RS63441B1 - Prstenast alat za obradu radnog predmeta - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na prstenasti alat za mašinsku obradu radnog predmeta prema uvodnom 1. patentnom zahtevu i upotrebu takvog alata, određenije za obradu žleba i za obradu površine ispred žleba. Prstenast alat sa karakteristikama iz uvodnog 1. patentnog zahteva je poznat iz WO 2014/072134 A1.

[0002] Glodalice su poznate iz stanja tehnike za mašinsku obradu radnih predmeta, koje su, analaogno mašinskim alatima sa nestrukturisanim alatima (npr. rezači, ugaone brusilice), napravljene tako da urone u radni predmet sa prstenom obrtanja za glodanje upravno na osu obrtanja i od ovog sečenog materijala u smeru prema površini radnog predmeta u neparalelnom pravcu (obično upravno na površinu). Ovaj tip mašine se u daljem tekstu naziva "dubinska glodalica".

[0003] Primer dubinske glodalice je otvarač korena šava, koji može da se koristi za uklanjanje vara glodanjem. Dubinska glodalica otvarača korena šava ima rezne zupce (spoljašnje zupce) na svojoj radijalnoj spoljašnjoj ivici (koja je ovde takođe označena kao temeno područje) radi uklanjanja materijala iz dubine radnog predmeta u žlebu izrađenom glodanjem definisanom geometrijom dubinske glodalice. Kako bi se omogućila čista obrada bočnih zidova žleba izrađenog glodanjem, zupci mogu da se nastave na bočne površine dubinske glodalice.

[0004] Pored toga, glodalice su poznate iz stanja tehnike, koje su kao mašinski alati sa nestrukturiranim alatima (npr. brusilice sa diskom, ekscentrične brusilice), su konstruisane tako da se prsten obrtanja za glodanje postavi parelelno sa osom obrtanja na radnom predmetom i seče materijal paralelno sa površinom radnog predmeta (upravno na osu obrtanja) koja se uklanja na velikoj površini. Ovaj tip mašine je u nastavku označen kao "površinska glodalica", a odgovarajući strukturirani rezni prsten kao "prsten za površinsko glodanje". U tu svrhu, prsten za površinsko glodanje ima rezne zupce na bočnoj površini (ovde označenoj kao čeona površina) (površinsko zupčanje), koja se dovodi u kontakt sa površinom radnog predmeta radi obrade. Površinska glodalica može da se koristi, na primer, za pripremu ivice zavarenog šava ili za glodanje viška materijala sa zavarenog šava.

[0005] Granica temenog/čeonog područja je ovde definisana za svaki zubac kao tačka na reznoj ivici čija tangentna ravan seče srednju ravan prstena (koja ima minimalan zbir kvadrata rastojanja preko svih vrhova) pod uglom od 45 stepeni.

[0006] Usled razlika u konstrukciji prstenova za glodanje i strukturi reznih zubaca, upotreba prstena za površinsko glodanje za obradu radnog predmeta koji nije paralelan sa površinom je na način kao prsten za dubinsko glodanje, odnosno upotreba prstena za dubinsko glodanje za obradu radnog predmeta paralelnog sa površinom na način površina - prsten za glodanje nije moguć. Razlozi za ovo mogu biti, na primer, nedostatak reznog efekta u željenom smeru glodanja ili neodgovarajući pravac uklanjanja opiljaka.

[0007] Nasuprot tome, ovaj pronalazak se zasniva na cilju stvaranja poboljšanog prstenastog alata za mašinsku obradu radnog predmeta i postupka za upotrebu takvog alata. Ciljevi na kojima se ovaj pronalazak zasniva se postižu karakteristikama iz nezavisnih patentnih zahteva. Poželjni načini ostvarivanja ovog pronalaska su dati u zavisnim patentnim zahtevima.

[0008] Ukoliko nije drugačije naznačeno, objašnjenja tehničkih efekata opisanog alata i njegove upotrebe uvek se odnose na poželjnu upotrebu alata kada se ugradi u glodalici sa pogonskim elementom obrtanja (npr. električnim motorom ili motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, eventualno sa zupčanikom). Alat takođe može da se ugradi u ručnu glodalicu ili u robotsku glodalicu.

