Материалы для изготовления зуборезного инструмента

Доклад: Материалы для изготовления зуборезного инструмента Страница 1 Зуборезный инструмент (зуборезные долбяки, червячные фрезы, дисковые и пальцевые фрезы, шеверы) работает в условиях сложного прерывистого резания. К материалам для его изготовления предъявляются повышенные требования по красностойкости, износостойкости и прочности режущей кромки на скол. 1. Быстрорежущие стали. Это наиболее массовый материал для зуборезного инструмента. В отечественном станкостроении применяются следующие группы сталей: - Стали нормальной производительности: Р6М5 и Р18. Они используются для изготовления червячных фрез и долбяков общего назначения. Твердость рабочих поверхностей после термической обработки должна составлять \( 63-66 \text{ HRC} \). - Стали повышенной производительности: Р6М5К5, Р12Ф3, Р9К5. Благодаря добавлению кобальта и повышенного содержания ванадия, эти стали позволяют обрабатывать зубчатые колеса из легированных и закаленных сталей на повышенных скоростях. 2. Твердые сплавы. Применение твердых сплавов позволяет значительно увеличить производительность зубонарезания. - Для обработки чугунных зубчатых колес применяются сплавы группы ВК (ВК6-ОМ, ВК8). - Для скоростного фрезерования стальных колес используются титановольфрамовые сплавы группы ТК (Т15К6, Т5К10). - Современные сборные червячные фрезы часто оснащаются сменными твердосплавными пластинами, что упрощает эксплуатацию инструмента. Страница 2 3. Износостойкие покрытия. Для повышения ресурса инструмента, изготовленного из стали Р6М5, широко применяется метод ионно-вакуумного напыления. Наиболее эффективным является покрытие нитридом титана (TiN), которое имеет характерный золотистый цвет. Это позволяет увеличить стойкость инструмента в \( 2-3 \) раза и снизить коэффициент трения при сходе стружки. 4. Особенности эксплуатации и расчеты. При проектировании зуборезного инструмента важно учитывать модуль нарезаемого колеса \( m \). Основной расчетный параметр — диаметр делительной окружности инструмента \( d_0 \), который для червячной фрезы определяется как: \[ d_0 = \frac{m \cdot z_w}{\sin \gamma} \] где: \( m \) — модуль зубьев; \( z_w \) — число заходов фрезы; \( \gamma \) — угол подъема витка. Скорость резания \( v \) при зубофрезеровании рассчитывается по формуле: \[ v = \frac{\pi \cdot d_0 \cdot n}{1000} \] где \( n \) — частота вращения инструмента в минуту. Заключение. Отечественная инструментальная промышленность полностью обеспечивает потребности машиностроения в качественных материалах для зубонарезания. Использование российских быстрорежущих сталей и твердых сплавов гарантирует независимость нашего производства от импортных поставок и позволяет выпускать надежные детали для авиации, автомобилестроения и тяжелого машиностроения. Постоянное совершенствование методов термообработки и нанесения защитных покрытий является залогом высокой конкурентоспособности российской инструментальной школы.