鉆削加工的切削液供給專利技術(shù)分析

張仕聰

摘 要：文章借助于DWPI數(shù)據(jù)庫對國內(nèi)外關(guān)于鉆削加工時切削液供給結(jié)構(gòu)的專利文獻(xiàn)進(jìn)行了分析、整理，梳理了鉆削加工領(lǐng)域切削液供給方式的發(fā)展脈絡(luò)，重點研究了各個技術(shù)分支的發(fā)展歷程，研究方向包括核心專利申請及重要申請人等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鉆頭；鉆削刀具；切削液；供給；冷卻；技術(shù)路線；技術(shù)發(fā)展

中圖分類號：TG52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）17-0023-02

Abstract： With the help of DWPI database， this paper analyzes and arranges the patent documents on the supply structure of cutting fluid in drilling process at home and abroad， and traces the development of cutting fluid supply mode in drilling field， with the focus of the research on the development of each technical branch， and the research including the application for core patents and important applicants and other contents.

Keywords： drill bit； drilling tool； cutting fluid； supply； cooling； technical route； technical development

引言

鉆削加工是最常規(guī)的加工工序之一，在汽車制造行業(yè)，孔加工占的比重更是高達(dá)60%以上。鉆削過程會在產(chǎn)生切屑的同時伴隨著大量的切削熱。由于切削鉆頭通常在半封閉的狀態(tài)下加工，尤其當(dāng)待加工孔的長徑比較大時，加工區(qū)內(nèi)排屑不暢極易產(chǎn)生切削熱不易擴(kuò)散的情況，將直接影響加工質(zhì)量和鉆頭的使用壽命。因此，在鉆孔加工時需要持續(xù)不斷地為加工區(qū)域供給充分的高壓切削液。而對加工區(qū)域的具體冷卻方式，與被加工孔的精度、表面粗糙度有很大的關(guān)系。

本文基于DWPI檢索數(shù)據(jù)庫，對近五十年來國內(nèi)外涉及關(guān)于鉆削加工領(lǐng)域切削液供給方法的專利申請進(jìn)行統(tǒng)計與分析研究。鉆削加工時切削液供給方法旨在行之有效地為加工區(qū)域提供充足的切削液，通過對相關(guān)專利文獻(xiàn)的收集、標(biāo)引和整理可知，對鉆削加工時切削液供給方法的研究是在通用型切削液供給方法的基礎(chǔ)上伴隨著適用于鉆孔加工（特別是深孔加工）的專用型切削液供給方法而發(fā)展的。外供液式供液方法即是一種最常規(guī)、最通用的供液方式，通常不受加工形式的限制；而內(nèi)供液式供液方法是針對鉆削加工時的半封閉環(huán)境而形成的一種專門適用于該工況的供液方式，隨著技術(shù)的深入發(fā)展，對該領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)也變得更加細(xì)節(jié)化。

1 對鉆削加工的切削液供給專利的統(tǒng)計及分析

本次檢索時間截止2017年05月，經(jīng)過檢索及篩選，排除機(jī)床結(jié)構(gòu)中關(guān)于冷卻、潤滑的配置，最終確定的涉及對鉆頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)的切削液供給方案的全球?qū)＠暾埞灿?438項，其來自全球28個國家或地區(qū)的總計747位申請人。

1.1 申請量年度分布

圖1顯示了有關(guān)鉆削加工切削液供給技術(shù)申請量的年度分布，分別顯示了在全球范圍內(nèi)和中國范圍內(nèi)所述申請量的年度分布。從圖中反映出，在全球范圍內(nèi)，該類專利申請量總體呈上升趨勢。從1970年到上世紀(jì)80年代中期，專利申請量在小幅波動中平緩上升，在此過程中，前蘇聯(lián)是主要申請國，隨著蘇聯(lián)的解體，全球?qū)＠暾埩吭?0年代初期呈現(xiàn)了下降的趨勢；隨著日本工業(yè)的發(fā)展，1994年，日本關(guān)于鉆削加工切削液供給技術(shù)的專利申請量大幅增加，并在后續(xù)幾年內(nèi)都保持著世界第一的申請量；2000年左右，經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮帶動了全球范圍內(nèi)工業(yè)的發(fā)展，世界上主要工業(yè)國家都參與了對該領(lǐng)域的研究并申請了專利，中國從2005年開始也參與了該領(lǐng)域的研究，并在2009年出現(xiàn)大量的專利申請，直接促進(jìn)了鉆削加工切削液供給技術(shù)全球?qū)＠暾埩康难杆僭鲩L；到2016年，該領(lǐng)域的專利申請幾乎全部來自于中國。

