鋁合金微(wei)(wei)小孔(kong)鉆削試驗(yan)在一臺自(zi)行研制(zhi)的高(gao)速(su)數(shu)控(kong)鉆床上(shang)進行，該鉆床的主(zhu)要(yao)技術參數(shu)為：加工(gong)孔(kong)徑0.2~1m m，加工(gong)深度0~8mm，最高(gao)主(zhu)軸轉速(su)27000r/m i n，進給(gei)速(su)度0~1mm/s。試驗(yan)系統(tong)示意圖如圖1 所示，工(gong)件(jian)安裝于工(gong)作臺上(shang)，用四(si)爪(zhua)卡(ka)盤固定。工(gong)件(jian)上(shang)安裝有應變片式軸向力- 扭矩二分量(liang)(liang)測力儀，其量(liang)(liang)程(cheng)分別為20kg及500N·mm，精度3‰。傳感器的2 路(lu)輸出信號(hao)經(jing)測力儀內置放大器放大后(hou)，連接研華公司16 位(wei)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)采(cai)集卡(ka)的A/D 采(cai)樣(yang)端，采(cai)樣(yang)后(hou)的離散化數(shu)據(ju)輸入(ru)計算(suan)機保存(cun)以便后(hou)續分析處理。測量(liang)(liang)時的采(cai)樣(yang)頻率(lv)為2000Hz。

高速(su)切削(xue)加(jia)工(gong)鋁(lv)合(he)金(jin)時(shi)，可供(gong)選擇的(de)(de)刀(dao)具(ju)材料(liao)有(you)硬(ying)(ying)質合(he)金(jin)、陶瓷、金(jin)屬陶瓷、聚晶(jing)金(jin)剛石等。試(shi)(shi)驗采用直徑1mm 的(de)(de)硬(ying)(ying)質合(he)金(jin)標(biao)準(zhun)麻花(hua)鉆在鋁(lv)合(he)金(jin)工(gong)件上鉆孔(kong)，不使用切削(xue)液。刀(dao)具(ju)材料(liao)YG6A，工(gong)件為LY12 硬(ying)(ying)鋁(lv)合(he)金(jin)。試(shi)(shi)驗的(de)(de)主軸(zhou)轉速(su)為8000~22000r/min，進(jin)(jin)給速(su)度為12~60mm/min。改變主軸(zhou)轉速(su)或進(jin)(jin)給速(su)度加(jia)工(gong)各孔(kong)時(shi)，采集各鉆孔(kong)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)軸(zhou)向力和扭(niu)矩數(shu)(shu)據(ju)，研究鋁(lv)合(he)金(jin)微小孔(kong)鉆削(xue)的(de)(de)信號特征(zheng)，并(bing)對(dui)數(shu)(shu)據(ju)進(jin)(jin)行分(fen)析(xi)處理(li)，進(jin)(jin)一(yi)步研究主軸(zhou)轉速(su)和進(jin)(jin)給速(su)度對(dui)鉆削(xue)力的(de)(de)影(ying)響規(gui)律。

這(zhe)樣特點的(de)軸(zhou)向力(li)和(he)扭矩時(shi)域信號在試驗中(zhong)非常普遍。一旦出(chu)現切屑(xie)堵塞，軸(zhou)向力(li)和(he)扭矩超過(guo)極限，直(zhi)徑微小的(de)鉆頭即(ji)折(zhe)斷(duan)。研究(jiu)鋁合金(jin)微小孔鉆削的(de)試驗也表明，切屑(xie)堵塞造成的(de)鉆頭折(zhe)斷(duan)是(shi)鉆頭損壞的(de)主要原因(yin)。