤ T ≤ 3,0 × Gewindesteigung aufweist.
Ein als Rundung ausgeführter Nutgrund reduziert die Gefahr von Rissbildung im Bereich des Nutgrundes zwischen den Nuterzeugungsbereichen. Ein Radius von 0,8 mm ≤ R ≤ 1,6 mm, insbesondere von 1,0 mm ≤ R ≤ 1,5 mm ist im Bereich für ein Gewinde M6 besonders vorteilhaft. Das Verhältnis zwischen Aussparungstiefe und Gewindesteigung ergibt sich daraus, dass das Spanvolumen beim Erzeugen einer Helicalnut oder gedrallten Nut abhängig ist von der Gewindeprofilhöhe, die wiederum abhängig ist von der Gewindesteigung. Beispielsweise beträgt die Gewindesteigung für ein Gewinde M6 1,0 mm, so dass sich mit dem definierten Verhältnis eine Tiefe 0,4 mm ≤ T ≤ 3,0 mm ergibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens eine der Aussparungswände einen ebenen Wandabschnitt und einen gekrümmten Wandabschnitt auf, insbesondere wobei der gekrümmte Wandabschnitt in Richtung eines Drehsinns des Nuterzeugungswerkzeugs gekrümmt ist.
Mit einer derartigen Ausgestaltung des Nuterzeugungswerkzeugs wird der entstehende Span oder Formwulst in einer Form gebildet, die ein abreißen oder abtrennen des Formwulstes befördert. Der entstehende Span oder Formwulst bricht oder reißt in kürzeren Abständen, so dass nur kurze Späne entstehen, die einfacher durch die Spannuten nach hinten weg befördert werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schließen die sich gegenüberliegenden Aussparungswände einen definierten Winkel einschließen, insbesondere einen Winkel von 25° ≤ α ≤ 35°, vorzugsweise einen Winkel von α = 30°.
Eine derartige Ausbildung des Nuterzeugungswerkzeugs erhöht die Festigkeit der Nuterzeugungsbereiche und damit die Standzeit des Werkzeugs.
In einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung schließt die Aussparungslängsachse mit einer sich von der Werkzeuglängsachse bis zum Nuterzeugungsmaximum erstreckenden radialen Achse einen Verdrehwinkel größer 0° ein, beispielsweise einen Verdrehwinkel größer 10° oder größer 20° oder größer 30°, insbesondere einen Verdrehwinkel 38° ≤ β ≤ 44°, vorzugsweise einen Verdrehwinkel β = 41°, oder alternativ insbesondere einen Verdrehwinkel von 58° ≤ β ≤ 64°, vorzugsweise von β = 61°.
Durch eine solche Ausgestaltung kann die Festigkeit der Nuterzeugungsbereiche beeinflusst und je nach Bearbeitungsaufgabe erhöht oder, wenn eine besonders hohe Festigkeit nicht benötigt wird, zugunsten anderer Werkzeugeigenschaften oder -parameter reduziert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung verlangt, dass die Aussparung ein Verhältnis von Tiefe zu Radius des Aussparungsgrundes von T ≤ R aufweist.
Ein solches Verhältnis erlaubt einen vorteilhaften Kompromiss hinsichtlich der Festigkeit der Nuterzeugungsbereiche und der gewünschten Spangeometrie des Formwulstes.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung fordert, dass die Aussparung wenigstens zwei, drei oder vier Teilaussparungen umfasst, die, insbesondere kreuzweise, so zueinander angeordnet sind und/oder sich schneiden, dass die Aussparung, insbesondere in Richtung entgegen der Vorschubrichtung gesehen, eine X-Form oder eine T-Form oder eine H-Form oder eine Spiralform aufweist.
