125362 (593105), страница 7
Текст из файла (страница 7)
в) показатели, ослабляющие вредные свойства объекта.
Показатели положительного эффекта заносим в табл.7.3.
Оцениваем обеспечение каждого показателя положительного эффекта каждым аналогом в баллах по группам а) и б) – от 0 до 5 баллов, по группам в) и г) – от -2 до 2 баллов. ИТР по каждому показателю выставляем оценку 0. Оценки заносим в табл.7.3. Суммируем оценки по каждому аналогу.
Таблица 7.3
Оценка преимуществ и недостатков аналогов
Показатели положительного эффекта | ИТР | Аналоги | ||||
Россия (СССР) пат № 3917957 | Россия (СССР) пат № 3625848 | Россия (СССР) пат № 3852461 | США пат № 1948057 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
а) | Повышение стойкости | 0 | 2 | 3 | 4 | 1 |
Увеличение прочности инструмента | 0 | 5 | 1 | 1 | 3 | |
Уменьшение температур резания | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | |
б) | Увеличение прочности зубьев | 0 | 3 | 1 | 1 | 5 |
в) | Повышение качества обрабатываемой поверхности | 0 | 1 | 2 | 1 | 1 |
Удобство перетачивания | 0 | 0 | -1 | 0 | 2 | |
г) | Упрощение конструкции | 0 | 0 | -2 | 0 | 0 |
Суммарный положительный эффект | 0 | 11 | 6 | 7 | 12 |
Наибольшую суммарную оценку имеет аналог №1948057 (Дж. Нордберг, США, Концевая фреза, 08.10.96). Это прогрессивное ТР принимаем для использования в усовершенствованном объекте.
Описание усовершенствованного объекта
Фреза предназначена для фрезерования образующей матрицы ковочного штампа.
Фреза концевая коническая рис.7.3, изготовленная из быстрорежущей стали Р9К5, содержит режущую часть 1 (фиг.1), на фиг. 2 показано сечение 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.
Эскиз усовершенствованного сверла
Рис. 7.3
Фреза работает следующим образом: хвостовиком она базируется и закрепляется в цанговом патроне фрезерного станка и от него получает главное движение резания, заготовка и шпиндель станка совершают взаимные перемещения с целью фрезерования образующей.
Преимуществом фрезы является равнопрочность режущего зуба вдоль оси фрезы, благодаря чему ее можно использовать при повышенных скоростях резания.
Исследование патентной чистоты усовершенствованного объекта.
Целью экспертизы патентной чистоты объекта является установление его использования.
Составление регламента поиска №2.
Из выявленных при составлении регламента поиска №1 ТР выбираем ИТР:
а) в зависимости от объема выпуска объекта, его стоимости и значимости ТР для объекта в целом.
Учитывая, что фреза является объектом серийного производства, поэтому для экспертизы на патентную частоту оставляем все ТР п.7.2.1.
б) в зависимости от сроков известности ТР.
Предварительное знакомство с патентной документацией показало, что в ведущих странах регулярно патентуются конструкции фрез. Поэтому это ТР оставляем в перечне для исследования.
В качестве страны поиска принимаем Россию (СССР), 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 заносим в табл.7.1.
Патентный поиск
Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом №2, табл. 7.1. Сведения о ТР, имеющих отношение к ИТР, дополнительно заносим в табл. 7.2.
Отбираем аналоги ИТР и включаем их в перечень для детального анализа. Запись об этом делаем в графе 6 табл.7.2.
Анализ результатов поиска
Выявляем существенные признаки усовершенствованного объекта и группируем их.
Заносим признаки группы а) элементы, б) форма элементов, в) взаимное расположение элементов в табл.7.4.
