Разработка технологического процесса изготовления шестерни ведомой заднего моста (стр. 4 из 15)

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;

в) материал рабочей части;

г) техпроцесс, определяющий работу сверла;

д) способ изготовления сверла.

Таблица 5.1. Особенности патентного законодательства стран проверки

Положение законодательства	Россия	Германия	Япония
1. Патентный закон, дата его вступления в силу	Положение об открытиях, изобретениях, рацпредложениях от 1973 г. с изменениями в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР №1078 28.12.1978	Патентный закон от 1.01.1981	Закон о патентах №121 от 13.04.1959 в редакции закона №30 от 1978 г. №2 P.ROP IND/ 1981; №4 TEXTE 2–001, BLF PMZ, 1981 №10 S.319
2. Виды промышленной собственности, охраняемые в стране	Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки	Изобретения, полезные модели, промобразцы, товарные знаки	Изобретения, полезные модели, промобразцы, товарные знаки
3. Требования к новизне и к источникам, порочащим ее; льготы по новизне	Абсолютная мировая	Абсолютная мировая если заявка подана после 1.01.78 г. Относительная мировая – до 1.01.78; 6 мес. в случае: вопреки воле автора или демонстрировалась на выставках	Относительная и мировая 6 мес. в случае: сообщения в научном обществе; демонстрация на выставке; неправомерные публикации третьим лицом
4. Срок действия патента, возможность продления	15 лет, продления нет	20 лет, возможно продление	15 лет, с даты подачи заявки, но не более 20 лет
5. Наличие косвенной защиты	Нет	на способ получения	На способ получения; косвенная защита веществ.

Сверло спиральное является объектом серийного производства. Сложность сверла относительно невысокая, поэтому для экспертизы на патентную чистоту оставляем все технические решения из п. 5.5.2.

а) Общая компоновка известна давно (см. например: Родин П.Р. «Металлорежущие инструменты» – издательское объединение «Высшая школа», 1974 г.) – не подлежит исследованию.

б) Рабочая часть, ее форма, как показывает предварительный обзор патентной документации, регулярно патентуется в ведущих в этой области странах. Оставляем данное ТР в перечне исследований.

в) Материла режущей части известен давно (см. например, Космачев И.Г. «Справочник технолога – инструментальщика» – Л.: Машиностроение, 1969 г.) – исследуем на возможность замены более дешевым или стойким.

г) Техпроцесс, определяющий работу сверла известен давно (см. например Филоненко С.Н. «Резание металлов» – Техника, 1975 г.) – не исследуем.

д) Способ изготовления сверла известен давно – исследуем на возможность изготовления конструкции.

Таким образом, для исследования выбираем технические решения:

а) рабочая часть, ее форма;

б) материал рабочей части;

в) способ изготовления.

Исследование будем проводить по следующей технической документации:

– официальный бюллетень «Открытия, изобретения»;

– реферативный сборник ВНИИПИ «Изобретения стран мира» РЖ ВИНИТИ раздел А14;

– экспресс-информация ВИНИТИ «Режущие инструменты»;

– журналы: «СТИН», «Вестник машиностроения», «Машиностроитель», «Изобретатель и рационализатор».

Задача данного этапа – определить перечень классификационных индексов ИТР, минимальные ретроспективность и широту поиска, а также перечень источников информации, обеспечивающие достаточную полноту и достоверность исследования объекта техники «сверло спиральное».

Классификация изобретений, действующая в России – Международная классификация изобретений (МКИ), национальная классификация изобретений (НКИ); Германии – МКИ, НКИ; Японии – МКИ, НКИ.

Для определения рубрик МКИ по ИТР «сверло спиральное» определяем ключевые слова. Принимаем за ключевое слово «сверло» по «Алфавитно-предметному указателю» т. 2.

Определяем для слова «Сверло» предполагаемую рубрику В23В51/00. По указателю «МКИ» т. 2., раздел В, уточняем рубрику МКИ.

Принимаем рубрику МКИ В23В51/02.

На основании общего анализа состояния мехобработки, и в частности вида техники «Сверло спиральное» считаем, что наиболее прогрессивные ТР содержатся в изобретениях, сделанных в последнее время (примерно в течение 15 лет с 1986–2001 г.).

Срок действия патентов в странах проверки составляет в России – 20 лет, в Германии – 20 лет. Согласно этим срокам устанавливаем и глубину поиска по каждой из стран проверки при проведении экспертизы «Сверла спирального» на патентную чистоту. Учитывая учебный характер экспертизы, глубина поиска может быть уменьшена в соответствии с имеющимися в нашем распоряжении фондов информации.

В качестве источников информации принимаем источники, имеющиеся в библиотеках ТолПИ и ВАЗа, в кабинете патентоведения ТолПИ (на кафедре ТМ); описания к авторским свидетельствам и патентам, бюллетень «Открытия, изобретения», реферативный сборник «Изобретения стран мира», РЖ ВИНИТИ – 14А, технические журналы и книги по областям мехобработки.

Таблица 5.2. Регламент поиска

Предмет поиска (ИТР)	Страны поиска	Индексы МКИ (НКИ) и УДК	Глубина поиска, лет	Источники информации
1. Сверло спиральное, его форма, материал рабочей части, конструкция	Россия Германия Япония США Франция	В23В51/02, 04 УДК 621.919.2	14 (1986–2001)	Описания к авторским свидетельствам и патентам; официальный бюллетень «Открытия, изобретения»; реферативный сборник ВИНИТИ «ИСМ».
2. Сверло спиральное, его форма, материал рабочей части, конструкция	Россия Германия Япония	МКИ В23В51/02, 04 УДК 621.919.2	20	РЖ ВИНИТИ – 14А «Резание металлов, станки и инструмент»; журналы: «Вестник машиностроения»; «СТИН»; «Машиностроитель»; «Изобретатель и рационализатор»; книги в области обработки резанием.

Цель патентного поиска – обеспечение достаточной полноты и достоверности исследования объекта техники «сверло спиральное», установление уровня технического решения, объема прав владельца и условий реализации этих прав за счет тщательного отбора и исследования патентной документации.

Принимаем тематический поиск. Тематический поиск проводится по фонду описаний изобретений; фонду описаний к заявкам на изобретение; фонду полезных моделей и промышленных образцов.