蒙皮鏡像加工技術(shù)專利分析

陳軍委 霍泉穎

摘 要：蒙皮是飛機(jī)的關(guān)鍵部件之一，鏡像加工是制造蒙皮的一種新的加工方式，其代表著蒙皮加工的發(fā)展趨勢(shì)。本文對(duì)國內(nèi)外鏡像加工技術(shù)進(jìn)行了簡要的介紹，通過分析蒙皮鏡像加工技術(shù)的專利申請(qǐng)量趨勢(shì)、地域分布、重要申請(qǐng)人等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體分析了全球范圍內(nèi)和中國國內(nèi)的蒙皮鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域的專利情況。

關(guān)鍵詞：蒙皮；鏡像；申請(qǐng)量；地域；申請(qǐng)人

蒙皮是指通過粘接或鉚接等方式固定在飛機(jī)骨架上，承載壓力維持飛機(jī)外形的構(gòu)件。蒙皮有著較大的承載力，自重卻很輕，是保障飛行安全的重要零件。蒙皮加工的特點(diǎn)有尺寸較大、剛性較弱、形狀復(fù)雜，但強(qiáng)度要求嚴(yán)格、加工精度高、加工難度大。

一、蒙皮加工技術(shù)的發(fā)展

蒙皮通過拉伸成形或滾彎成形后，其后續(xù)加工通常有化銑加工和機(jī)械加工兩種。由于化銑工藝存在污染大、風(fēng)險(xiǎn)高、鋁材浪費(fèi)等缺點(diǎn)，機(jī)床廠商開發(fā)出一種和銑床配套的真空吸附柔性夾持系統(tǒng)。然而真空柔性吸附裝置存在懸空區(qū)域，加工時(shí)容易發(fā)生顫振，難以控制銑切深度和表面粗糙度，影響了加工精度。

為了克服上述缺點(diǎn)，國外機(jī)床企業(yè)提出了一種新的蒙皮鏡像銑技術(shù)MMS（Mirror Milling System）。蒙皮鏡像銑技術(shù)是指加工頭在進(jìn)行切削時(shí)，頂撐裝置在蒙皮另一側(cè)進(jìn)行法向支撐，保持頂撐裝置與加工主軸同步運(yùn)動(dòng)，保證對(duì)加工部位的有力支撐，有效地防止顫振。蒙皮鏡像銑技術(shù)可以適應(yīng)不同曲率的蒙皮零件，能夠高精度、高效率地進(jìn)行銑槽、切邊、鉆孔等多種形式的加工。

二、鏡像加工技術(shù)專利申請(qǐng)分析

為了對(duì)蒙皮鏡像加工技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)進(jìn)行分析，通過在專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)中，在DWPI和CNABS數(shù)據(jù)庫中主要使用IPC分類號(hào)B23C3/00（特殊工件的銑削；特殊銑削加工；其所用機(jī)床）、B23Q1/00（一般構(gòu)成機(jī)床外形所包括的部件，特別是較大的固定部件）、B23C 9/00（銑床或銑刀的零件和附件）等相關(guān)分類號(hào)，通過關(guān)鍵詞篩選和去噪處理獲得有效的文獻(xiàn)樣本，以此為基礎(chǔ)對(duì)蒙皮鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)和全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。有有優(yōu)先權(quán)日的以最早優(yōu)先權(quán)日視為申請(qǐng)日，多個(gè)同族的視為一件申請(qǐng)。由于近兩年的專利申請(qǐng)由于部分尚未公開，可能無法完整準(zhǔn)確地反映近兩年來的專利申請(qǐng)趨勢(shì)。

（一）專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

下圖顯示出了蒙皮鏡像加工技術(shù)的全球以及中國歷年申請(qǐng)量趨勢(shì)情況，在2004年之前蒙皮鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域尚處于技術(shù)摸索階段，年全球?qū)＠麛?shù)量極少，申請(qǐng)人主要為法國杜菲工業(yè)公司、空中客車公司等。隨后蒙皮鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量迅速增長并在，經(jīng)過分析在這一階段，中國、美國、日本、德國的申請(qǐng)量持續(xù)走高，帶動(dòng)了鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量迅速增長。

我國專利申請(qǐng)量的發(fā)展趨勢(shì)與全世界范圍內(nèi)的專利申請(qǐng)量的發(fā)展趨勢(shì)基本一致，近年來，我國的航空航天產(chǎn)業(yè)取得了長足的發(fā)展，工業(yè)制造業(yè)也在不斷進(jìn)步，雖然我國的制造業(yè)水平還處于較低水平，但基于在先的國外技術(shù)成果，加以借鑒，我國的蒙皮鏡像加工技術(shù)也得以快速發(fā)展。

（二）地域分布

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，截止到2016年底，關(guān)于鏡像加工技術(shù)的中國專利申請(qǐng)量占據(jù)了總量的約29%，而中國的申請(qǐng)量迅速上升的原因與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)增加以及航空工業(yè)的迅速發(fā)展息息相關(guān)。此外，美國的申請(qǐng)量高達(dá)15%，通過歐專局和國際局的申請(qǐng)量也相對(duì)較高，分別為11%和9%，日本的申請(qǐng)量為6%，此外依次是加拿大、法國、俄國、德國等，這些地區(qū)工業(yè)制造業(yè)水平較高、技術(shù)發(fā)展迅速、研發(fā)實(shí)力強(qiáng)。

（三）重要申請(qǐng)人

法國杜菲工業(yè)公司以及空中客車公司具有多篇基礎(chǔ)性專利，給出了蒙皮鏡像加工的具體方案和控制方法。由于空中客車公司對(duì)該技術(shù)的大力推廣使用，為蒙皮鏡像加工技術(shù)的發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用。此外，西班牙的MTORRES公司也是蒙皮鏡像銑的重要機(jī)床生產(chǎn)公司。中國的申請(qǐng)人相對(duì)較為分散，主要涉及頂撐裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。中國的重要申請(qǐng)人有江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、上海拓璞數(shù)控科技有限公司等。

三、結(jié)語

本文對(duì)國內(nèi)外鏡像加工技術(shù)進(jìn)行了簡要的介紹，通過在專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)中的DWPI數(shù)據(jù)庫和CNABS數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索確定樣本，從申請(qǐng)量趨勢(shì)、地域分布、重要申請(qǐng)人等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析了全球范圍內(nèi)和中國國內(nèi)的蒙皮鏡像加工技術(shù)領(lǐng)域的專利情況。鑒于航空航天產(chǎn)業(yè)的在軍用以及民用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，鏡像加工技術(shù)作為蒙皮加工的發(fā)展趨勢(shì)，必將得到非常廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]向兵飛，黃晶，許家明，周鑫，李迎光，郝小忠.蒙皮銑削鏡像頂撐技術(shù)研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2015（04）：92-96.

[2]徐志才，郝新超.兩種民用飛機(jī)金屬蒙皮加工工藝對(duì)比[J].中國科技信息，2016（11）：46-47.