鋁合金材料種類繁多，不同的鋁合金材料產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生的條件及其過程。

　　一、積屑瘤與切削溫度之間的關系

　　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。

　　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�，圖線雖然有些波動，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。

圖1 積屑瘤大小與切削溫度之間的關系

　　二、積屑瘤與切削速度、加工體積的關系

　　圖2、圖3所示分別為積屑瘤大小與切削速度和切削體積的關系。雖然三種材料的情況各有不同，但在總體上，每種材料積屑瘤的大小均隨著切削速度和體積的增加而增加，然后再隨著切削速度和體積的增加而減小，中間部分值較高。這種現象與上述切削區溫度即切削熱有關，當切削速度高時，由于排屑良好，切屑帶走大量切削熱;切削速度低時，發熱量相對較少，故積屑瘤偏小。積屑瘤大小與切削體積的關系也呈現類似情況，原因相同，這是因為在本切削試驗中，切削體積大時切削直徑也大，切削速度也高，反之則低。

圖2 積屑瘤大小與切削速度之間的關系 圖3 積屑瘤大小與切削體積之間的關系

　　鋁合金6061的積屑瘤大小高于LY12，在很大范圍內積屑瘤都顯示比較大的數值。這是由于6061極富黏性的緣故。黏性大，切削加工摩擦大，所以在加工過程中切削溫度一直很高，并且難以降低，因此積屑瘤大。

　　7009A的情況特殊，積屑瘤大，但有脫落現象。這是由于切屑纏繞嚴重所致。

　　另外，采用7009A進行轉速為560r/min條件下的較高速切削試驗，結果發現在此情況下，積屑瘤不易產生。這是因為當轉速高到一定程度以上時，即使切削直徑變小，切削速度仍保持較高的數值，排屑保持良好，切削區溫度不易升高，切屑的黏結得到緩和的緣故。

　　由上述分析得到結論：在轉速一定、背吃刀量一定的情況下，影響積屑瘤大小的基本原因與工件的直徑、加工體積有關，與切削線速度有關，更主要的是與切削溫度有關，隨著切削溫度的增加，積屑瘤大小增加，而隨著切削速度增加積屑瘤則由小變大再由大變小，即當增加到峰值后又隨著切削速度的增加而降低。其峰值所對應的切削速度隨材料的不同而不同。即當切削速度高于一定值時，積屑瘤將不易產生，這是由于當切削速度較高時切削熱大部分都被切屑帶走，同時由于速度加快，刀具前刀面與切屑底部滯留層之間的摩擦力比較小的緣故。而在低速時，由于背吃刀量一定且不大，單位時間內的金屬切削體積少，所以發熱量也少，因此，積屑瘤產生也相對小。雖然幾種材料材質有所不同，毛坯直徑也略有不同，但從它們的規律來看，還是比較一致的。

　　三、加工過程中的積屑瘤

　　圖4、圖5所示是以上各種材料在不同切削直徑時相對應的積屑瘤圖，其中包括各個加工階段的積屑瘤狀況以及各加工階段的切屑狀況。圖5a、圖5b分別為鋁合金LY12在加工直徑為Ø40和Ø15時的積屑瘤狀況圖。

a)LY12-Ø40時的積屑瘤             b)LY12-Ø15時的積屑瘤        c)LY12-Ø15切屑

圖4 LY12積屑瘤圖

　　從圖4可見，工件直徑較小時，積屑瘤則比較明顯。根據上述解釋，積屑瘤大小有所不同是由于切削體積和切削溫度的不同所致，當加工試驗件直徑大時，則切削速度高，排屑相對較好，積屑瘤形成相對緩慢，反之直徑較小，切削速度較小，排屑較差，切削區溫度較高，積屑瘤較易形成。

a)7009A-Ø50時的積屑瘤     c)7079A-Ø15切屑　 b)7009A-Ø15時的積屑瘤

圖5 7009A積屑瘤圖

　　從圖5可以明顯看出，工件直徑小時，積屑瘤明顯較大。事實上，隨著直徑的變小，切屑由扁平變成卷曲，切屑始終斷屑困難，導致切削區溫度上升，易于形成積屑瘤，該結果與其延伸率有關。

　　圖6可以看到，積屑瘤帶有一點尾巴，顯示了積屑瘤黏結疊加的真實過程、狀況。無論直徑大還是小，都有積屑瘤形成。

a)6061-Ø60積屑瘤 b)6061-Ø45積屑瘤 a)6061-Ø15積屑瘤

圖6 6061積屑瘤圖