[0009] Dalje, pojmovi "levorezni" i "desnorezni" se odnose na situaciju u kojoj se alat postavljen na prethodno opisan način postavlja na površinu na način dubinske glodalice odozgo (tj. sa osom obrtanja koja nije upravna na ravnu površinu radnog predmeta ili nije upravna na tangentnu ravan koja prolazi kroz tačku oslonca alata na površini radnog predmeta), pri čemu je ugrađeni alat frakciono povezan sa pogonskim elementom na jednoj od dve strane ("pogonska strana") tokom upotrebe. Pojmovi “levorezni” i “desnorezni” su u ovoj situaciji upotrebe definisani tako da ugrađeni alat razvija svoj efekat sečenja na radnom predmetu precizno kada je u smeru suprotnom od smera kazaljke na satu kada se alat posmatra sa pogonske strane duž ose obrtanja ili kada se obrće u smeru kazaljke na satu tako da svaki zubac udara o površinu radnog predmeta sa gornje strane u levo ili sa gornje strane u desno. Ako, pak, okrenete alat sa levoreznim zupcima u smeru kazaljke na satu ili sa desnoreznim zupcima suprotno od smera kazaljke na satu u opisanoj situaciji upotrebe i smeru posmatranja, neće nužno doći do stvaranja opiljaka.

[0010] Zubac zupčane površine prstenastog alata ima spiralu ukoliko pravac prostiranja od temenog područja do područja pričvršćivanja odstupa od čisto radijalnog pravca. Izraženo u cilindričnim koordinatama, zubac bez elipse bi se kretao pravolinijski, počevši od tačke (r1, ϕ1, z1) u temenom području poluprečnika r1, tj. sa konstantnim polarnim uglom ϕ1, do tačke (r2, ϕ1, z2) na poluprečniku r2< r1. Odstupanje zupca sa spiralom od ove krive može biti pravo (tj. sa konstantnim korakom u ϕ) ili zakrivljeno (as varijabilnim korakom u ϕ), na primer.

[0011] U jednom primeru, rezna ivica svakog zupca je zakrivljena kao segment kruga koji nije koncentrisan u centru prstena. Ako zubac sa navojima leži u tački oslonca na radnom predmetu ispod alata (osa obrtanja paralelna sa površinom radnog predmeta u tački oslonca) i ako ovaj zubac (na strani alata okrenutog ka posmatraču) pogledate iz pravca paralelnog sa osom obrtanja, onda problem predstavlja levorezni navoj ako pravac proširenja zupca, počevši od kontaktne tačke, naginje ulevo u odnosu na čisto radijalno prostiranje, a desnorezni navoj ako smer prostiranja zupca, počevši od kontaktne tačke, naginje na desno u odnosu na čisto radijalno prostiranje.

[0012] U jednom aspektu ovog pronalaska, prstenast alat je izveden za mašinsku obradu radnog predmeta, pri čemu je područje pričvršćivanja alata u centru svog prstenastog oblika za pričvršćivanje na pogonskoj osovini obrtanja, pri čemu je alat sa reznim zupcima, pri čemu se zupci prostiru sa obe strane alata od temenog područja alata prema području pričvršćivanja, pri čemu zupci sa jedne strane imaju desnorezni navoj i samim tim seku u desno, a zupci sa druge strane imaju desnorezni navoj i seče se levom rukom. Kao rezultat ovih karakteristika, alat prema ovom pronalasku bi mogao da ima prednost u smislu što omogućava mašinsku obradu radnog predmeta i kao prsten za dubinsko glodanje i kao prsten za površinsko glodanje. Dejstvo dubinske prstenaste glodalice bi moglo biti omogućeno spoljašnjim nazubljenjem alata, dok dejstvo površinske prstensate glodalice može biti omogućeno površinskim nazubljenjem alata.

