Технологический процесс изготовления шпинделя токарного станка (стр. 13 из 22)

где, k_i – количество вариантов в i-том столбце;

N = 4 × 6 × 5= 120

В результате морфологического анализа имеем шлифовальный круг - режущая часть с пазами, изготовленный из сложнолегированного электрокорунда 91А на бакелитовой связке.

7.5 Оисание усовершенствованной операции

В частности на операции 120 Торцекруглошлифовальной предлагается использовать режущий инструмент – шлифовальный круг формы ЗП с наклонными пазами на поверхности, характеристики 91А25СМ27Б5. Шлифовальный круг импрегнируют составом, описанный в п. 7.3.1. Правка осуществляется алмазом в оправе.

Технический эффект от проведенных усовершенствований операции представлен в табл. 7.5.

Таблица 7.5.

Таблица усовершенствований шлифовальной операции

Объект усовершенствования	Применяемое техническое решение	Усовершенствованное техническое решение	Технический эффект
Инструмент	Шлифовальный круг	Импрегнированный шлифовальный круг	Повышена стойкость инструмента, качество обрабатываемой поверхности и общая производительность
	Шлифовальный круг со сплошной рабочей поверхностью	Шлифовальный круг с прерывистой рабочей поверхностью (с наклонными пазами)	Предотвращение прижогов на обработанной поверхности
	Шлифовальный круг	Шлифовальный круг с пористой структурой из полых сферических частиц и их осколков	Повышение производительности, снижение температуры и шероховатости обработанной поверхности

8. ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

8.1 Обоснование необходимости проведения патентных исследований

Одним из путей совершенствования сверлильной операции 030 данного

дипломного проекта является совершенствование режущего инструмента. На данной операции должно применяется перовое сверло со сменной пластиной ГОСТ 2552-82. Усовершенствовать перовое сверло можно путем использования прогрессивных технических решений (ТР), созданных в последнее время. Выявить прогрессивные ТР, которые могут лечь в основу конструкции усовершенствованного сверла можно в результате патентного исследования уровня вида техники “Свёрла”. 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 “Свёрла” и экспертизу патентной чистоты усовершенствованного объекта.

8.2 Описание объекта

Перовое сверло предназначено для чистовой обработки осевого отверстия детали шпиндель.

Перовое сверло (см. рис. 8.1) состоит из: державки 1, сменной пластины 2 и фиксирующего винта 3.

Перовое сверло

Рисунок 8.1

Для закрепления режущей пластины 2 в рабочем положении, ее устанавливают в паз державки 1 и закрепляют с помощью фиксирующего винта 3. Сверло устанавливается на одной оси с заготовкой и ему сообщается поступательное движение вдоль его оси, а заготовке вращательное. В результате режущая кромка 4 снимает с заготовки слой материала в виде стружки, которая сходит по передней поверхности 5. Недостатками сверла является неудовлетворительная стойкость и производительность обработки.

8.3 Исследование уровня вида техники “Свёрла”

8.3.1 Цель исследования

Целью исследования является: повышение стойкости сверла и производительности обработки путем изменения его конструкции.

8.3.2 Регламент поиска № 1

Задачей данного этапа является определение перечня исследуемых технических решений (ИТР), их классификационных индексов, минимальных ретроспективности (глубины) и широты патентного поиска, а также перечня источников информации, обеспечивающих достаточную полноту и достоверность исследования.

8.3.2.1 Определение ИТР

Перовое сверло содержит следующие ТР:

а) Сверло, общая компоновка;

б) режущая пластина;

в) материал режущей пластины;

г) обработка методом сверления;

д) способ изготовления сверла.

Для достижения цели исследования повышение стойкости сверла и производительности обработки, будем исследовать ТР “Сверло, общая компоновка”.

8.3.2.2 Определение рубрики МКИ и индекса УДК

Определяем рубрики международной классификации изобретений (МКИ) ИТР: В 23 В 51/00 – 51/06 Сверла.

Индекс универсальной десятичной классификации (УДК) определяем по Указателю к УДК: 621.9 Обработка резанием

621.9.02 Режущий инструмент

621.951 Обработка сверлением.

