作者：上海工商外國語學院 侯培紅
whoM$ & Oq[2<ept 摘要：通過對鋁合金進行切削加工試驗，觀察加工過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象，測定并記錄加工鋁合金材料時加工區(qū)的溫度和產(chǎn)生的
積屑瘤大小，從而了解和確認該材料的加工特性。
-MA/:EB oR``Jiob| 鋁合金材料種類繁多，不同的鋁合金材料產(chǎn)生積屑瘤的切削條件也有所不同，為了合理地選擇鋁合金材料及其切削條件，以便經(jīng)濟有效地完成金屬切削加工，必須了解常用鋁合金材料積屑瘤產(chǎn)生的條件及其過程。
yX`5x^w Vw *#{V ^} 本試驗選擇幾種鋁合金材料作為試驗材料，并進行試驗，從而了解鋁合金材料在切削過程中積屑瘤產(chǎn)生的一些規(guī)律以及變化情況。
3izGMH_` [m*E[0Hu 在本次試驗研究中，檢測并記錄了在每次切削加工結束時的積屑瘤大小和試驗件溫度，從而確定積屑瘤與切削溫度、切削速度之間的關系。
M&93TQU- @^O+ulLJ,] 1 試驗材料與試驗方法
Bz7rf^H`Z "W"2 Y( 試驗材料為鋁合金，具體有LY12(GB/T3190新牌號：2A12)、7009A、6061(GB /T3190 新牌號)三種材料。LY12和7009A的材料性能見表1和表2。另外，6061的材料硬度為85～95HB 。這些材料都是比較常用的。 表1 鋁合金LY12材料性能表
h vC gd^M {Yt@H c3L)!]kB 表2 鋁合金7009A材料性能表
" A 4.2 用于切削試驗的試驗件毛坯直徑雖然有所不同，但在切削試驗中，基本保證了外徑相同、切削長度及相關切削用量一致。
O 7})1|>1 2#y-3y<G 為便于試驗操作以及測量等工作的進行，選擇C6140普通車床作為切削加工用機床。切削所用刀具材料是較為常用的高速鋼W18Cr4V，切削進給速度為0.153mm/r，背吃刀量為2.5mm 。
[?Q U'[ h?D>Dfeg% 在試驗過程中，基本保證了刀具材料及刀具角度的一致性。切削溫度是指切削區(qū)溫度，但由于測量困難，所以本試驗以每一刀加工結束時試驗件切削層的測量溫度為切削溫度。雖然與實際溫度(切削瞬間溫度有時會高出30～50 ℃ ，且有鋁合金氧化等影響因素)有所差異，但作為溫度變化的一種規(guī)律，應該是可取的。
8lNkY`P7s Hv3<gyD 試驗中，測量溫度的儀器采用一種可以根據(jù)不同材料調(diào)節(jié)發(fā)射率的SL-305型紅外線測溫儀，量程為-40～500℃ 。為避免發(fā)射率的影響，根據(jù)廠家提供的不同材料發(fā)射率對應表進行了合理的選擇，選擇鋁合金發(fā)射率為0.3。環(huán)境溫度為21.5 ℃ 。
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Pe# _Mm Si4]yd 同時，為核實較高速度切削時，積屑瘤是否產(chǎn)生及產(chǎn)生的情況，進行轉(zhuǎn)速560r /min等條件下的切削試驗。
s MZ90 Q$ Z <Rhn 2 試驗結果與分析
i 6DcLE >QA;02 積屑瘤與切削溫度、加工體積、切削速度之間的關系
GW;\ 3@o bE6:pGr 1) 積屑瘤與切削溫度之間的關系
Y|3n^%I llK7~uOC 由于切削直徑以每切削一次減少2×2.5mm=5mm的等比例變細，而轉(zhuǎn)速為一定，所以切削速度遞減。同時雖然背吃刀量為2.5mm，但由于切削直徑遞減，所以切削面積遞減，再加上每次的切削加工長度也隨之有所減小，所以切削體積、切削時間也逐漸減少。因此刀具的磨損、發(fā)熱及切削熱都將有所不同。這些都將不同程度地對積屑瘤的大小及形成有所影響。
uE;bNs' F\ Z|JCA 圖1所示為積屑瘤大小與切削溫度之間的關系，顯示了LY12、7009A和6061三種鋁合金材料的積屑瘤大小與切削溫度之間的關系。這里的積屑瘤大小為前刀面上的積屑瘤高度�？梢姡瑘D線雖然有些波動，但除7009A的關系曲線有下降外，積屑瘤大小隨著切削溫度的升高有所增大。6061整體上大于LY12，黏刀相對嚴重，易于形成積屑瘤。而7009A，積屑瘤之所以隨著溫度增加呈減小趨勢，是由于其延伸率較大，在切削過程中切屑斷屑困難，直徑Ø30時切屑纏繞過于嚴重致使積屑瘤有所脫落所致。
Y}n$s/O:u8 圖1 積屑瘤大小與切削溫度之間的關系2) 積屑瘤與切削速度、加工體積的關系
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