[0013] Prema ovom pronalasku, zupci su konstruisani sa desnoreznim navojem u području površinskog zupčanja. Formiranje zubaca sa spiralom može podržati radijalno uklanjanje materijala uklonjenog materijala, tako da alat može kontinuirano da uklanja material bez smetnji. Kao rezultat toga, u oblasti glodanja gotovo da ne ostaje kontaminacije iza glodanog područja, što bi moglo da pojednostavi obradu koja sledi, npr. zavarivanje ili punjenje. Razvoj navoja kao desnoreznog navoja bi mogao da omogući izbacivanje opiljaka u radijalnom pravcu ka spolja kada se alat koristi kao prsten za površinsko glodanje. Formiraje desnoreznog navoja na obe strane bi moglo da omogući alatu da se koristi kao prsten za površinsko glodanje sa poželjnim uklanjanjem opiljaka opisanim u oba smera obrtanja. Pored toga, desnorezni navoj na obe strane prilikom upotrebe alata kao dubinske glodalice bi mogao da poboljša glatkoću rada glodalice.

[0014] Kombinacija levorezne zupčaste strukture sa desnom spiralom na jednoj strani i desnorezne zupčaste strukture sa desnom spiralom sa druge strane alata bi mogla da omogući specijalizaciju poželjne dvostruke upotrebe alata (i kao površinske prstenaste glodalice i kao dubinske prstenaste glodalice) za ugradnju u mašinu koja je (npr. zbog oblika) projektovana isključivo za pogon obrtanja prstena u smeru kazaljke na satu (u smeru gledanja sa pogona duž pogonske osovine u pravcu ugrađenog alata).

[0015] Prilikom upotrebe alata, žleb izrađen glodanjem može da se obradi u radnom predmetu sa spoljašnjim zupcima, na primer. U daljoj radnoj fazi, površina radnog predmeta sa nazubljenom površinom može da se izglođe sa istim ugrađenim alatom. U drugom primeru, slično instalirani alat bi mogao da se koristi za glodanje fileta spoljašnjim zupcima i glatko glodanje površine ispred fileta površnim zupcima. Odgovarajuće dve radne faze bi samim tim mogle da se izvedu bez promene alata, tj. u jednoj radnoj fazi.

[0016] Alat prema ovom pronalasku može biti izveden za otvaranje zavarenog šava. U jednom primeru, alat instaliran na sličan način bi mogao da se koristi za završetak vara sa površinskim zupčanikom kao i za glodanje vara sa spoljašnjim zupčanikom. Zbog posebne tvrdoće materijala zavarenih šavova i preciznosti vođice alata neophodne za otvaranje zavarenog šava, pomenuti alat bi mogao biti naročito pogodan za ovaj rad. Uprkos tvrdoći materijala, alat može da ukloni materijal ravnomerno zahvaljujući svojoj reznoj geometriji i da dalje radi veoma glatko, tako da se može čak i voditi ručno. Alat bi mogao da omogući laku i preciznu obradu ili čišćenje npr. nekoliko slojeva zavarenih šavova na veoma velikim (npr. teškim) komponentama. Alat prema ovom pronalasku bi mogao da se koristi za pripremu površine a istovremeno i da povezuje ivicu radnog predmeta za zavarivanje glodanjem žleba sa spoljašnjim nazupčenjem i glatkim glodanjem površine ispred žleba sa površinskim nazupčenjem.

[0017] U konkretnijem primeru, radni predmet predstavlja zavareni čelični deo napravljen od finog zrnastog čelika velike čvrstoće, npr. klase granice popuštanja S690 ili S960, koji se koristi, na primer, u konstrukciji dizalica ili presa. Rendgentski test otkriva nedostatak vara. Ako se nedostatak razradi na klasičan način pomoću alata za žlebljenje, čelik S690 ili S960 bi bio izložen visokom termičkom opterećenju od obično 600 - 800 °C, čime se uzrokuje gubitak čvrstoće materijala. To može da dovede do pukotina ili lomova usled zamora. Tipičan razvoj toplote pri otvaranju zavarenog šava u čeliku S690 ili S960 sa dubinskom glodalicom je između 60 i 70 °C.