8.3.2.3 Установление ретроспективности (глубины поиска)

Предполагая, что прогрессивные ТР были созданы в последние десятилетие, устанавливаем глубину поиска - 10 лет (1993г. - 2003 г.).

8.3.2.4 Выбор стран проверки

Исследования проводим в отношении ведущих стран в области машиностроения: РФ (СССР), Великобритания, Германия, США, Франция и Япония.

8.3.2.5 Определение источников информации

В качестве источников информации принимаем следующую патентную документацию:

- бюллетень изобретений РФ;

- реферативный сборник ВНИИПИ “Изобретения стран мира”,

а так же следующую техническую литературу:

- реферативный журнал ВИНИТИ 14А “Резание металлов. Станки и

инструменты” (14 “Технология машиностроения”);

- журналы “Вестник машиностроения”, “Машиностроитель”, “Станки и

инструменты”, “Изобретатель и рационализатор”;

- книги и работы в области сверлильной обработки, обработки резанием,

режущего инструмента.

Данные п.п. 8.4.1 – 8.4.5 заносим в таблицу 8.1 “Регламент поиска № 1,2”.

8.3.3 Патентный поиск

Задача этапа – обеспечить достаточную полноту и достоверность исследования путём тщательного отбора и анализа патентно-технической информации.

Объект: Сверло.

Вид исследования:

1) исследование достигнутого уровня развития вида техники;

2) экспертиза усовершенствованного объекта на патентную чистоту.

Таблица 8.1

Регламент поиска № 1,2

Предмет поиска (ИТР)	Индексы МКИ и УДК	Страны поиска	Глубина поиска, лет	Источники информации
1. «Сверло, общая компоновка»	МКИ: В23В51/00 - 51/06 УДК: 621.9 621.9.02 621.951	РФ Великобритания Германия США Франция Япония	10 (1993- 2003)	Описания изобретений к авторским свидетельствам СССР и патентам РФ
2. «Сверло, общая компоновка»	В23В51/00 - 51/06 УДК: 621.9 621.9.02 621.951	РФ	20 (1983 - 2003)	Бюллетень «Открытия и изобретения» (Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки) Реф.сб. ВИНИТИ «Изобретения стран мира» Реф. журнал ВИНИТИ 14А «Резание металлов. Станки и инструменты» Журналы: «Вестник машиностроения», «СТИН»

8.3.3.1 Отбор документации, имеющей отношение к исследуемому

техническому решению

Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом. Отбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к ИТР ”Сверло, общая компоновка”. По отобранным документам знакомимся с рефератами, формулами и чертежами изобретений. Сведения о технических решениях, имеющих отношение к ИТР ”Сверло, общая компоновка”, заносим в таблицу 8.2.

8.3.3.2 Анализ сущности отобранных технических решений

Изучаем сущность отобранных ТР по сведениям, содержащимся в таблице 8.2, а также по текстам патентных описаний, статей и т. п. Если ТР решает принципиально другую задачу, чем повышение стойкости инструмента, то документ исключаем из рассмотрения. Если ТР решает ту же задачу (аналог ИТР), документ включаем в перечень для детального анализа, делая отметку об этом в таблице 8.2.

Таблица 8.2.

