RS56962B1 - Alat okruglog oblika za obradu radnog komada - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na alat okruglog oblika za obradu radnog komada prema uvodnom delu patentnog zahteva 1 kao i na upotrebu takvog alata, naročito za otvaranje zavarenog spoja.

Da bi se uklonio materijal sa radnih komada, poznata su glodala iz stanja tehnike. Takva glodala mogu da prodiru u radni komad i uklone materijal. Nedostatak takvog glodala je da nisu pogodni da se koriste kod ručnih mašina. Ovo naročito važi kada je materijal koji treba ukloniti materijal zavarenog spoja koji treba da se ukloni odnosno otvori. Razlog za ovo je velika tvrdoća materijala u oblasti zavarenog spoja.

DE 9316953 U1 opisuje rezni alat za glodanje proreza, koji se sastoji od nosača koji rotira oko neke ose, sa elementima segmenta montiranim po njegovom obimu i koji su istureni preko nosača. Elementi segmenta su okruglog oblika, U-oblika ili V-oblika.

DE 10316371 A1 opisuje profilisano glodalo sa osnovnim telom povezano sa pogonskim vratilom kao nosač za veći broj reznih ploča smeštenih po obimu osnovnog tela i za njega su pričvršćene na zamenljiv način pomoću uređaja za pritezanje koji obuhvata stezne vijke i stezne površine.

DE 19929201 C2 opisuje alat za obradu skidanja stugotine najmanje jednog radnog komada sa centričnom nosećom oblasti za pričvršćivanje na pogonski sklop i sa radnom oblasti okruglog oblika koja ima zupce raspoređene po njenom obimu za obradu radnog komada, pri čemu su zupci sferično formirani u radnoj oblasti.

WO 2011/136275 A1 i WO 2003/ 070409 A1 opisuju rezni disk okruglog oblika. DE 102004027032 A1 opisuje alat za uklanjanje materijala, naročito glodalo za otvaranje zavarenih spojeva, naročito za laserski zavarene spojeve na karoseriji, koje obuhvata rezni točak koji se karakteriše time što je najmanje sa jedne strane reznog točka smešten najmanje jedan distancioni disk koji ima manji prečnik nego deo reznog točka za uklanjanje materijala. Iz US 56,033 poznat je alat sa karakteristikama iz uvodnog dela patentnog zahteva 1.

[0002] Nasuprot tome, ovaj pronalazak ima za cilj da obezbedi poboljšan alat za obradu radnog komada, kao i postupak za korišćenje takvog alata.

[0003] Ciljevi na kojima se zasniva ovaj pronalazak rešeni su karakteristikama nezavisnih patentnih zahteva. Poželjni primeri izvođenja ovog pronalaska navedeni su u zavisnim patentnim zahtevima. Ovde je obezbeđen alat okruglog oblika naročito za mašinsku obradu radnog komada, pri čemu alat ima pričvrsno područje centrirano u odnosu na njegov okrugli oblik za pričvršćivanje na rotirajuće pogonsko vratilo, gde alat dalje obuhvata zupce izvedene po obimu alata, a ti zupci smešteni su na temenoj strani alata, pri čemu zupci imaju lučni oblik sa vrhom koji se prostire u odnosu na okrugli oblik u aksijalnom pravcu, a ti zupci su formirani ogledalo-simetrično u odnosu na okruglu površinu alata koja prolazi kroz vrh. Zahvaljujući ovim karakteristikama, alat prema ovom pronalasku ima tu prednost da omogućava manualno rukovanje alatom tokom obrađivanja radnog komada uranjanjem i uklanjanjem materijala sa njega. Zahvaljujući svom lučnom obliku, alat najpre deluje na radni komad samo preko minimalne kontaktne površine, čime se minimiziraju sile kojima alat deluje na radni komad.

Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, zupci se pružaju najmanje delimično od temene strane preko čeone strane alata. Prednost ovoga je, sa jedne strane, da kontaktna površina alata kontinuirano raste sa radnim komadom sve do tačke definisane geometrijom alata. Sila kojom alat deluje na radni komad tako raste kontinuirano i kontrolisano, tako da se alatom može kontinuirano manuelno rukovati. Sa druge strane, odgovarajućom geometrijom prvenstveno se osigurava da zupci čeone strane alata kontinuirano bočno prenose uklonjen materijal. Kao rezultat ovoga ne dolazi do nagomilavanja materijala, a površina koja se obrađuje alatom glodanjem postaće sveukupno glatka i ravnomerna. Ovo je naročito važno ako se uklanjanjem materijala formira žleb, koji će se kasnije popuniti novim zavarenim spojom.

[0004] Prema ovom pronalasku, lučni oblik je dat preko dva kruga koji tangencijalno prelaze jedan u drugi na način bez konture, a ti krugovi imaju prvi poluprečnik kruga i drugi poluprečnik kruga. Centar kruga za prvi poluprečnik kruga nalazi se ispod vrha, a centar kruga za drugi poluprečnik kruga nalazi se ispod centra kruga za prvi poluprečnik kruga u radijalnom pravcu, pri čemu je prvi poluprečnik kruga manji od drugog poluprečnika kruga. Zahvaljujući ovim karakteristikama, alat prema ovom pronalasku ima prednost da može da obezbedi visokoefikasnu geometriju rezanja, koja omogućava ručno rukovanje alatom na veoma efikasan način. Naročito, upotreba lučnog oblika opisanog gore omogućava optimalni kompromis između uklanjanja materijala, manuelnog rukovanja i prenos uklonjenog materijala bočno. Na primer, rastojanje između centara kruga prvog i drugog poluprečnika kruga, posmatrajući u radijalnom pravcu alata, može da bude između 0,5 i 0,7 puta razlika između prvog i drugog poluprečnika kruga. Ovime se omogućava naročito stabilan rad zbog blage krivine zubaca.

Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, zupci se, posmatrajući u radijalnom pravcu alata, pružaju od temene strane preko čeone strane alata isključivo do 0,5-puta razlika između centra kruga prvog i drugog poluprečnika kruga, posmatrajući u radijalnom pravcu alata. Ovo može da bude prednost da se čak sa minimalnom potrošnjom materijala alata upravlja na ručno vođeni način uklanjanjem materijala i bočnim prenosom uklonjenog materijala. Čak iako alat prodire duboko u radni komad, pre svega temena strana alata radi tako da deluje na uklanjanje materijala. Čeona strana uklanja materijal i ukoliko je potrebno proširuje žleb nastao uklanjanjem materijala. Zbog abdikacije daljeg proširenja zubaca preko 0,5-puta razlike, posmatrajući u radijalnom pravcu alata, ovakav način rada neće uticati.

Nasuprot tome, ovaj način rada je podržan time što je alat lakši i kao rezultat toga može se njime lako manuelno rukovati.

Prema ovom pronalasku odnos između drugog i prvog poluprečnika kruga je između 14 i 17. Posebnim izborom ovih odnosa poluprečnika moglo bi da se omogući da se obezbedi naročito visok stepen mirnog rada prilikom uklanjanja materijala. Nakon prodiranja alata u radni komad, optimalni kompromis između uklanjanja materijala na temenoj strani alata kao i na čeonoj strani alata je rezultat izbora. Ovo dalje može da ima efekat da se toplota nastala uklanjanjem materijala distribuira jednako na alatu. Ovo povećava vek trajanja alata. Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, zupci na temenoj strani alata zakrivljeni su u radijalnom pravcu, odnosno izrađeni su zakrivljeno. Ovo može da podrži bočni prenos uklonjenog materijala tako da alat može kontinuirano da uklanja materijal bez ometanja. Kao rezultat toga, neće ostati nečistoće u žlebu nastalom uklanjanjem materijala što dovodi do jednostavnije kasnije obrade žleba, npr. zavarivanjem ili ispunjavanjem.

Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, krivina se prostire od temene strane preko čeone strane. Krivina je tako poželjno konstantna od temene strane preko čeone strane. Prema tome, efikasnost pomenutog uklanjanja materijala može takođe da bude konstantna nezavisno od dubine prodiranja alata u radni komad koji se obrađuje. Brzina rezanja alata je, prema tome, gotovo konstantna nezavisno od dubine prodiranja. Alat prema ovom pronalasku može se obezbediti za otvaranje zavarenog spoja. Zbog posebne tvrdoće materijala zavarenih spojeva i neophodne preciznosti vođenja alata kada se otvara zavareni spoj, navedeni alat može naročito da bude pogodan za ovu vrstu posla. Uprkos tvrdoći materijala, alat ravnomerno uklanja materijal zbog njegove geometrije rezanja i još obezbeđuje veoma visok stepen mirnog rada tako da je moguća čak i ručna obrada. Osim toga, lučni oblik alata rezultuje žlebom u obrađenom radnom komadu koji se zatim može zavariti na veoma jednostavan način.

[0005] Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, alat se formira kao jedan komad. Kao rezultat toga on se može proizvesti na ekonomičan način i povećava se mehanička izdržljivost.

[0006] U nekom daljem aspektu ovaj pronalazak odnosi se na upotrebu gore opisanog alata za upotrebu u ručnom alatu ili u mašinama za rezanje.

[0007] Prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, koristi se za otvaranje zavarenog spoja.

[0008] U nastavku, poželjni primeri izvođenja ovog pronalaska detaljnije su objašnjeni pozivajući se na slike. One pokazuju:

Fig.1 aksonometrijski izgled alata sa pogonskim sklopom,

Fig.2 šematski poprečni presek alata sa pogonskim sklopom,

Fig.3 aksonometrijski bočni izgled alata sa pogonskim sklopom,

Fig.4 šematski izgled faza postupka za obradu radnog komada.

[0009] U daljem tekstu slični elementi označeni su istim pozivnim oznakama.

Fig.1 je aksonometrijski izgled alata 100 sa pogonskim sklopom 102, npr. ručna ugaona brusilica.

Pogonski sklop 102 rotaciono pogoni alat 100 preko vratila 104. Preko zubaca 106 alata on može da izvodi uklanjanje materijala iz radnog komada. Alat 100 je okruglog oblika, pri čemu su zupci 106 izvedeni po obimu alata.

Fig.2 prikazuje šematski poprečni presek alata 100 sa Fig.1, pri čemu se sada može videti da je vratilo 104 montirano na pričvrsnom području 200 alata 100. Dalje, poprečni presek na Fig.2 prikazuje presek kroz jedan zubac 106, pri čemu se taj zubac prostire najmanje delimično od temene strane 202 preko čeone strane 204 alata. U aksijalnom prvcu (takođe na Fig.2 sa leva na desno) zubac 106 ima lučni oblik sa vrhom i formiran je ogledalo-simetrično u odnosu na okruglu površinu alata koja prolazi kroz vrh. Zupci su, prema tome, formirani na obe strane alata, pri čemu zupci na levoj strani imaju desnu krivinu i režu udesno, a zupci na desnoj strani, strani okrenutoj ka pogonskom sklopu, imaju levu krivinu i režu ulevo.

Lučni oblik je na Fig.2 opisan preko dva kruga, koji tangencijalno prelaze jedan u drugi bez konture. Lučni oblik opisan preko ta dva krug može da se definiše preko dva poluprečnika kruga, naime prvi prečnik 206 i drugi prečnik 208. Zbog odnosa faktora 15 između dva poluprečnika, rezultat je naročito visok stepen mirnog rada alata kojim se može izvesti uklanjanje materijala.

[0010] Dalje je na Fig.2 prikazan zubac 106 koji se samo prostire približno do centra kruga drugog poluprečnika 204 na čeonoj strani 204. U radijalnom pravcu alata 100 vidi se da je rastojanje 210 između centra kruga prvog i drugog poluprečnika kruga približno 0,6-puta razlika između prvog i drugog poluprečnika kruga.

Na Fig.3 prikazan je aksonometrijski bočni izgled alata 100, gde se vidi da su zupci 106 zakrivljeni od temene strane alata, posmatrajući u radijalnom pravcu, a krivina 300 se prostire od temene strane preko čeone strane. Ovo služi za efikasno uklanjanje materijala (uklanjanje strugotine) tokom rezanja pomoću alata. Ovime se povećava miran rad alata. Ovo se dalje može povećati pomoću činjenice da se duž krivine 300 zupci kontinuirano ili nekontinuirano prekidaju.