[0018] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, radno površina alata je određena temenim područjem i stranama sa zupcima. Radni opseg alata je ovde definisan kao opseg u kojem zupci mogu da razviju rezni efekat u najmanje jednom smeru obrtanja. Proširenjem radne površine na strane koje sadrže zupce, kada se koristi kao prsten za čeono glodanje, pri čemu kontaktno područje alata sa radnim predmetom može biti dovedeno do maksimuma. Ovo bi moglo da omogući veću brzinu pomaka čeone glodalice. Dalje, naznačeno proširenje radne površine kad se koristi kao prsten za dubinsko glodanje može da dovede do glatkijeg i ravnomernijeg glodanja unutrašnjih zidova žleba izrađenog glodanjem. Ovo naročito može biti relevantno ukoliko se žleb izrađen glodanjem kasnije puni novim zavarenim šavom.

[0019] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, rezna ivica zupca na jednoj strani i rezna ivica zupca na drugoj strani se sjedinjuju u temenom području u preseku pod uglom od 170-180 stepeni, mereno u tangentnoj ravni prstenastog oblika koja prolazi kroz taj presek. Spojene rezne ivice na taj način obrazuje kontinuiranu ivicu, gde se može postići glatkije i ravnomernije glodanje vrha žleba izrađenog glodanjem kada se koristi kao dubinska glodalica. Prelazni ugao od 170 - 180 stepeni može maksimalno da poveća reznu silu a samim tim i energetsku efikasnost .

[0020] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, zupci u aksijalnom pravcu prstena alata imaju lučni oblik sa vrhom u temenom području, pri čemu je lučni oblik dat na jednoj strani pomoću dva tangentno spojena kruga bez kontura sa prvim poluprečnikom kruga i drugim poluprečnikom kruga, pri čemu je centar kruga za prvi poluprečnik kruga ispod centra kruga i pri čemu taj centar kruga za drugi poluprečnik kruga u radijalnom pravcu ispod centra kruga za prvi poluprečnik kruga, pri čemu je poluprečnik prvog kruga manji od poluprečnika drugog kruga. Kao rezultat ovih karakteristika, alat prema ovom pronalasku može da ima prednost u tome što visoko efektivna rezna geometrija može biti izvedena, koja omogućava ručno vođenje alata na naročito efektivan način. Zbog lučnog oblika, alat inicijalno dolazi u kontakt samo sa radnim predmetom minimalnom kontaktnom površinom, što znači da su sile koje deluju na radni predmet na alatu male. Upravo upotreba gorepomenutog lučnog oblika bi mogla samim tim da obezbedi optimalan kompromis između uklanjanja materijala, mogućnosti upravljanja i lateralnog uklanjanja materijala. Pored toga, usled lučnog oblika alata, žleb izrađen glodanjem obrazovan sa istim lučnim oblikom može mašinski da se obradi u radnom predmetu, koji se zatim lako može ponovo da se zatvori zavarivanjem.

[0021] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, rastojanje između centara poluprečnika prvog kruga i poluprečnika drugog kruga je između 0,5 i 0,7 puta razlike između poluprečnika prvog kruga i poluprečnika drugog kruga u radijalnom pravcu alata. Kao rezultat, naročito tih rad je moguć kao rezultat blage krivine zubaca.

[0022] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, odnos poluprečnika drugog kruga i poluprečnika prvog kruga je između 10 i 20, Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, odnos poluprečnika drugog kruga i poluprečnika prvog kruga je između 14 i 17. Konkretnim izborom ovog odnosa poluprečnika, omogućava se posebno nesmetan rad pri uklanjanju materijala. Posle prodiranja alata u radni predmet, može doći do optimalnog kompromisa između uklanjanja materijala sa temenog područja i čeonog područja alata. Između ostalog, ovo može da dovede da toplota koja se stvara uklanjanjem materijala bude ravnomerno raspoređena po alatu. To bi moglo da poveća dugotrajnost alata.

[0023] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, navoj je konstantan na bočnim stranama alata. To znači da efikasnost uklanjanja materijala može biti konstantna, bez obzira na dubinu uranjanja alata u radnom predmetu koji se obrađuje. Brzina rezanja alata može biti gotovo konstantna, bez obzira na dubinu uranjanja.

