Смекни!
smekni.com

Разработка технологического процесса изготовления матрицы (стр. 6 из 15)

Задача раздела – на базе патентного поиска предложить прогрессивное техническое решение (ТР) в целях усовершенствования технологической операции и сделать вывод о возможности его использования.

Обоснование необходимости патентных исследований

В качестве объекта усовершенствования операции 55 Многоцелевой как технологической системы примем применяемый в базовом техпроцессе режущий инструмент – фрезу концевую. Выявить прогрессивные ТР, которые могут лечь в основу усовершенствованного объекта, можно в результате патентного исследования достигнутого уровня вида техники «Фрезы». Использовать усовершенствованный объект можно только в том случае, если он обладает патентной чистотой в странах, где предполагается его использование. Установить, обладает ли усовершенствованный объект патентной чистотой, можно в результате его патентной экспертизы.

Для решения этих задач проведем исследования достигнутого уровня вида техники «Фрезы» и экспертизу патентной чистоты усовершенствованного объекта.

На базовом предприятии на операции 55 Многоцелевой применяют фрезу концевую ГОСТ 18150-72.

Фреза предназначена для фрезерования образующей матрицы ковочного штампа.

Фреза концевая, рис.7.1, изготовлена из твердого сплава ВК10М, содержит режущую часть 1, шейку 2, хвостовик 3.

Фреза концевая работает следующим образом: хвостовиком 3 она базируется и закрепляется в цанговом патроне фрезерного станка и от него получает главное движение резания. С помощью этого движения фреза своими режущими кромками обрабатывает образующую матрицы.

Эскиз фрезы


Рис. 7.1

Исследование достигнутого уровня вида техники «Фрезы»

Главными недостатками применяемой фрезы являются:

- малая стойкость;

- большие температуры при фрезеровании;

- неравнопрочность зубьев вдоль оси;

- недостаточная прочность инструмента.

Причинами этих недостатков являются неоптимальность конструкции данного режущего инструмента.

Цель исследования достигнутого уровня вида техники «Фрезы» - усовершенствование исследуемой концевой фрезы и нахождение таких прогрессивных ТР, которые могли бы устранить недостатки, указанные выше, для возможности использовать фрезу при высокоскоростной обработке.

Составление регламента поиска№1

Регламент поиска определяет перечень исследуемых технических решений (ИТР), их рубрику по Международной классификации изобретений (МКИ) и индекс Универсальной десятичной классификации (УДК), страны поиска, его ретроспективность (глубину), перечень источников информации, по которым предполагается провести поиск.

Фреза характеризуется конструктивными признаками – наличием элементов, их формой, материалом, размерами, взаимным расположением и взаимосвязью. Это существенные признаки при исследовании данного инструмента. Признаки способа и вещества отсутствуют. Следовательно, данный инструмент рассматриваем как устройство.

Исследуемое устройство – фреза концевая содержит следующие ТР:

а) конструкция фрезы;

б) фрезерование – технологический переход, положенный в основу работы фрезы;

в) способ изготовления фрезы.

Из выявленных ТР выбираем ИТР – такие ТР, совершенствование которых может обеспечить достижение сформулированной выше цели - устранения недостатков фрезы путем устранения их причин. Это ТР «Конструкция фрезы».

Для определения рубрики МКИ определяем ключевое слово – «Фрезы».

По «Алфавитно-предметному указателю» т.2 [15] для ключевого слова определяем предполагаемую рубрику МКИ:

В23С5/00 – 5/26 Конструктивные элементы фрез и вспомогательные устройства.

По «Указателю к МКИ» т.2 [16] уточняем рубрику МКИ Раздел С:

В23С5/10 Фреза концевая.

Индекс УДК определяем по «Указателю к универсальной десятичной классификации».

621.9 Обработка резанием

621.914 Фрезерная обработка

В качестве стран поиска выбираем ведущие страны в области машиностроения – Россию (СССР), Великобританию, Германию, США, Францию и Японию.

Ретроспективность (глубину) поиска устанавливаем в 15 лет, полагая, что наиболее прогрессивные ТР содержатся в изобретениях, сделанных за последнее десятилетие.

В качестве источников информации принимаем патентные описания, патентные бюллетени РФ и СССР, бюллетень «Открытия, изобретения», реферативный сборник «Изобретения стран мира» соответствующих выпусков, реферативный журнал 14А «Резание металлов. Станки и инструменты», технические журналы и книги в области мехобработки.

Данные заносим в табл. 7.1 «Регламент поиска».


Таблица 7.1

Регламент поиска №1, №2

Объект: Фреза концевая

Вид исследования: 1) Исследование достигнутого уровня вида техники; 2) Исследование патентной чистоты объекта.

