Дипломная работа: Разработка технологического процесса изготовления шестерни ведомой заднего моста

5. Патентные исследования

5.1 Обоснование необходимости проведения патентного исследования

В машиностроении сквозные и глухие отверстия цилиндрической формы наиболее часто выполняют методом сверления, и это в равной степени относится к единичному, серийному и массовому производству деталей, изготавливаемых из разнообразных конструкционных материалов.

Процесс сверления отверстий имеет ряд недостатков: относительная низкая стойкость инструмента вследствие быстрого износа материала режущей части (быстрорежущая сталь); высокие температуры резания вследствие скапливания в каналах сверла стружки, препятствующей доступу СОЖ в зону обработки; высокая стоимость сверла, так как она целиком изготавливается из дорогого быстрорежущего материала; потеря точности и качества поверхности вследствие возникающих при резании вибраций и др.

С целью устранения приведенных недостатков необходимо провести патентные исследования достигнутого уровня развития вида техники, что позволит выявить прогрессивное техническое решение (ТР).

Использовать усовершенствованное сверло на территории России можно только в том случае, если оно обладает патентной чистотой в отношении России. Установить, обладает ли усовершенствованное сверло патентной чистотой в отношении России можно в результате экспертизы сверла на патентную чистоту.

Поскольку предполагается (в учебных целях) экспорт усовершенствованных лицензий на их производство в Германию и Японию, то необходимо также провести экспертизу на патентную чистоту в отношении Германии и Японии.

5.2 Описание объекта

Сверло спиральное предназначено для выполнения цилиндрических отверстий в деталях из различных материалов. Сверло может быть использовано для обработки сквозных и глухих отверстий.

Сверло (рис. 5.1) содержит рабочую и хвостовую части, разделенных шейкой, изготавливаемые из быстрорежущей стали. Рабочая часть, состоящая из режущей и калибрующей частей осуществляет образование, отделение и транспортировку стружки. Рабочая часть содержит две винтовые канавки, расположенные вдоль оси сверла и образующие переднюю поверхность у режущей части. Режущая часть содержит заднюю поверхность, имеющую форму конуса. Передняя и задняя поверхности образуют кромку. Калибрующая часть содержит ленточку шириной 0,2…2 мм, которая снижает силы трения спинки сверла об обработанную поверхность и направляет сверло вдоль осевого перемещения. У самой вершины сверла в рабочей его части ленточки работают как вспомогательные режущие кромки. По направлению к хвостовику режущая часть сверла имеет обратную конусность 0,03…2 мм на 100 мм длины сверла, позволяющую снизить трение сверла о поверхность отверстия.

Сверло работает следующим образом. Сверлу сообщают прямолинейное движение подачи в осевом направлении и вращательное движение резания вокруг оси, а заготовку неподвижно закрепляют. Главные режущие кромки снимают слой материала в осевом направлении, а вспомогательные режущие снимают слой материала со стенок отверстия. Стружка отводится по винтовым канавкам, расположенным вдоль оси сверла.

Недостатками сверла являются: относительная низкая стойкость вследствие быстрого износа материала режущей части (быстрорежущая сталь); высокие температуры резания вследствие скапливания в каналах сверла стружки, препятствующей доступу СОЖ в зону обработки; высокая стоимость сверла, так как она целиком изготавливается из дорогого быстрорежущего материала; потеря точности и качества поверхности вследствие возникающих при резании вибраций.

Рис. 5.1. Сверло спиральное

5.3 Цель патентного исследования

Целью исследования достигнутого уровня развития вида техники «Сверло спиральное» является усовершенствование исследуемого сверла за счет устранения недостатков, указанных в описании объекта, а именно: увеличение стойкости сверла за счет повышения износостойкости режущего материала; удешевление сверла за счет уменьшения доли дорогостоящего режущего материала.

5.4 Выбор стран проверки, обоснование выбора

Исследуемое сверло относится к области механической обработки. Исследования проводим в отношении ведущих стран: РФ (СССР), ФРГ, Япония. Эти страны выбираем в качестве стран проверки.

5.5 Изучение особенностей патентного законодательства стран проверки

Необходимые положения патентного законодательства стран проверки заносим в табл. 5.1.

5.6 Выбор технических решений, подлежащих исследованию (ИТР)

Сверло спиральное характеризуется конструктивными признаками – формой элементов, их взаимным расположением, соотношением размеров. Это признаки устройства. Признаки способа и вещества отсутствуют. Следовательно, как объект изобретения сверло представляет собой устройство.

Исследуемый объект «сверло спиральное» содержит следующие технические решения:

а ) общая компоновка;

б ) рабочая часть, ее форма;