木導(dǎo)向塊在深孔加工中的應(yīng)用

上海重型機(jī)器廠(chǎng)有限公司工藝研究所（200245）佘江濤

深孔加工中,長(zhǎng)徑比愈大,剛度愈差。導(dǎo)向塊支承在已加工表面上,可以平衡徑向切削力,實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)刀具進(jìn)給，增強(qiáng)刀桿的動(dòng)態(tài)剛度，減少加工孔的軸向走偏，提高孔的直線(xiàn)度的作用。由此可見(jiàn)，導(dǎo)向塊起著不可忽略的重要作用。圖1為導(dǎo)向塊和防振條在BTA鏜刀中的應(yīng)用。導(dǎo)向塊和防振條在加工中可以起到導(dǎo)向和防振作用，提高加工孔的直線(xiàn)度。

1.傳統(tǒng)導(dǎo)向塊

一般導(dǎo)向塊的材料選擇耐磨性較好的硬質(zhì)合金或陶瓷，為了保持刀具穩(wěn)定性還要增加防振條。導(dǎo)向塊一般采用矩形斷面的條狀硬質(zhì)合金坯，焊入刀體并經(jīng)刃磨后其外圓變成圓弧形。防振條一般采用夾布膠木、尼龍和有機(jī)玻璃等非金屬耐磨材料，經(jīng)切削加工后用螺釘鑲?cè)氲扼w槽中，再按孔徑公差帶的中間值磨出圓柱面。按照常規(guī)的導(dǎo)向塊的做法，制作成本高，而且工藝復(fù)雜，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，造價(jià)高，準(zhǔn)備周期長(zhǎng)且對(duì)深孔粗加工、半精加工和精加工每次都要重新修磨導(dǎo)向塊和防振條。

我們?cè)囘^(guò)用銅代替硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊，銅質(zhì)地較軟同時(shí)可以兼顧防振條的作用，且銅較宜加工。雖然取得了一些進(jìn)步，但是效果并不是很理想。圖2所示為導(dǎo)向塊的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2.木導(dǎo)向塊

后來(lái)我們加工時(shí)采用木導(dǎo)向塊（即圖2 中的序號(hào)1采用木制導(dǎo)向塊），木導(dǎo)向塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工難度低、成本小，且易于制造。木導(dǎo)向塊嵌入刀體槽時(shí)要高出5～7 mm。為了使木導(dǎo)向塊起到準(zhǔn)確的導(dǎo)向就必須使木導(dǎo)向塊和加工內(nèi)孔的配合間隙很小，如果采用先按內(nèi)孔尺寸加工好木導(dǎo)向塊的方法，則配合間隙不好控制，在加工時(shí)會(huì)因?yàn)榇嬖陂g隙使刀體在內(nèi)孔中產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。為了使木導(dǎo)向塊與內(nèi)孔很好的配合，在加工前先在孔口端面加工出一圈楔形刀口，如圖3所示。

這樣木導(dǎo)向塊在進(jìn)入內(nèi)孔前會(huì)靠上端面的刀口，刀口對(duì)木導(dǎo)向塊進(jìn)行切削，使木導(dǎo)向塊被加工成與內(nèi)孔大小相同的外徑，并順利進(jìn)入內(nèi)孔起到導(dǎo)向作用，并且由于木頭較軟還可以起到防振條的作用。

3.木導(dǎo)向塊的木材

木導(dǎo)向塊的木材我們選用較常用的白樺木，白樺木質(zhì)地較軟，易于被切削成形，白樺木的性能參數(shù)如附表所示。

圖1 BTA鏜頭

圖2 導(dǎo)向塊的結(jié)構(gòu)

圖3 孔口端面的刀口

白樺木的性能參數(shù)表

由于木材有較多的孔隙，在加工前我們把白樺木導(dǎo)向塊浸在冷卻油液里面一整天，使白樺木導(dǎo)向塊充分吸收油液而膨脹。這樣做的好處是：一是提高了木導(dǎo)向塊的硬度；二是防止了木導(dǎo)向由于木材有較多的孔隙，在加工過(guò)程中由于吸收冷卻沖洗液而膨脹增加推進(jìn)阻力；三是配合沖洗液防止了切屑嵌入木導(dǎo)向塊中劃傷內(nèi)孔。

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)用木導(dǎo)向塊代替硬質(zhì)合金耐磨導(dǎo)向塊，不但降低了加工刃磨難度，縮短了制作周期，而且使成本大大降低了。使用下來(lái)效果很好，有些甚至比硬質(zhì)合金耐磨導(dǎo)向塊的效果還好。這種深孔加工中使用木導(dǎo)向的做法在我廠(chǎng)已廣泛采用，值得推廣。

[1]任其濤.長(zhǎng)筒體類(lèi)零件的深孔加工研究[J].機(jī)械工程師，2010（6）：145-148.

[2]王峻.現(xiàn)代深孔加工技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005（2）：118-120.