Die Aussparung kann beispielsweise unsymmetrisch aufgebaut sein oder in einem Querschnitt quer zur Werkzeuglängsachse oder auch in einem Querschnitt geneigt oder parallel zur Werkzeuglängsachse eine X-Form oder eine T-Form oder eine H-Form oder eine Spiralform aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Werkzeug einen, insbesondere konzentrisch zur Werkzeuglängsachse angeordneten, Kanal zur Zuführung von Kühl- und/oder Schmierstoff umfasst, der in die Aussparung mündet, insbesondere wobei eine der Aussparungswände oder der Aussparungsgrund eine Mündungsöffnung des Kanals aufweisen.
Auf diese Weise kann die Aussparung zu einer Verbesserung der Kühl-Schmierstoff-Zuführung genutzt werden. Während der Nuterzeugung kann Kühl-Schmierstoff zugeführt werden und benetzt bereits vor Beginn des Gewindeerzeugungsschrittes die Gewindeerzeugungsbereiche. Hierdurch wird ein sehr effizienter Kühl-Schmierstoffeinsatz erreicht.
Neben einer Gestaltung des Nuterzeugungswerkzeugs mit zwei Nuterzeugungsbereichen sind auch Gestaltungen mit drei, vier, fünf, sechs oder mehr Nuterzeugungsbereichen vorstellbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen jeweils schematisch dargestellt sind:

1 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer ersten Ausführungsform;
2 eine Draufsicht der Stirnseite eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer ersten Ausführungsform;
3 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer zweiten Ausführungsform;
4 eine Draufsicht der Stirnseite eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer zweiten Ausführungsform;
5 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer dritten Ausführungsform;
6 eine Draufsicht der Stirnseite eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer dritten Ausführungsform;
7 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer vierten Ausführungsform;
8 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer fünften Ausführungsform;
9 ein Werkstück mit einem Sackloch mit zwei gedrallten Nuten und fertig erzeugtem Gewinde zwischen den Nuten, wobei die Nuten und das Gewinde vorzugsweise mit einem Werkzeug gemäß 1 bis 8 erzeugt werden kann;
10 das Werkstück gemäß 9 in einer Längsschnittdarstellung;

Alle dargestellten Ausführungsformen sind als kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug 1 beschrieben. Die Erfindung kann gleichwohl an einem reinen Nuterzeugungswerkzeug ohne Gewindeerzeugungsfunktion oder an einem Nuterzeugungswerkzeug mit anderweitiger Zusatzfunktion implementiert sein.
Das Werkzeug 1 weist je zwei Nuterzeugungsbereiche 22, 24 und Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 auf. Die Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 sind jeweils mit mehreren Drückstollen 32-1, 34-1 versehen. Die Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 sind durch konkave Spannuten voneinander getrennt, die eine Außenfläche 42 des Werkzeugs 1 bilden. Nuterzeugungsbereiche 22, 24 und Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 sind gedrallt um eine Werkzeuglängsachse A herum angeordnet.
Die Nuterzeugungsbereiche 22, 24 weisen jeweils eine flächenhafte Nuterzeugungszone 22-1, 24-1 auf, die jeweils eine Nuterzeugungskante 22-7, 24-7, eine Vorlauffläche 22-3, 24-3, eine Nachlauffläche 22-, 24-2 und eine Außenfreifläche 22-5, 24-5 aufweisen. Die Nuterzeugungskante 22-7, 24-7 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Nuterzeugungsdrückkante, arbeitet also formend und spanlos. Alternativ kann auch eine Konfiguration mit einer Nuterzeugungsschneide vorgesehen sein. Die Vorlauffläche 22-3, 24-3 kann dabei eine Hauptarbeitsfläche oder Hauptarbeitsdrückfläche bei der formenden, spanlosen Nuterzeugung sein. Die Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 weisen jeweils ein seitlich oder radial nach außen gerichtetes Nuterzeugungsmaximum 22-6, 24-6 auf. Die Nuterzeugungsmaxima 22-6, 24-6 definieren dabei einen Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser ND, welches den Außendurchmesser der erzeugbaren Nuten 220, 240 festlegt.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt, werden beim Hineinbewegen des Werkzeugs 1 in ein entsprechend geformtes Kernloch zwei gedrallte Nuten in der Kernlochwandung vorerzeugt, in welche die Gewindeerzeugungsbereiche 32, 34 nachfolgend eingeführt werden können. Ein solches Werkstück 300 wird in Zusammenhang mit 9 und 10 erläutert.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug 1 nach 1 und 2 weist einen wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmigen Werkzeugkörper mit einer Stirnseite 10 auf. Die Stirnseite 10 definiert dabei ein vorderes Ende des Werkzeugs 1 bezogen auf die Vorschubrichtung V. An der Stirnseite 10 und der angrenzenden radial nach außen weisenden Fläche des Werkzeugkörpers sind die Nuterzeugungsbereiche 22, 24 ausgebildet und liegen sich, bezogen auf die Werkzeuglängsachse A einander gegenüber.
