Технологический процесс изготовления шпинделя 4-хшпиндельной комбинированной головки (стр. 7 из 20)

3.2.4 Описание усовершенствованного объекта

Двухсторонняя дисковая фреза с зигзагообразными режущими кромками

Фреза содержит корпус 11, в котором через равные угловые интервалы вдоль окружности со стороны наружной цилиндрической поверхности расположено несколько режущих кромок 12 (на одной торцовой поверхности) и 13 (на другой торцовой поверхности). Кромки 12 имеют одинаковый положительный осевой угол Q₁ наклона, а кромки 13 – одинаковый отрицательный угол Q₂ наклона. Абсолютные значения углов Q₁ и Q₂ не равны друг другу. Цель изобретения – повышение качества обработки (шероховатости) за счет уменьшения вибраций.

Устройство работает следующим образом:

инструменту сообщается вращение вокруг своей оси и продольную подачу в направлении заготовки, или чаще всего, продольную подачу заготовке, закрепленной на столе станка. Главная режущая кромка и вспомогательные режущие кромки снимают слой материала, образуя стружку.

3.3 Исследование патентной чистоты усовершенствованного режущего инструмента

Цель исследования патентной чистоты - установить, не попадает ли предложенный способ и устройство для его осуществления под действия действующих патентов и установить правомерность использования предложенных объектов.

3.3.1 Составление регламента поиска №2

Из выявленных при составлении регламента поиска (см. п. 3.1) ТР выбираем ИТР в зависимости от объема выпуска объекта, его стоимости и значимости ТР для объекта в целом, сроков известности ТР.

В качестве страны поиска принимаем РФ, Японии и США, где будет изготовляться, и использоваться объект. Ретроспективность (глубину) поиска устанавливаем в 20 лет – срок действия патентов в РФ.

Рубрики МКИ и УДК, перечень источников информации остаются теми же, что и в регламенте № 1. Данные занесены в таблицу 3.1.

3.3.2 Патентный поиск

Просматриваем источники информации в соответствии о регламенте №2, таблица 3.1. Сведения о ТР, имеющие отношения к ИТР, содержатся в графах таблицы 3.2.

Запись об отобранных аналогах ИТР для детального анализа. содержится в графе 6 таблицы 3.2.

В исследуемом объекте, - усовершенствованном ролике выявляем ИТР:

а) в зависимости от объема выпуска или экспорта.

Фреза шлицевая является объектом массового производства. Поэтому для экспертизы на патентную чистоту оставляем все ТР.

б) в зависимости от сроков известности.

ТР «Материал режущей части», «Технологический процесс положенный в основу работы», «Способ изготовления» известны давно. Срок действия патентов, защищающих эти ТР, истек, значит исключаем их из перечня для исследования.

ТР «Конструкция» фрезы шлицевой, защищено действующими патентами. Оставляем его для исследования патентной чистоты.

Из источников, использованных в работе (см.п.3.2, табл. 3.1), оставляем только патентную документацию, а именно:

патентные описания; бюллетень изобретений; реферативный сборник «Изобретения стран мира»; реферативный журнал ВИНИТИ 14А «Резание металлов. Станки и инструменты» (14 «Технология машиностроения»).

3.3.3 Анализ результатов поиска

Выявляем существенные признаки усовершенствованного объекта и группируем их.

Заносим признаки группы а) Элементы в таблицу 3.4.

Проверяем наличия каждого из признаков ИТР в каждом аналоге. Наличие признака отмечаем законом «+», отсутствие «-». Дополнительные признаки аналогов также заносим в таблицу, отсутствие их у ИТР отмечен знаком «-».

Выявляем аналоги, которые содержат признаки, не использованные в ИТР.

Группируем существенные признаки предложенной конструкции ролика и заносим их в графы таблицы 3.3. в таблицу 3.4 так же заносим существенные признаки аналогов. Видим, что ни по одному из существенных признаков предложенные ИТР не попадают под действия патентов.

Выявляем существенные признаки ИТР «Конструкция», группируем их и заносим в графы 1 –3 табл. 3.4. Отмечаем наличие этих признаков у ИТР в графе 3.4 знаком «+».

