木導向塊在深孔加工中的應用

上海重型機器廠有限公司工藝研究所（200245）佘江濤

深孔加工中,長徑比愈大,剛度愈差。導向塊支承在已加工表面上,可以平衡徑向切削力,實現引導刀具進給，增強刀桿的動態剛度，減少加工孔的軸向走偏，提高孔的直線度的作用。由此可見，導向塊起著不可忽略的重要作用。圖1為導向塊和防振條在BTA鏜刀中的應用。導向塊和防振條在加工中可以起到導向和防振作用，提高加工孔的直線度。

1.傳統導向塊

一般導向塊的材料選擇耐磨性較好的硬質合金或陶瓷，為了保持刀具穩定性還要增加防振條。導向塊一般采用矩形斷面的條狀硬質合金坯，焊入刀體并經刃磨后其外圓變成圓弧形。防振條一般采用夾布膠木、尼龍和有機玻璃等非金屬耐磨材料，經切削加工后用螺釘鑲入刀體槽中，再按孔徑公差帶的中間值磨出圓柱面。按照常規的導向塊的做法，制作成本高，而且工藝復雜，費工費時，造價高，準備周期長且對深孔粗加工、半精加工和精加工每次都要重新修磨導向塊和防振條。

我們試過用銅代替硬質合金導向塊，銅質地較軟同時可以兼顧防振條的作用，且銅較宜加工。雖然取得了一些進步，但是效果并不是很理想。圖2所示為導向塊的傳統結構。

2.木導向塊

后來我們加工時采用木導向塊（即圖2 中的序號1采用木制導向塊），木導向塊結構簡單、加工難度低、成本小，且易于制造。木導向塊嵌入刀體槽時要高出5～7 mm。為了使木導向塊起到準確的導向就必須使木導向塊和加工內孔的配合間隙很小，如果采用先按內孔尺寸加工好木導向塊的方法，則配合間隙不好控制，在加工時會因為存在間隙使刀體在內孔中產生不穩定現象。為了使木導向塊與內孔很好的配合，在加工前先在孔口端面加工出一圈楔形刀口，如圖3所示。

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

3.木導向塊的木材

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

圖1 BTA鏜頭

圖2 導向塊的結構

圖3 孔口端面的刀口

白樺木的性能參數表

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

4.結語

通過用木導向塊代替硬質合金耐磨導向塊，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。使用下來效果很好，有些甚至比硬質合金耐磨導向塊的效果還好。這種深孔加工中使用木導向的做法在我廠已廣泛采用，值得推廣。

[1]任其濤.長筒體類零件的深孔加工研究[J].機械工程師，2010（6）：145-148.

[2]王峻.現代深孔加工技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2005（2）：118-120.