Der Werkzeugkörper weist eine als Nut ausgeprägte Aussparung 5 auf, die sich von einer die Aussparung begrenzenden Oberfläche der Stirnseite 10 in Richtung der Werkzeuglängsachse A in den Werkzeugkörper hinein in die Tiefe T₁ erstreckt. Die Aussparung 5 weist in der dargestellten Seitenansicht ein Aussparungsprofil mit einem V-förmigen Querschnitt auf, der einen Aussparungsgrund 5-1 und sich gegenüberliegende Aussparungswände 5-21, 5-22 ausbildet. Der Aussparungsgrund 5-1 ist mit einem Radius R₁ gerundet ausgebildet. Indem der Aussparungsgrund 5-1 gerundet ausgebildet ist, sind scharfe Übergänge zwischen Aussparungsgrund 5-1 und Aussparungswänden 5-21, 5-22 vermieden, so dass die Entstehung von Belastungsrissen an diesen Übergängen vermindert ist.
Beispielsweise bei einem Werkzeug zur Erzeugung eines Gewindes M6 ist eine Rundung von 1,0 mm ≤ R₁ ≤ 1,5 mm, insbesondere eine Rundung von 1,25 mm vorteilhaft.
Die Aussparung 5 weist, bezogen auf die Nuterzeugungskanten 22-7, 24-7 als diejenigen Elemente der Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1, die in Werkzeuglängsrichtung A am Weitesten nach vorne ragen, eine in den Werkzeugkörper hineinragende Tiefe T₁ auf. Bei dem beschriebenen Werkzeug 1 ist eine Tiefe von 2 mm ≤ T₁ ≤ 4 mm, insbesondere von T₁ = 3 mm vorteilhaft. Die Nutwände 5-21, 5-22 sind so angeordnet, dass sie zueinander einen Winkel α₁ einschließen.
Die Aussparungswände 5-21, 5-22 können dabei so zur Werkzeuglängsachse A angeordnet sein, dass sie mit dieser jeweils einen Winkel α₁/2 einschließen. Bei dem dargestellten Werkzeug ist ein Winkel 25° ≤ α₁ ≤ 35°, insbesondere ein Winkel α₁ = 30° vorteilhaft. Es ist ebenfalls möglich, dass die Aussparungswände 5-21, 5-22 mit der Werkzeuglängsachse A jeweils unterschiedlich große Winkel einschließen.
Ferner sind die Aussparungswände 5-21, 5-22 in dem dargestellten Querschnitt gerade ausgebildet, und können in Längsrichtung und/oder in Tiefenrichtung der Aussparung 5 über die gesamte Länge L₁ der Aussparung 5 und/oder über die gesamte Tiefe T₁ der Aussparung 5 als ebene Wände ausgebildet sein. Alternativ können die Aussparungswände 5-21, 5-22 jeweils einen ebenen oder geraden Wandabschnitt 5-21b, 5-22b und jeweils einen gekrümmten Wandabschnitt 5-21a, 5-22a aufweisen. Die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-22a können dabei in Richtung des Drehsinns S des Werkzeugs 1 gekrümmt sein.