[0024] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, za svaku stranu, dubina rezanja odgovarajućih zubaca se stalno smanjuje, počevši od temenog područja u pravcu područja pričvršćivanja. Dubina reza zubca je ovde definisana kao aksijalno rastojanje (u smeru ose obrtanja) između rezne ivice (spoljašnje ivice) zupca i najdublje tačke žleba između zupca i susednog zupca tog zupca. Dubina rezanja koja se stalno smanjuje od temenog područja do područja pričvršćivanja samim tim odgovara zapremini međuprostora zupca koja je veća u blizini temenog područja nego u blizini područja pričvršćivanja. Ovo bi moglo imati koristi od obezbeđivanja poboljšane evakuacije opiljaka. Glodani opiljci se skupljaju u žlebovima između susednih zubaca. U ovom slučaju, opiljci uklonjeni u blizini područja pričvršćivanja imaju najduži put pražnjenja, a opiljci u blizini temenog područja imaju najkraći. Pošto može da se pretpostavi da je glodanje nezavisno od radijalnog položaja, količina materijala sakupljenog u žlebovima se povećava iznutra ka spolja (iz područja pričvršćivanja do temenog područja). Obim prostora između zubaca, koji se radijalno povećava ka spolja, uzima to u obzir. Na ovaj način, začepljenje prostora između zubaca i/ili podizanje alata sa radnog predmeta usled prekomernog punjenja prostora između zubaca bi moglo da se spreči.

[0025] Prema načinima ostvarivanja ovog pronalaska, dubina rezanja delova zubaca koji se graniče sa područjem pričvršćivanja je manja za faktor 4-6 od dubine rezanja odgovarajućih delova zubaca u temenom području. Relativna razlika u dubini ili zapremini u ovom području bi mogla da bude optimalno prilagođavanje uobičajenoj pojavi zapremine opiljaka, koja efektivno sprečava prekomerno punjenje prostora između zubaca bez ugrožavanja mehaničke stabilnosti zubaca usled prevelike dubine prostora između zubaca.

[0026] U daljem aspektu, ovaj pronalazak se odnosi na upotrebu alata prema bilo kom od prethodnih zahteva za upotrebu u ručnim alatima ili u mašinama za sečenje, pri čemu se alat koristi opciono na temenom području ili na jednoj od strana radnog predmeta koji se obrađuje.

[0027] Poželjni načini ostvarivanja ovog pronalaska su detaljnije objašnjeni u nastavku uz pozivanje na crteže. Oni predstavljaju sledeće:

Fig.1 aksonometrijski izgled prve strane alata sa pogonskim sredstvima,

Fig.2 aksonometrijski izgled druge strane alata,

Fig.3 aksonometrijski izgled temenog područja alata,

Fig.4 šematski izgled poprečnog preseka alata sa pogonskim sredstvima,

Fig.5 šematski izgled faza obrade radnog predmeta, i

Fig.6 šematski izgled faza postupka za obradu radnog predmeta.

[0028] Elementi u nastavku koji su međusobno slični su identifikovani istim pozivnim oznakama.

[0029] Fig.1 prikazuje aksonometrijski izgled alata 100 ugrađenog u mašinu sa pogonskim elementom 102, npr. Pogonski element 102 pokreće alat 100 u obrtanju preko ose 104. Alat može da ukloni materijal sa radnog predmeta zupcima 106 alata. Alat 100 ima oblik prstena, pri čemu su zupci 106 raspoređeni po obodu alata.

[0030] Aksonomoetrijski bočni izgled alata 100 na Fig.1 prikazuje da su zupci 106 obrazovani sa zakrivljenim desnoreznim navojem počevši od temenog područja alata. Krivina 108 se prostire od strane temena preko čeonog područja. Ovo je radi efikasnog uklanjanja materijala (uklanjanje opiljaka) prilikom upotrebe alata. Ovo povećava glatko funkcionisanje alata. Ovo bi moglo dodatno da se poveća tako što se zupci redovno ili nepravilno prekidaju duž krivine 108. U jednom primeru, krivina je konstruisana na takav način da je ugao spirale zupca u području vrha u odnosu na radijalno prostiranje pod uglom od 30 stepeni i smanjuje se do 20 stepeni do područja pričvršćivanja, tj. krivina odgovara razlici spirale od -10 stepeni.

