Дипломная работа: Дослідження технічного рівня та тенденцій розвитку розточувального інструменту з розробкою матеріалів заявки, комерціалізація прав на винахід

1.2.1 Розробка завдання на проведення патентних досліджень.

Регламент пошуку

У результаті виконання НДР було створено інструмент призначений для обробки отворів розточуванням – борштанга. Необхідно з’ясувати доцільність патентування даного винаходу та його патентоспроможність. З метою визначення патентоспроможності розробленої корисної моделі – борштанга необхідно провести патентні дослідження в галузі обробки отворів розточуванням.

Обґрунтування регламенту пошуку: Згідно з даними “Науково-дослідного інституту інформації по машинобудуванню” (НДІмаш) обсяг випуску серійного виробництва (по трудовитратам) в загальному обсязі продукції машинобудування складає 70-80%. Аналіз трудовитрат обробки корпусних деталей в різних типах машинобудівного виробництва показав, що на долю серійного виробництва припадає близько 50%.

Найбільш ефективним металорізальним устаткуванням для обробки складних корпусних деталей в умовах багато номенклатурного, серійного виробництва є свердлильно-фрезерно-розточувальні багатоцільові верстати. Виконувані на них технологічні операції відрізняються великим числом переходів та різноманітністю ріжучого інструменту. Висока вартість багатоцільових верстатів, та висока вартість хвилини роботи таких верстатів вимагає якнайбільшого використання можливостей ріжучого інструменту. Час обробки на станках корпусних деталей розмірами 250*250*250 мм складає, за даними “ЭНИМСА”, в середньому 0,5 ч, с розмірами 630*630*630 мм – 1,1 ч, с розмірами 850*850*850 мм - 2,3 ч. Затрати часу на обробку отворів діаметром від 50 мм і більше складають близько 60 % від загального обсягу затрат часу. Таким чином актуальною є проблема підвищення продуктивності розточування отворів. Обробку таких отворів виконують розточуванням з використанням борштанг, розточувальних оправок, розточувальних головок і розточувальних різців, тому патентний пошук слід проводити також і в цих напрямках. Патентний пошук необхідно провести у країнах в яких планується патентування борштанги, це Україна та Росія, а також у країнах що мають лідируюче положення в галузі машинобудування, це США, Японія, Німеччина. Патентний пошук необхідно проводити на глибину 20 років (1985-2005). Проведення патентного пошуку слід вести у наступних рубриках МПК: МПК6В23 В 29/02, МПК7 В23 В 5/14, МПК7 В23 В 27/16, МПК7 В23 В 29/03, МПК7 В23 В 29/034, МПК7 В23 В 35/00, МПК7 В23 В 41/00, МПК7 В23 В 41/02. Використовувати наступні джерела інформації: Патентна інформація: Официальный бюллетень Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий 1980-1990. Оф бюл України “Промислова власність” 1995-2005. Оф бюл Російської федерації “Изобретения” 1995-2005. Реф сб “Изобретения стран мира”; Інша науково-технічна інформація: Журнали: “Известия вузов. Машиностроение” 1972-2005. “Станки и инструмент” 1978-1992. “CuttingToolApplications” 2000-2005 www.toolingandproduction.com.

Книги: А. Р. Маслов инструментальные системы для станков с ЧПУ с автоматической и ручной сменой инструмента. Обзор. М.: “НИИМАШ” –1976 35 с., ил.Ломакин К. В. «Техніка», 1973, 80 стр Тонкое и алмазное растачивание. Маталин А. А., Линчевский П. А.

1.2.2 Дослідження патентоспроможності корисної моделі –

борштанга

Патентний пошук проводився у країнах в яких планується патентування борштанги, це Україна та Росія, а також у країнах що мають лідируюче положення в галузі машинобудування, це США, Японія, Німеччина. При проведенні патентного пошуку було обрано глибину пошуку 20 років (1985-2005) та використовувалися різні види пошуку:

- тематичний (під час виявлення описів винаходів та виявлення аналогів);

- іменний (для виявлення конкретної діяльності осіб, які працюють у даному напрямку;

- нумераційний (для визначення правового статусу документів).

У якості основних джерел інформації було обрано описи патентів на винахід України, Росії, США і додаткова науково-технічна література та періодичні видання в області технології машинобудування.

Згідно з метою пошуку було відібрано матеріал стосовно обробки отворів розточуванням. На підставі цього матеріалу було визначено аналоги ОГД та проведений їх порівнювальній аналіз. Звіт про патентні дослідження представлено у додатку А.

1.2.3 Висновки про проведення патентних досліджень

Патентний пошук був проведеній по двом країнам у яких планується патентування борштанги, це Україна та Росія, а також у провідних країнах у галузі металообробки, це Германія, США та Японія. Динаміка патентування по розглянутим країнам приведена на рис 1, додаток А. У результаті патентного пошуку було встановлено що провідною країною світу по наявності патентів у галузі обробки отворів розточуванням є Японія. За останні 20 років Японією отримано 16 патентів на борштанги призначені для обробки отворів розточуванням, в тому числі три патенти інших держав. В Україні та Росії Японія свої винаходи не запатентувала. Провідною фірмою світу по наявності патентів у галузі обробки отворів розточуванням є японський концерн MITSUBISHI MATERIALS CORP, що спеціалізується на випуску автомобілів.

Розглянувши описи винаходів було встановлено що найближчим аналогом запропонованої борштанги є винахід запатентований авторським свідоцтвом СРСР № 1196152 А SU МПК7 В23 В29/02, МВТУ им. Н. Э. Баумана. Борштанга. Заявка № 3621273/25-08 13.07.83. Додаток Б.

У даній борштанзі, чорновий і чистовий різці зміщені в осьовому напрямку один відносного іншого на незначну відстань, і при цьому чистовий різець установлений під таким кутом до чорнового, при якому рівнодіюча зусиль і чорнового різця перпендикулярна площині, що проходить через вершину різця і вісь оброблюваного отвору. З метою підвищення точності обробки і зниження впливу технологічної спадковості попередньої операції державка чистового різця виконана східчастою з вибірками на консольній частині і з прямокутним поперечним перерізом. Недоліком відомої борштанги є те, що внаслідок зміни твердості оброблюваного матеріалу будуть змінюватися точність обробки отвору внаслідок підвищеної здатності чистового різця до пружної деформації. Максимальна подача інструмента обмежується висотою мікронерівностей, отриманих після обробки чистовим різцем. Запропонована борштанга відрізняється від відомого прототипі тим що, розточувальні різці в борштанзі розташовуються в такий спосіб, щоб їх вершини були виставлені на один і той же розмір обробки і зміщенні один відносно іншого в напрямку подачі на величину .

Якщо різці встановлюються під певним кутом :

,

де - осьове зміщення різців мм, що залежить від кута між ними і подачі, мм/об;

кут розташування різців один відносно іншого визначається за формулою

,

де - кут між векторами радіальної складової сили різання, що діє на чорновий різець і рівнодіючої ;

,

На практиці звичайно, незалежно від оброблюваного матеріалу і режимів різання приймають кут , тому можна записати

,

де - зміщення різців у залежності від подачі з якою виконується обробка, мм.

Новизною запроп?