3 und 4 zeigen ein weiteres erfindungsgemäß ausgebildetes Werkzeug 1. Das Werkzeug 1 weist ebenfalls eine Aussparung 5 mit einem V- oder U-förmigen Querschnitt auf. Ein Aussparungsgrund 5-1 der Aussparung 5 ist mit einem Radius R₂ gerundet ausgebildet. Ein Radius von 0,8 mm ≤ R₂ ≤ 1,6 mm, insbesondere von R₂ = 1,2 mm ist dabei vorteilhaft.
Die Aussparungswände 5-21, 5-22 sind, wie bei der Ausführungsform nach 1 und 2 in einem Winkel α₂ zueinander angeordnet. Die vorteilhaften Winkelbereiche für α₂ entsprechen denjenigen für α₁.
Wie aus 4 ersichtlich ist, weisen die Nuterzeugungsbereiche 22, 24 jeweils eine Nuterzeugungszone 22-1, 24-1 auf, deren Nuterzeugungskanten 22-7, 24-7 die in Richtung der Werkzeuglängsachse A, bzw. damit zusammenfallend in Vorschubrichtung V am Weitesten vorne am Werkzeug 1 angeordnet sind.
In Richtung des Drehsinns S hinter den Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 angeordnet, weist das Werkzeug 1 eine Nachlauffläche 22-2, 24-2 auf. Eine Vorlauffläche 22-3, 24-3 ist in Richtung des Drehsinns S jeweils vor den Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 angeordnet. Vorlaufflächen 22-3, 24-3 und Nachlaufflächen 22-2, 24-2 erstrecken sich in axialer Richtung jeweils hinter den Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 und bilden mit ihrer gemeinsamen Schnittkante jeweils eine Nuterzeugungskante 22-7, 24-7 dieser Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1.
Ferner weisen die Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 jeweils ein seitlich oder radial nach außen gerichtetes Nuterzeugungsmaximum 22-6, 24-6 auf, durch welches die jeweils erzeugbare Tiefe der herzustellenden Nut 220, 240 bezogen auf die Mittelachse M des Kernlochs 200 in Abhängigkeit von der Dimensionierung des vorgefertigten Kernlochs vorbestimmt ist. Die Nuterzeugungsmaxima 22-6, 24-6 definieren dabei einen Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser ND.
Die Aussparung 5 weist eine Längserstreckung mit einer Länge L₂ auf, die im Wesentlichen rechtwinklig bzw. quer zur Werkzeuglängsachse A verläuft. Die Aussparung 5 ist dabei durchgehend in dem Werkzeugkörper ausgebildet und zwar in einem Sinne, dass sie, bezogen auf ihre eigene Längserstreckung mit der Länge L₂ vorne und hinten, bezogen auf die Werkzeuglängsachse A radial nach außen, offen ausgebildet ist bzw. den Werkzeugkörper nach außen durchbricht.
Die Aussparungswände 5-21, 5-22 umfassen jeweils einen geraden oder ebenen Wandabschnitt 5-21b, 5-22b auf und einen gekrümmten Wandabschnitt 5-21a, 5-21b. Die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-21b der Aussparung 5 sind dabei in Richtung des Drehsinns S gekrümmt.
Die Aussparungslängsachse N, definiert als Längsachse bezogen auf die geraden Wandabschnitte 5-21b, 5-22b oder als approximierte Längsachse der Aussparung 5, ist zu den radialen Nuterzeugungsmaxima 22-6, 24-6 in einem Verdrehwinkel β₂ angeordnet. Ein Verdrehwinkel von 38° ≤ β₂ ≤ 44°, insbesondere ein Verdrehwinkel β₂ = 41° ist dabei vorteilhaft.