[0031] U prikazanoj perspektivi, zupci su strukturisani jedan u odnosu na drugi kako bi se izveo desnorezni alat, tj. glodanje se odvija kada se prsten obrće u smeru kazaljke na satu. Zupci imaju napadni ugao u odnosu na smer kretanja alata, koji je obično u opsegu od 65 - 85 stepeni (odgovara nagibnom uglu između 5 i 25 stepeni). U ovom području, obično postoji optimalan kompromis između dovođenja reznog efekta do maksimuma, mehaničke stabilnosti zubaca, ručnog rukovanja alatom, glatkog rada i efikasnosti uklanjanja materijala. U jednom primeru, za obradu aluminijuma, nagibni ugao zubaca bi mogao biti -20 stepeni, zazorni ugao 10 stepeni, a ugao spirale u području vrha 30 stepeni udesno. Poželjno, materijal zubaca je volframkarbid.

[0032] Napadni ugao zupca (površina opiljka) poželjno može da se prilagodi (npr. izbrusi) prema dubini zubaca u funkciji radijalnog položaja. Poboljšana kontrola obrazovanja opiljaka može da se postigne kontinuiranim prelazom sa uklanjanja materijala (veliki nagibni ugao blizu područja pričvršćivanja) na uklanjanje (mali nagibni ugao blizu temenog područja).

[0033] U jednom primeru, zupci alata se formiraju prelazom u dubini zupca od 4.5 mm na temenom području do 0,9 mm na području pričvršćivanja preko širine prstena od 27.5 mm. Sa ovom geometrijom, rizik od zapušavanja prostora opiljcima bi mogao da se izbegne.

[0034] Fig.2 prikazuje aksonomoetrijski bočni izgled alata sa Fig.1 sa druge strane okrenute od posmatrača na Fig.1. Ova druga strana je levorezna (glodalice kada se obrću u smeru kazaljke na satu) i takođe je konstruisana sa desnoreznim navojem zubaca. Ako je alat ugrađen kao na Fig.1, to bi bila strana alata koja je okrenuta od mašine, kojom se materijal može glodati na velikoj površini (prsten za površinsko glodanje). Zbog desnoreznog navoja, opiljci nastali tokom površinskog glodanja mogu da se transportuju radijalno spolja, što bi moglo da spreči zapušenje prostora opiljcima glodalice.

[0035] U jednom primeru, alat 100 ima sledeće dimenzije: spoljašnji prečnik (meren između radijalno spoljašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 181 mm; spoljašnji prečnik (meren između radijalno spoljašnjih krajeva đonova dva suprotna žleba): 178 mm; unutrašnji prečnik (meren između radijalno unutrašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 123 mm; spoljašnji prečnik područja pričvršćivanja 200: 120 mm; unutrašnji prečnik fiksnog dela 200 (prečnik otvora prstena): 105mm; debljina alata 100 (merena između radijalno unutrašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 20 mm; debljina područja pričvršćivanja 200: 6 mm; poluprečnik prvog kruga: 2.5 mm; poluprečnik drugog kruga: 52.5 mm.

[0036] U drugom primeru, alat 100 ima sledeće dimenzije: spoljašnji prečnik (meren između radijalno spoljašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 231 mm; spoljašnji prečnik (meren između radijalno spoljašnjih krajeva đonova dva suprotna žleba): 228 mm; unutrašnji prečnik (meren između radijalno unutrašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 173 mm; spoljašnji prečnik područja pričvršćivanja 200: 167 mm; unutrašnji prečnik područja 200 pričvršćivanja (prečnik otvora prstena): 152mm; debljina alata 100 (merena između radijalno unutrašnjih krajeva reznih ivica dva suprotna zupca 106): 20 mm; debljina područja pričvršćivanja 200: 6 mm; poluprečnik prvog kruga: 2.5 mm; poluprečnik drugog kruga: 52.5 mm.