Предмет поиска (ИТР) Индексы МКИ(НКИ) и УДК Страны поиска Глубина поиска, лет Источники информации
1 2 3 4 5
1) Исследование достигнутого уровня вида техники
1)Конструкция фрезы МКИ: В23С5/10 УДК: 621.951 Россия (СССР) 15 (1990-2005) Патентные описания Патентные бюллетени РФ и России(СССР) Реф. сб. ВНИИПИ Реф. журнал ВИНИТИ 14А «Резание металлов, станки и инструменты» (14 «Технология машиностроения») ЭИ ВИНИТИ«Режущие инструменты» Журналы: «Вестник машиностроения», «Станки и инструменты»
2) Исследование патентной чистоты объекта
2)Конструкция фрезы МКИ: В23С5/10 УДК: 621.951 Россия (СССР) 20 (1985-2005)

Патентный поиск

Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом, табл. 7.1. Выбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к ИТР. По этим документам знакомимся с рефератами, аннотациями, формулами изобретений, чертежами. Сведения о ТР, имеющих отношение к ИТР, заносим в табл. 7.2.

Изучаем сущность занесенных в табл.7.2 ТР по сведениям, содержащимся в таблицах, а также путем просмотра текстов патентных описаний, статей и т.п. Если из рассмотрения сущности ТР видно, что оно служит достижению той же цели, что ИТР (аналог ИТР), документ включаем в перечень для детального анализа. Запись об этом делаем в графе 5 табл.7.2.

Эскизы аналогов приведены на рис.7.2.

Эскизы аналогов


а)

б)

в)



г)

Рис. 7.2


Таблица 7.2

Патентная документация, отобранная для анализа

Предмет поиска (ИТР) Страна выдачи, вид и номер охранного документа, классификационный индекс Автор, заявитель, страна, дата публикации, название Сущность ТР и цель его создания Подлежит (не подлежит) детальному анализу при исследовании уровня вида техники Подлежит (не подлежит) детальному анализу при исследовании патентной чистоты
1 2 3 4 5 6
Фреза концевая Россия (СССР) пат № 3917957 В23С5/10 Гром В.Т СССР, 17.04.91 Концевой режущий инструмент 1. Концевая фреза (рис 7.2а) имеет рабочую часть 1, участок 2 перехода с рабочей части на хвостовик 3. На хвостовике в осевом направлении равномерно по окружности выполнены канавки 4, диаметр которых в передней части не превышает диаметра рабочей части. Цель – повышение прочности инструмента Подлежит Подлежит
Фреза концевая США пат №1948057 В23С5/10 Дж Нордберг США, 08.10.96 Концевая фреза 2. На фиг.1(рис 7.2б) изображена режущая часть описываемой концевой фрезы, на фиг. 2 – вид А на фиг.1, на фиг.3 и 4 – осевые сечения режущей части фрезы с условно развернутыми смежными стружечными канавками. Режущая часть 1 фрезы имеет разнонаклонные зубья 2 и 3 с чередующимися углами подъема режущих кромок. Окружной шаг
между режущими зубьями 2 и 3 уменьшается вдоль оси фрезы к хвостовику, а окружной шаг
между режущими зубьями 3 и 4 увеличивается по направлению от торца к хвостовику. Глубина стружечных канавок выполнена изменяющейся вдоль оси фрезы. Цель – обеспечение равнопрочности режущего зуба
Подлежит Подлежит
Фреза концевая Россия (СССР) пат № 3625848 В23С5/10 Чебоксаров В.В. Огнев Ю.Ф. СССР, 09.02.92 Концевая фреза 3. Концевая фреза (рис 7.2в) состоит из режущей части 1 и хвостовика (не показан). На режущей части выполнены режущие зубья 2, между которыми расположены винтовые участки 3 корпуса режущей части, имеющие одинаковый угол подъема вдоль оси. На винтовых участках корпуса вдоль его оси выполнены режущие кромки 4, имеющие направление, противоположное направлению основных режущих зубьев 2 и винтовых участков корпуса. Цель – повышение качества обрабатываемой поверхности. Подлежит Подлежит
Фреза концевая Россия (СССР) пат № 3852461 В23С5/10 Галкин В.А. СССР, 10.01.92 Концевая фреза 4. На фиг 1 (рис. 7.2г) изображена концевая фреза, содержащая два перекрытых зуба 1 и 2, которые в нормальном сечении по спирали выполнены с передним углом
, а остальные 4 неперекрытых зуба 3-6 в нормальном сечении по спирали – с передним углом
>0º. При работе фрезе сообщается начальная осевая подача, фрезерование ведется перекрытыми зубьями 1 и 2, расположенными на торце. Затем фрезе сообщается продольное перемещение – работают зубья, расположенные на конусной поверхности режущей части фрезы. Неперекрытые зубья этой фрезы в нормальном сечении по спирали выполнены с передним углом
>0 и снимают наклепанную поверхность, оставленную от перекрытых зубьев. Цель – увеличение стойкости фрезы
Подлежит Подлежит

Анализ результатов поиска