Патентная документация, отобранная для анализа

Предмет поиска (ИТР)	Страна выдачи, вид и номер охранного документа, рубрика МКИ (УДК)	Автор, заявитель, страна, дата приоритета, дата публикации, название	Сущность технического решения и цель его создания	Подлежит (не подлежит) детальному анализу при исследовании
				Уровня	Чистоты
1) Общая компоновка	РФ (СССР) А.с. №1804972 В 23 В 51/06	Г.Ф. Халин, А.В. Рудаков РФ 30.03.93г Инструмент для сплошного сверления	Целью изобретения является повышение стойкости инструмента за счет уменьшения вибраций при сверлении. Инструмент для сплошного сверления, содержит установленный в корпусе 1 сменный резцовый блок 2 с каналами 3 для отвода смазывающе-охлаждающего состава, образующими в блоке две секции, и направляющие элементы 4. Одна из секций резцового блока жестко закреплена в корпусе винтами 5, а другая имеет возможность относительного перемещения.	да	да
2) то же	РФ (СССР) А.с. №1713761 В 23 В 51/06	Д.К. Маргулис, С.Б. Ивлев РФ 23.02.93г Одностороннее сверло для глубокого сверления	Цель изобретения – расширение технологических возможностей инструмента и повышение экономичности обработки. Сверло состоит из корпуса 1 с выполненной в нем канавкой 2 для отвода стружки, вымываемой СОЖ, которая подводится через внутренний канал 3 в корпусе. Многогранная поворотная режущая пластина 4 помещается в гнезде 5 корпуса 1 и закрепляется зажимным винтом 6. На периферии корпуса установлена неподвижная направляющая 7. Вторая, регулируемая направляющая 8 со сферической головкой неподвижно закреплена на шпильке 9, ввернутой в корпус 1 и зафиксированной стопорящим винтом 10.	да	да
3) -//-	РФ (СССР) А.с. № 1756742 В 23 В 51/04 B 23 B 51/06	Г.А. Радощекин Е.Д. Мокроносов РФ 25.09.93г. Инструмент для обработки глубоких отверстий	Целью изобретения является повышение стойкости инструмента и качества обработки. Инструмент для обработки глубоких отверстий, содержит режущую часть 1 и хвостовик 2 с выступом 3 беговой дорожкой 4, на которой установлены с возможностью качения упруго деформируемые цилиндрические втулки 5, размещенные в сепараторе 6.	да	да
4) -//-	РФ (СССР) А.с. №1748969 В 23 В 51/00	А.Л. Арикян, С.С. Фотти, Д.И. Кавлак РФ 23.07.93г. Инструмент для обработки отверстий	Целью изобретения является повышение точности изготовления инструмента. Инструмент для обработки отверстий, содержит размещенную в корпусе сменную инструментальную вставку с закрепленными на ней неперетачиваемыми режущими пластинами, при этом в корпусе выполнено гнездо на его торцовой поверхности, имеющее плоскую, опорную площадку, сопряженную с плоской опорной площадкой инструментальной вставки два выступа с параллельными опорными поверхностями, перпендикулярными упомянутой опорной площадке и расположенными вдоль режущих кромок пластин, и третий выступ с опорной поверхностью, перпендикулярной опорным поверхностям двух упомянутых выступов. Сменная инструментальная вставка представляет собой основание, поверхность которого, расположенная противоположно опорной площадке, выполнена V-образной, и торцовую накладку, сопряженную с V-образной поверхностью, при этом в накладке выполнены гнезда для размещения неперетачиваемых режущих	да	да
пластин, а боковые поверхности накладки сопряжены с параллельными и перпендикулярными поверхностями выступов корпуса. Третий выступ выполнен в виде планки, жестко связанной с корпусом.
5) -//-	РФ (СССР) А.с. №1816481 В 23 В 51/06	Ю.С. Галустьян, Г.К. Нестеров РФ 23.05.93г.Сверло для глубокого сверления	Целью изобретения является повышение стойкости сверла и производительности обработки Сверло для глубокого сверления, содержит - корпус 1 с каналом для отвода смазывающего охлаждающего состава и стружки, снабженный хвостовиком 2 , направляющие шпонки 4, 5и сменные резцы 6,7, установленные на корпусе на разных расстояниях от оси сверла. Сменные резцы, наиболее удаленные от оси сверла, расположены на большем расстоянии от торца хвостовика, чем сменные резцы, менее удаленные от оси сверла.	да	да
6) -//-	РФ пат.№2090315 В 23 В 51/06	В.А. Седов, А.К. Матафонов, А.С. Быков РФ 20.09.97г. Сверлильная головка	Цель - повышение производительности и качества обработки деталей. Сверлильная головка для глубокого сверления, содержит корпус 1с закрепленными на ней направляющими 2, сменную твердосплавную режущую пластину 3 и средство регулирования ее вылета, включающее подвижный от регулировочного винта блок 4с гнездом, в котором установлена режущая пластина 3. Блок установлен с возможностью поворота, а на его наружной поверхности выполнен паз 5, предназначенный для взаимодействия с буртиком 6, выполненным на поверхности регулировочного винта 7. Отвод СОЖ и стружки осуществляется через выполненный в корпусе отводной канал 8.	да	да

Эскизы аналогов

А.с. №1804972