1.2 申請的地域分布

圖2顯示了鉆削加工切削液供給技術(shù)專利申請的地域分布，從該圖中可看出，中國、日本、德國、蘇聯(lián)、美國、韓國和瑞典的專利申請總量占到全球申請量的90%。作為老牌工業(yè)大國，蘇聯(lián)在鉆削加工切削液供給技術(shù)的發(fā)展早期申請了不少專利，而日本、德國和美國作為世界工業(yè)強(qiáng)國，是鉆削加工切削液供給技術(shù)的主要貢獻(xiàn)力量，隨著中國成為世界第一的制造業(yè)大國，鉆削加工作為基礎(chǔ)加工方式受到廣泛應(yīng)用，使用的頻繁性和廣泛性趨使人們對鉆削加工切削液供給技術(shù)產(chǎn)生了進(jìn)一步的思考與改進(jìn)，使中國在該領(lǐng)域的專利申請量占據(jù)第一的位置。

1.3 核心專利

根據(jù)數(shù)據(jù)庫中專利文獻(xiàn)的被引頻次數(shù)對本領(lǐng)域的專利申請進(jìn)行排序，列舉出被引頻次數(shù)在50次以上的專利申請，詳見表1。

統(tǒng)計鉆削加工切削液供給技術(shù)領(lǐng)域的專利被引頻次有助于為獲知該領(lǐng)域早期的研究熱點及發(fā)展走向，被引頻次數(shù)越高說明與該專利相關(guān)的申請越多，即該專利涉及的技術(shù)方案對行業(yè)的發(fā)展具有參照作用，相應(yīng)地也具有較高的市場經(jīng)濟(jì)價值。表1中所列專利申請都涉及多個國家或地區(qū)，可見申請人對全球?qū)＠季值闹匾?，這也間接體現(xiàn)了這些專利申請具有潛在的市場經(jīng)濟(jì)價值。同時，表1中被引頻次較高專利的申請人有SECO（山高）、GUEHRING（鈷領(lǐng)）、SUMITOMO（住友）、KENNAMETAL（肯納）、KOMET（高邁特）這些切削刀具生產(chǎn)研發(fā)的專業(yè)公司，也有KRUPP（克虜伯公司）、INFRANOR（瑞士瑞諾集團(tuán)）和BIJUR LUBRICATING（貝奇爾潤滑公司）這些非專業(yè)刀具生產(chǎn)的大型企業(yè)，此外還存在少量的個人申請。申請人來源的廣泛性體現(xiàn)了鉆削加工切削液供給技術(shù)涉及領(lǐng)域較廣，并且研究門檻較低；申請人中專業(yè)刀具生產(chǎn)公司居多體現(xiàn)了鉆削加工切削液供給技術(shù)也是行業(yè)內(nèi)研究、專利布局、市場爭奪的重點。

2 結(jié)束語

本文通過DWPI數(shù)據(jù)庫對鉆削加工切削液供給技術(shù)進(jìn)行了專利分析，對所得數(shù)據(jù)降噪、整理后得出了該技術(shù)申請量的年度分布圖、地域分布圖，找到了重點專利技術(shù)領(lǐng)域，關(guān)注研究了核心專利及重要申請人。對專利技術(shù)的分析一方面是為了關(guān)注行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，另一方面是為了服務(wù)專利審查業(yè)務(wù)，本文最后以實際案例的審查過程展現(xiàn)了專利分析的結(jié)果幫助審查員站位本領(lǐng)域技術(shù)人員的重要作用，確保了專利審查的公平公正，提高了審查效率。

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