Die Aussparung 5 weist zwischen den Nuterzeugungszonen 22-1, 24-1 und dem Aussparungsgrund 5-1 eine Tiefe T₂ auf, die vorteilhafterweise 1 mm ≤ T₂ ≤ 2 mm, insbesondere T₂ = 1,5 mm beträgt. An ihrer breitesten Stelle, bzw. axial am weitesten vorne liegend weist die Aussparung 5 eine Breite B₂ auf. Vorteilhaft ist dabei eine Breite von 2 mm ≤ B₂ ≤ 3 mm, insbesondere von B₂ =2,5 mm.
5 und 6 zeigen ein weiteres erfindungsgemäß ausgebildetes Werkzeug 1. Bei diesem Werkzeug 1 ist der Aussparungsgrund 5-1 mit einem Radius R₃ ausgebildet, der dem Radius R₂ des Werkzeugs 1, wie in den 3 und 4 dargestellt, entspricht. Auch die Winkelstellung der Aussparungswände 5-21, 5-22 zueinander, die einen Winkel α₃ einschließen, entspricht der Winkelstellung unter dem Winkel α₂ des in 3 und 4 dargestellten Werkzeugs 1. Auch die Breite B₃ der Aussparung 5 entspricht der Breite B₂ des Werkzeugs 1 aus 3 und 4.
Die Aussparungslängsachse N der Aussparung 5 ist hingegen zu den radialen Nuterzeugungsmaxima 22-6, 24-6 in einem Verdrehwinkel β₃ angeordnet. Ein Verdrehwinkel β₃ von 58° ≤ β₃ ≤ 64°, insbesondere von β₃ = 61° ist vorteilhaft. Mit einem Verdrehwinkel β₃ > β₂ im Ausführungsbeispiel nach 3 und 4 ist die wirksame Gesamtfläche der Vorlauffläche 22-3, 24-3 vergrößert. Allgemein ausgedrückt bedeutet dies: je größer der Verdrehwinkel β desto grö-ßer die Gesamtfläche der Vorlauffläche 22-3, 24-3.
Ein angepasster Verdrehwinkel β beeinflusst positiv das „Einsammeln“ oder „Aufnehmen“ des Formwulstes in die Aussparung 5 hinein und vermeidet oder reduziert dadurch den Anstieg der bei der auch „Punchen“ genannten Erzeugung der Nut benötigten Kraft in der Nähe des Bohrungsgrundes der vorgefertigten Bohrung.
Jede Aussparungswand 5-21, 5-22 weist jeweils einen geraden oder ebenen Wandabschnitt 5-21b, 5-22b und einen gekrümmten Wandabschnitt 5-21a, 5-21b auf. Die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-21b liegen den geraden oder ebenen Wandabschnitten 5-21b, 5-22b bezogen auf die Aussparungslängsachse N gegenüber. Zudem enden die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-21b jeweils an dem bezogen auf ihre eigene Längserstreckung vorne und hinten angeordneten jeweiligen Ende der Aussparung 5, oder, anders ausgedrückt, laufen die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-21b an den bezogen auf die Werkzeuglängsachse A radial außen an dem Werkzeugkörper angeordneten Öffnungen der Aussparung 5 aus. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die gekrümmten Wandabschnitte 5-21a, 5-21b in Richtung des Drehsinns S gekrümmt. Die Aussparung weist eine Länge L₃ auf.
7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäß ausgebildetes Werkzeug 1. Die Nut 5 weist einen kreisbogenabschnittsförmigen Querschnitt auf, der durch den Radius R₄ definiert ist. Der Radius kann vorteilhafterweise 1 mm ≤ R₄ ≤ 2 mm, insbesondere R₄ = 1,5 mm betragen. Der rein kreisbogenförmige Querschnitt wird dadurch erreicht, dass die Tiefe T₄ der Aussparung 5 so gewählt ist, dass die Aussparung 5 keine eben verlaufenden Aussparungswände aufweist. Die Tiefe T₄ kann dabei 0,4 mm ≤ T₄ ≤ 1 mm, insbesondere T₄ = 0,7 mm betragen. Das Verhältnis von Radius R₄ zur Tiefe T₄ kann ausgedrückt werden als T₄ ≤ R₄ halbe. Die Aussparung 5 weist dadurch einen spezifischen Öffnungswinkel α₄ auf, bei dem der Radius der Aussparung auslaufend in die Stirnseite 10 übergeht. Die Vorlaufflächen 22-3, 24-3 der Nuterzeugungsbereiche 22, 24 sind im Vergleich zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen nochmals vergrößert.