Таблица 3.4

Существенные признаки ИТР “Конструкция” упрочняющего ролика и его аналогов

Группа	№	Признаки ИТР	Япония, заявка №63-49686	Аналоги
				РФ (СССР)№3720113/25-08	РФ (СССР)А.с. №1238907	РФ (СССР)А.с. №1692676	РФ№1194600	Япония, заявка №60-13763
1	2	3	4	5	6	7	8	9
А	Элементы
1	Корпус	+	+	+	+	+	+
2	Режущие пластины	-	-	-	+	+	+
3	Клинья	-	-	-	+	+	+
4	Крепежные винты	-	-	+	+	+	+
5	Сферические элементы	-	-	-	+	-	-
6	Режущее кольцо	-	-	+	-	-	-
7	Усеченные конусы	-	-	+	-	-	-
8	Клиновой паз	-	-	+	+	+	+
9	Клиновой выступ	-	-	+	-	-	-
10	Зубья	+	+	+	+	+	+
11	Стопорящие гайки	-	-	-	-	+	-
Б	Форма элементов
1	Дисковая – форма корпуса	+	+	+	+	+	+
2	Усеченный конус	-	+	-	-	-	-
3	Кольцо– режущее кольцо	-	+	-	-	-	-
4	Клиновая – форма зажимных элементов твердосплавных пластин	-	+	+	+	+	+
5	Сферическая - опорная поверхность	-	-	-	+	-	-
6	Квадратная – форма режущей пластины	-	-	-	+	+	+
7	Профильная – форма заточки зубьев	+	+	-	-	-	-
8	Кольцевая канавка – на поверхности крепежного элемента – винта	-	-	-	-	+	-
9	Зигзагообразные режущие кромки	+	-	-	-	-	-
В	Взаимное расположение элементов
1	Шахматный порядок расположения зубьев	+	+	-	-	-	+
2	Скрещивающееся расположение зубьев	+	-	-	+	-	-
3	Эксцентричная наружная поверхность поводка винта, выполненного в виде гайки	-	-	-	-	+	-
4	Осевые углы расположения зубьев неравны	+	-	-	-	-	+
5	Трехстороннее резание – трехсторонняя заточка зубьев	+	+	+	+	+	+
6	Двухстороннее резание –двухсторонняя заточка зубьев	-	+	-	+	-	+
Г	Взаимодействие между элементами
1	Цельная конструкция	+	+	-	-	-	-
2	Сборная конструкция – механическое крепление режущих элементов	-	-	+	+	+	+

Сопоставительный анализ признаков ИТР и аналогов

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Сопоставляя совокупности признаков групп а), б), в), д) представленные в таблице 3.4 аналогов и ИТР, видим, что ИТР не использованы совокупности признаков в патентах: РФ (СССР) №3720113/25-08, РФ (СССР) А.с. №1238907 , РФ (СССР) А.с. №1692676, РФ №1194600.Перечисленные патенты исключаем из дальнейшего рассмотрения.

Вывод

Таким образом, в результате сопоставительного анализа выявляем, что ИТР «Конструкция» по патенту Япония, заявка №60-13763не попадает под действие патентов РФ, США и Японии.

Следовательно, усовершенствованная фреза шлицевая обладает патентной чистотой в отношении РФ, США и Японии.

Для организации производства усовершенствованной фрезы шлицевой в РФ нужно приобрести лицензию у владельцев патента Япония, заявка №60-13763. Продавать такой инструмент – фрезу шлицевую в США и Японии можно беспрепятственно.

4. Выбор и проектирование заготовки

4.1 Выбор вида и методов получения заготовки [3]

4.1.1 Заготовку в базовом варианте техпроцесса получали из пруткового проката Æ40 мм.

Размеры заготовки dxL : Æ40 х 530

Масса заготовки из пруткового проката

M₃ = r×V (4.1)

где r - плотность материала;

V – объем прутка;

(4.2)

где R – радиус прутка;

L – длина заготовки;

m_з= 7.85 × 10^-6 × 3.14 × 20² × 530= 5.18 кг

коэффициент полезного использования материала:

(4.3)

где

- масса детали;

- масса заготовки;

4.1.2 Заготовку в проектном варианте техпроцесса предложено изготовить методом пластического деформирования – штамповка на прессе с выталкивателем.

Для обоснования проведем ряд расчетов.

а) параметры облойной канавки:

- толщина полека для облоя:

(4.4)

где

- коэффициент равный 0,016;

- площадь поковки в плане.

= 36×210+24×320=15120мм