Na primer za obradu aluminijuma, za nalaženje optimalanog kompromisa između ručne upotrebe alata, mirnog rada i efikasnosti uklanjanja materijala, grudni ugao zubaca može da iznosi -20°, leđni ugao 10° i korak zavojnice 30°. Poželjno materijal zubaca je volfram karbid.

Fig.4a prikazuje radni komad 404 sa zavarenim spojem 406. Alat 100 sada služi za otvaranje zavarenog spoja, odnosno zavarenog šava, a koji je postavljen u obrtno kretanje u smeru 400 pogonom koji se ovde ne vidi. Alat 100 se postavlja u pravcu 402 na zavareni spoj 406 i kontinuirano uklanja materijal.

Rezultat je prikazan na Fig.4b, pri čemu nastao žleb 408 ima oblik zubca alata 100. Žleb 408 može sad da se ponovo zavari ili može da se ispuni novim materijalom.

Pozivne oznake

[0011]

100 Alat

102 Pogonski sklop

104 Vratilo

106 Zubac

200 Pričvrsno područje

202 Temena strana

204 Čeona strana

206 Prvi poluprečnik

208 Drugi poluprečnik

210 Rastojanje

300 Krivina

400 Smer rotacije

402 Pravac

404 Radni komad

406 Zavareni spoj

408 Žleb

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Alat (100) okruglog oblika za obradu radnog komada, pri čemu alat (100) obuhvata pričvrsno područje (200) centrirano u odnosu na njegov okrugli oblik za pričvršćivanje na rotirajuće pogonsko vratilo (104), pri čemu alat (100) dalje obuhvata zupce (106) izvedene po obimu alata (100), gde su zupci (106) smešteni na temenoj strani (202) alata (100), a ti zupci (106) su lučnog oblika sa vrhom i prostiru se u odnosu na okrugli oblik u aksijalnom pravcu, gde lučni oblik daju dva kruga sa prvim poluprečnikom (206) kruga i drugim poluprečnikom (208) kruga, pri čemu se centar kruga za prvi poluprečnik (206) kruga nalazi ispod vrha, a centar kruga za drugi poluprečnik (208) kruga nalazi se ispod centra kruga za prvi poluprečnik (206) kruga u radijalnom pravcu, pri čemu je prvi poluprečnik kruga manji od drugog poluprečnika kruga, n a z n a č e n t i m e, što su zupci (106) formirani ogledalo-simetrično u odnosu na okruglu površinu alata (100) koja prolazi kroz vrh, pri čemu dva kruga tangencijalno prelaze jedan u drugi bez konture, i pri čemu je odnos drugog (208) prema prvom (206) poluprečniku kruga između 14 i 17.

2. Alat (100) prema zahtevu 1, kod kog se zupci (106) pružaju najmanje delimično od temene strane (202) preko čeone strane (204) alata (100).

3. Alat (100) prema zahtevu 1, kod kog je rastojanje (210), posmatrajući u radijalnom pravcu alata (100), između centara kruga prvog i drugog poluprečnika kruga između 0,5 i 0,7 puta razlika između prvog (206) i drugog (208) poluprečnika kruga.

4. Alat (100) prema zahtevu 1, kod kog se zupci (106), posmatrajući u radijalnom pravcu alata (100), pružaju od temene strane (202) preko čeone strane (204) alata (100) isključivo do 0,5-puta rastojanja (210), posmatrajući u radijalnom pravcu alata (100), između centara krugova prvog i drugog poluprečnika kruga.

5. Alat (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva, kod kog su zupci (106) na temenoj strani (202) alata (100) izrađeni zakrivljeno (300) u radijalnom pravcu.

6. Alat (100) prema zahtevu 5, kod kog se krivina (300) pruža od temene strane (202) preko čeone strane (204).

7. Alat (100) prema zahtevu 6, kod kog je krivina (300) konstantna od temene strane (202) preko čeone strane (204).

8. Alat (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je alat (100) izrađen kao jedan komad.

9. Upotreba alata (100) prema bilo kom od prethodnih zahteva za upotrebu u ručnom alatu ili u mašinama za rezanje.

10. Upotreba prema zahtevu 9, u kojoj se radi o otvaranju zavarenog spoja (406).