8 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1. Die Aussparung 5 weist dabei eine Tiefe T₅ auf im Bereich von 0,2 mm ≤ T₅ ≤ 0,4 mm, insbesondere von T₅ = 0,4 mm. Der Rundungsradius R₅ der Aussparung 5 ist dabei im Bereich von 1,8 mm ≤ R₅ ≤ 2,4 mm, insbesondere von R₅ = 2,1 mm gewählt. Auch hier weist die Aussparung 5 einen spezifischen Öffnungswinkel α₄ auf, bei dem der Radius der Aussparung auslaufend in die Stirnseite 10 übergeht. Die Vorlaufflächen 22-3, 24-3 sind gegenüber den vorangegangenen Ausführungsbeispielen nochmals vergrößert.
9 und 10 zeigen ein Kernloch 200 in einem Werkstück 300, wobei das Kernloch 200 eine um eine Mittelachse M umlaufende zylindrische Kernlochwandung 210 aufweist mit einem definierten Durchmesser. In der Kernlochwandung 210 sind zwei gedrallte, vorzugsweise helikale oder schraubenlinienförmige, Nuten 220, 240 ausgebildet, die diametral zur Mittelachse M an entgegengesetzten Stellen, also insbesondere um 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Der Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser ND legt dabei die Tiefen der Nuten 220, 240 fest. Ein zwischen den Nuten 220, 240 verlaufender Wandungsteilbereich der Kernlochwandung 210 ist mit 230 bezeichnet und ein auf der anderen Seite zwischen den Nuten 220, 240 liegender Wandungsteilbereich mit 250.
Die Nuten 220, 240 werden mittels der gedrallten Nuterzeugungsbereiche 22-1, 24-1 erzeugt durch Vorschub in Richtung V und Drehung in Richtung des Drehsinns S. Die erzeugten Nuten 220, 240 weisen einen Nutsteigungswinkel von Θ auf. Sobald das kombinierte Nut-und Gewindeerzeugungswerkzeug 1 mit seiner zur Mittelachse M des Kernlochs 20 koaxialen Werkzeugachse A in das Kernloch 20 eingeführt ist, kann das Gewinde 360 mit der Gewindesteigung P und dem Steigungswinkel φ durch eine Drehung des Nut-und Gewindeerzeugungswerkzeug 1 um 180° erzeugt werden. 550 bezeichnet dabei einen Bereich des Kernlochs 200 der als Vorbohrung vorliegt, wobei der geschnittene oder gedrückte Bereich 560 bei der Drehung um 180° zur Gewindeerzeugung von den Nuterzeugungsbereichen 22-1, 24-1 erzeugt wird.