[0037] Fig.3 predstavlja aksonometrijski izgled alata 100 na kojoj je temeno područje alata 100 okrenuto ka posmatraču. Zupci 106 alata 100 su obrazovani sa obe strane sa desnoreznim navojem i spajaju se u paru na vrhu sa svojim reznim ivicama pod uglom od 170-180 stepeni. U prikazanoj orijentaciji alata, leva strana je desnorezna, a desna strana je levorezna, tj. glodanje alata 100 se javlja kada se obrće u smeru 300 obrtanja sa temenim područjem okrenutim ka posmatraču koje ide na dole. Ako je alat 100 ugrađen u glodalicu sa pogonom koja radi u smeru kazaljke na satu (gledano od pogona ka alatu), pri čemu je leva strana okrenuta ka pogonu. Kada se ovako ugrađen alat 100 koristi kao prsten za površinsko glodanje za obradu radnog predmeta sa desnom krajnjom stranom alata 100, dobijeni opiljci se poželjno izbacuju radijalno ka spolja zbog desnoreznog navoja.

[0038] Fig.4 prikazuje šematski izgled poprečnog preseka alata 100 sa Fig. Dalje, presek kroz pojedinačni zubac 106 može da se vidi na Fig.4 u izgledu poprečnog preseka, pri čemu se zubac prostire barem delimično od temenog područja 402 preko čeonog područja 404 alata. U aksijalnom pravcu prstena (odnosno, sa leva na desno na Fig.4), zubac 106 je lučnog oblika sa vrhom i simetričan je u odnosu na prstenastu površinu alata koja prolazi kroz vrh. Zupci su samim tim obrazovani sa obe strane alata i zupci na levoj strani imaju desni navoj i seku se u levo, dok zupci na desnoj strani okrenuti prema pogonskom element imaju desni navoj i seku u desno.

[0039] Lučni oblik može biti opisan na Fig.4 sa dva kruga koji se tangentno spajaju jedan u drugi bez kontura. Lučni oblik koji se može opisati sa dva kruga može da se definiše sa dva poluprečnika kruga, odnosno prvim poluprečnikom 406 i drugim poluprečnikom 408. Odnos ova dva poluprečnika približnog faktora 15 može da dovede do naročito glatkog rada alata kada je potrebno ukloniti materijal.

[0040] Kao što je takođe prikazano na Fig.4, zubac 106 se prostire samo približno do centra poluprečnika 404 drugog kruga u čeonom području 404. U radijalnom pravcu alata 100, rastojanje 410 između 11 centara krugova prvog i poluprečnika drugog kruga je približno 0,6 puta veći od razlike između poluprečnika prvog i poluprečnika drugog kruga.

[0041] Fig.5a prikazuje radni predmet 504 sa zavarenim šavom 506. Alat 100 se sada koristi za otvaranje zavarenog šava, tj. korena šava, koji se pokreće obrtanjem u smeru 500 pomoću pogona (nije prikazan ovde). Alat 100 se postavlja na zavareni šav 506 u smeru 502 i sada kontinuirano uklanja materijal.

[0042] Rezultat je prikazan na Fig.5b, što dovodi do toga da dobijeni žleb 508 izrađen glodanjem ima oblik zupca alata 100, Žleb 508 izrađen glodanjem može ponovo da se zavari ili da se na drugi način ispuni materijalom.

[0043] Fig.6a prikazuje radni predmet 504 sa ravnom vertikalnom površinom 602. Alat 100 se sada koristi za glodanje površine, npr. za pripremu sledeće faze zavarivanja. Za ovu svrhu, alat se pokreće u smeru 500 obrtanja pogonom, nije prikazan ovde. Alat 100 se postavlja na površinu 602 u smeru 600 i sada kontinuirano uklanja materijal.

[0044] Rezultat je prikazan na Fig.6b, pri čemu dobijena površina 604 glodanjem ima oblik zupca alata 100, Površina 604 glodanja sada može, na primer, biti zavarena za drugi radni predmet (koji nije prikazan), koji je glodan analogno na suprotnoj površini sa površinom glodanja. Kada se ta dva radna predmeta spoje, dve suprotne glodane površine obrazuju žleb, koji se zatim puni materijalom tokom zavarivanja.