Таблица 7.4
Существенные признаки ИТР «Фреза»
Номер ТР | Признаки ТР | ИТР | Аналоги | |||
Россия (СССР) пат № 3917957 | Россия (СССР) пат № 3625848 | Россия (СССР) пат № 3852461 | США пат № 1948057 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
а) Элементы | ||||||
1 | Режущая часть | + | + | + | + | + |
2 | Хвостовик | + | + | + | + | + |
3 | Шейка | + | + | + | + | + |
4 | Стружечные канавки | + | + | + | + | + |
6 | Изменение переднего угла | - | - | - | + | - |
7 | Канавки на хвостовике | - | - | + | - | - |
б) Форма элементов | ||||||
1 | Разнонаклонные зубья | + | - | - | - | + |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
2 | Хвостовик разной формы | - | - | + | - | - |
3 | Переменная глубина стружечных канавок | + | - | - | - | + |
4 | Знакопеременное направление режущих кромок | - | + | - | - | - |
в) Взаимное расположение элементов | ||||||
1 | Чередование участка корпуса с режущими кромками | - | + | - | - | - |
Проверяем наличие каждого из признаков ИТР в каждом аналоге. Наличие признака отмечаем знаком «+», отсутствие – «–». Дополнительные признаки аналогов также заносим в таблицу, а отсутствие их у ИТР отмечаем знаком «–».
Сопоставляем совокупности признаков группы а) «элементы» ТР, защищенных действующими патентами, и ИТР (табл.7.4). Видим, что здесь ни один патент исключать из дальнейшего рассмотрения нельзя.
Аналогичным образом анализируем признаки группы б) «форма элементов» и в) «взаимное расположение». Видим, что в ИТР не использованы совокупности признаков на патенты России пат № 3917957, пат № 3625848, пат № 3852461. Следовательно, усовершенствованная фреза обладает патентной чистотой в отношении РФ.
Вывод
Для организации производства усовершенствованных фрез в РФ нужно приобрести лицензию у владельцев пат США № 1948057. Продавать такие фрезы в России можно беспрепятственно.
8. Научные исследования
Активное внедрение технологий высокоскоростного фрезерования в производство формообразующей технологической оснастки в значительной мере связано с современным ростом производительности механической обработки. Одновременно с повышением точности формы и чистоты поверхности, эта технология обеспечивает существенное снижение трудозатрат.
Как известно, основным конструкционным материалом для изделий технологической оснастки является высоколегированная сталь, а большая часть съема металла обеспечивается за счет фрезерования на станках (обрабатывающих центрах) с ЧПУ. Сложность формы поверхности деталей оснастки, высокая прочность материала, из которого они изготовлены, а также необходимость увеличения производительности труда и следовательно, скорости резания и подач, мощности двигателя станка—сочетание всех этих факторов приводит к появлению ряда технических проблем. Рассмотрим некоторые пути их решения.
Чрезвычайно высокие характеристики станков с ЧПУ последнего поколения (обороты шпинделя, подачи рабочих и свободных перемещений, точности позиционирования инструмента) позволяют, наряду со скоростным резанием, использовать и другие качества современного инструмента — обеспечение предельно малого съема материала и, соответственно, обработки фасонных поверхностей с чистотой, практически исключающей финишную ручную слесарную операцию.
Однако приобретение современного станочного оборудования и режущего инструмента для предприятий стран СНГ представляет серьезную технико-экономическую проблему из-за их сравнительно высокой цены.
Производство технологической оснастки отличается, как правило, предельно малой серийностью и простотой формы заготовок (и вызванной последним фактором необходимостью съема большого количества материала). В связи с этим имеющиеся на участке станки должны выполнять две принципиально отличающиеся друг от друга операции: черновую обработку с основным съемом материала и чистовую обработку, обеспечивающую точность формы и размеров изделия и чистоту поверхности. На рис. 8.1 представлен график оценки технических возможностей различных моделей станков. Он показывает зависимость требуемой мощности привода шпинделя от оборотов при черновом, получистовом и чистовом фрезеровании, а также — для сравнения — величины мощности станков, находящихся в распоряжении авторов.
Необходимая мощность фрезерования