Bezugszeichenliste

1: Werkzeug
10: Stirnseite
22, 24: Nuterzeugungsbereiche
22-1, 24-1: Nuterzeugungszone
22-2, 24-2: Nachlauffläche
22-3, 24-3: Vorlauffläche
22-5, 24-5: Außenfreifläche
22-6, 24-6: radiales Nuterzeugungsmaximum
22-7, 24-7: Nuterzeugungskante
32, 34: Gewindeerzeugungsbereiche
32-1, 34-1: Drückstollen
42: Außenfläche
5: Aussparung
5-1: Aussparungsgrund
5-21, 5-22: Aussparungswand
5-21a, 5-22a: gekrümmter Wandabschnitt
5-21b, 5-22b: ebener Wandabschnitt
6: Kanal
200: Kernloch
210: Kernlochwandung
220, 240: gedrallte Nuten
230, 250: Wandungsbereich
300: Werkstück
360: Gewindegang
550: gebohrter Bereich
560: geschnittener oder gedrückter Bereich
A: Werkzeuglängsachse
N: Aussparungsachse
M: Mittelachse
S: Drehsinn
P: Gewindesteigung
ND: Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser
T1,...,T5: Aussparungstiefe
B1,...,B5: Aussparungsbreite
L1,...,L3: Aussparungslänge
R1,...,R5: Radius
x, y: radiale Achsen
α1,...,α5: Winkel
β1, ...,β5: Verdrehwinkel
φ: Gewindesteigungswinkel
Θ: Nutsteigungswinkel

Claims

Nuterzeugungswerkzeug (1), insbesondere kombiniertes Nut- und Gewindeerzeugungswerkzeug, welches zur Erzeugung von wenigstens einer gedrehten Nut (220, 240) ausgebildet ist und zur Erzeugung der wenigstens einen gedrallten Nut (220, 240) in einer Vorschubrichtung (V) vorgeschoben und in einer Drehrichtung (S) gedreht wird, umfassend einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse (A) erstreckenden Werkzeugkörper mit einem Arbeitsbereich, der an einem axialen Ende des Werkzeugkörpers angeordnet ist und eine Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers umfasst, wobei der Arbeitsbereich mindestens einen Nuterzeugungsbereich (22, 24) und eine Aussparung (5) umfasst, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei ein radial nach außen ragender Abschnitt des Nuterzeugungsbereichs (22, 24) ein radiales Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) ausbildet, das einen Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser (ND) definiert und wobei der Nuterzeugungsbereich (22, 24) eine flächenhafte Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) aufweist, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet ist, wobei die Aussparung (5) so zu dem Nuterzeugungsbereich (22, 24) angeordnet ist, so dass die Aussparung (5) von dem Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) durch die flächenhafte Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) beabstandet ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich mindestens zwei Nuterzeugungsbereiche (22, 24) und die Aussparung (5) umfasst, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei radial nach außen ragende Abschnitte der Nuterzeugungsbereiche (22, 24) radiale Nuterzeugungsmaxima (22-6, 24-6) ausbilden, die den Nuterzeugungsbereich-Außendurchmesser (ND) definieren und wobei die Nuterzeugungsbereiche (22, 24) jeweils flächenhafte Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) aufweisen, die an der Stirnseite des axialen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet sind, wobei die Aussparung (5) so zwischen den Nuterzeugungsbereichen (22, 24) angeordnet ist, dass die Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) jeweils wenigstens teilweise zwischen der Aussparung (5) einerseits und einem an die jeweilige Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) anschließenden oder die jeweilige Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) begrenzenden radialen Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) andererseits angeordnet ist, so dass die Aussparung (5) von den Nuterzeugungsmaxima (22-6, 24-6) durch die jeweilige flächenhafte Nuterzeugungszone (22-1, 24-1) beabstandet ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (5) unmittelbar an die flächenhaften Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) angrenzt und/oder wobei die flächenhaften Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) mit Nuterzeugungskanten (22-7, 24-7) oder Nuterzeugungsdrückflächen versehen sind, an welche die Aussparung (5) unmittelbar angrenzt.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (5) entlang einer im Wesentlichen quer zur Werkzeuglängsachse (A) verlaufenden Aussparungslängsachse (N) über eine Länge (L₁,...,L₃) längs erstreckt.