Pozivne oznake

[0045]

100 Alat

102 pogonski element

104 osa

106 zubac

108 krivina

200 područje pričvršćivanja

300 smer

402 temeno područje

404 čeono područje

406 prvi poluprečnik

408 drugi poluprečnik

410 Rastojanje

500 smer obrtanja

502 smer

504 radni predmet

506 koren šava

508 žleb izrađen glodanjem

600 smer

602 površina

604 površina glodanja

1

Claims (11)

Patentni zahtevi

1. Prstenast alat (100) za obradu radnog predmeta (504), pri čemu taj alat (100) ima područje (200) pričvršćivanja u centru svog prstenastog područja za pričvršćivanje na obrtnu pogonsku osovinu (104), pri čemu alat (100) ima rezne zupce (106), pri čemu se ti zupci (106) sa obe strane alata (100) prostiru od temenog područja (402) alata (100) u smeru područja (200) pričvršćivanja, pri čemu ti zupci (106) na jednoj strani, posmatrano duž ose obrtanja na jednoj strani, imaju desnorezni navoj i obezbeđuju rezanje u desno, pri čemu zupci (106) na drugoj strani, posmatrano duž ose obrtanja na drugoj strani, obezbeđuju rezanje u levo, naznačen time, što zupci na drugoj strani imaju desnorezni navoj.

2. Alat (100) prema zahtevu 1, pri čemu je radna površina alata (100) određena temenim područjem (402) i stranama sa zupcima (106).

3. Alat (100) prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu rezna ivica zupca (106) na jednoj strani i rezna ivica zupca (106) na drugoj strani ulaze jedna u drugu u temenom području (402) svaka u tački preseka pod uglom od 170 - 180 stepeni, mereno u tangentnoj ravni prstenastog oblika koja prolazi kroz tačku preseka.

4. Alat (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu zupci (106) imaju lučni oblik u aksijalnom pravcu alata sa vrhom u temenom području (402), pri čemu je lučni oblik izveden na jednoj od strana sa dva kruga koja tangentno ulaze jedan u drugi bez kontura, sa poluprečnikom (406) prvog kruga i poluprečnikom (408) drugog kruga, pri čemu je centar kruga za prvi poluprečnik (406) ispod vrha, i pri čemu je centar kruga za poluprečnik (408) drugog kruga ispod centra kruga za poluprečnik (406) prvog kruga u radijalnom pravcu, pri čemu je poluprečnik (406) prvog kruga manji od poluprečnika (408) drugog kruga.

5. Alat (100) prema zahtevu 4, pri čemu je, u radijalnom pravcu alata (100), rastojanje (410) između centara krugova poluprečnika (406) prvog kruga i poluprečnika (408) drugog kruga između 0,5 i 0,7 puta razlike između poluprečnika (406) prvog kruga i poluprečnika (408) drugog kruga.

6. Alat (100) prema zahtevu 4 ili 5, pri čemu je odnos poluprečnika (408) drugog kruga i poluprečnika (406) prvog kruga između 10 i 20,

7. Alat (100) prema zahtevu 6, pri čemu je odnos poluprečnika (408) drugog kruga i poluprečnika (406) prvog kruga između 14 i 17.

8. Alat (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je navoj po stranama alata (100) konstantan.

9. Alat (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu se za svaku stranu dubina rezanja odgovarajućih zubaca (106) smanjuje kontinuirano počevši od temenog područja (402) ka području (200) pričvršćivanja.

10. Alat (100) prema zahtevu 9, pri čemu je dubina rezanja delova zubaca (106) uz područje (200) pričvršćivanja 4 - 6 puta manja od dubine rezanja odgovarajućih delova zubaca (106) u temenom području (402).

11. Upotreba alata (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva za upotrebu u ručnim alatima ili u mašinama za sečenje, pri čemu se, tokom upotrebe, taj alat (100) opciono primenjuje na radni predmet (504) koji se obrađuje bilo sa strane temena ili sa jedne od strana.