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (5) ein Aussparungsprofil mit einer variablen oder konstanten Breite (B₁,...,B₅) und einer variablen oder konstanten Tiefe (T₁,...,T₅) aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung (S) vor den Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) jeweils eine Vorlauflauffläche (22-3, 24-3) als Hauptarbeitsfläche bei der Nuterzeugung vorgesehen ist und/oder wobei in Drehrichtung (S) nach den Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) jeweils eine Nachlauffläche (22-, 24-2) als Formwulststauchfläche vorgesehen ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (5) jeweils unmittelbar an die Vorlauflaufflächen (22-3, 24-3) und/oder die Nachlaufflächen (22-, 24-2) angrenzt.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussparungsprofil in seinem Querschnitt quer zu seiner Aussparungslängsachse (N) über einen wesentlichen Teil der Länge (L₁,...L₃) der Aussparung (5) im Wesentlichen gleiche Form aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussparungsprofil zumindest abschnittsweise oder entlang der gesamten Aussparungslänge ein V-förmiges oder U-förmiges oder im Wesentlichen dreieckiges oder im Wesentlichen rechteckiges Aussparungsprofil oder ein als Parallel mit Verrundung geformtes oder ein als Radius geformtes Aussparungsprofil ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuterzeugungsbereiche (22, 24) Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) aufweisen, wobei das Aussparungsprofil einen Querschnitt aufweist, in dem die Tiefe (T₁,...,T₅) des Aussparungsprofils zu einer oder beiden Nuterzeugungszonen (22-1, 24-1) hin variiert.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussparungsprofil entlang seiner Längserstreckung eine Tiefe (T₁,...,T₅) aufweist, die variiert.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T₁,...,T₅) des Aussparungsprofils in Richtung der Werkzeuglängsachse (A) zumindest abschnittsweise größer oder gleich der Breite (B₁,...,B₅) des Aussparungsprofils ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T₁,...,T₅) des Aussparungsprofil in Richtung der Werkzeuglängsachse (A) zumindest abschnittsweise kleiner als die Breite (B₁,...,B₅) des Aussparungsprofils ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B₁,...,B₅) des Aussparungsprofils zumindest abschnittsweise kleiner als 3/4 des Nuterzeugungsbereich-Außendurchmessers (ND) ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungslängsachse (N) im Wesentlichen quer zur Werkzeuglängsachse (A) oder mit einem Winkel von weniger als 90° bis 80° zur Werkzeuglängsachse (A) geneigt angeordnet ist und/oder dass die Aussparungslängsachse (N) einen gemeinsamen Schnittpunkt mit der Werkzeuglängsachse (A) aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungslängsache wenigstens abschnittsweise mit einem Winkel von weniger als 80° zur Werkzeuglängsachse (A) geneigt angeordnet ist und/oder dass die Aussparungsachse (A) windschief zur Werkzeuglängsachse (A) angeordnet ist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussparungsprofil so geformt ist, dass ein Aussparungsgrund (5-1) und sich gegenüberliegende Aussparungswände (5-21, 5-22) ausgebildet sind und/oder dass das Aussparungsprofil so geformt ist, dass es eine Aussparungstiefe (T₁,...,T₅) aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Aussparungswände (5-21, 5-22) einen ebenen Wandabschnitt (5-21b, 5-22b) und einen gekrümmten Wandabschnitt (5-21a, 5-22a) aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Aussparungswände (5-21, 5-22) einen definierten Winkel (α₁,...,α₅) einschließen.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungslängsachse (N) mit einer sich von der Werkzeuglängsachse (A) bis zum Nuterzeugungsmaximum (22-6, 24-6) erstreckenden radialen Achse (x, y) einen Verdrehwinkel (β₁,...,β₅) größer 0° einschließt.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (5) ein Verhältnis von Tiefe (T₁,...,T₅) zu Radius (R₁,...,R₅) des Aussparungsgrundes (5-1) von T ≤ R aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (5) wenigstens zwei, drei oder vier Teilaussparungen umfasst, die so zueinander angeordnet sind und/oder sich schneiden, dass die Aussparung (5) eine X-Form oder eine T-Form oder eine H-Form oder eine Spiralform aufweist.
Nuterzeugungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) einen Kanal (6) zur Zuführung von Kühl- und/oder Schmierstoff umfasst, der in die Aussparung (5) mündet.