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高速切削加工技术对镁合金应用具有及其重要的意义

作者:明镁科技 日期:2017-06-12

大兴娱乐 镁合金正在从一般结构铸造件向着高性能轻合金结构框架、精密复杂应用条件的方向发展,正在由军工向着民用不断推广,同时加工技术向数控化、高速化、自动化技术方向发展,向材料制备与构件成形同时制造的方向发展;制造技术向信息化、数字化及设计一制造一体化方向发展。我国镁合金制造技术正处在一个新的变革时代,它将为新一代工业与民用设备的研制提供更先进的材料与制造技术。?

 
高速切削加工技术对镁合金应用具有及其重要的意义。综述影响镁合金高速切削加工的4个关键要素:切削刀具、切削液、切削参数和走刀路线。对4个关键要素进行讨论,总结出刀具、切削液的选用原则,合适的切削参数组合。最后指出镁合金高速切削加工的发展方向及有待解决的问题。
 
当今,高速切削加工技术(High Speed Cutting,简称HSC)作为机加工最重要的先进制造手段正受到越来越多制造部门的青睐。高速切削与常规切削相比具有明显的优点.具体体现在以下几个方面:
 
1)加工时间减少60%~80%,加工成本降低20%-40%;
 
2)进给速度提高5-10倍,材料去除率提高3-6倍;
 
3)刀具耐用度提高70%;4)表面粗糙度R。可达8-10?μm;
 
5)加工余热被切屑带走,工件表面温度降低95%以上;
 
6)热变形、热膨胀减小,积屑瘤、鳞刺、表面残余应力和加工硬化受到抑制;
 
7)切削力减少约30%,适宜加工细长、复杂薄壁零件。
 
刀具对机械加工的影响
①刀具材料的影响。镁加工刀具材料的选择取决于所需完成的机加工量。小批量加工时,一般使用寿命特别长的普通碳钢刀具;大批量加工时,通常优先选用镶嵌硬质合金的刀具;当加工批量大和公差要求很严时,可以使用成本较高的镶金刚石刀头来省去繁琐的复位补偿调整工作。?
 
②刀具设计的影响。加工钢和铝的刀具通常也适合于镁合金的加工。但是,由于镁的切削力低,热容量也相当低,故其加工刀具应当具有较大的外后角、较大的走屑空隙、较少的刀刃数和较小的前角。另外,保证刀具的各个表面很平滑也是十分重要的。?
 
③刀具刃磨的影响。对镁进行机械加工的一条重要原则是,应当使刀具保持尽可能高的锋利和光滑程度,必须没有划伤、毛剌和卷刃。如果刀具切削过其它金属,即使切削角没有改变,也应进行重新刃磨和珩磨。
 
刀具初磨可采用中等粒度的砂轮,然后用精细粒度的砂轮进行刃磨,并在必要时再用细油石或超细油石进行手工珩磨。对于高速钢刀具,采用100目的氧化铝砂轮进行精磨即可获得满意的效果;对于刃磨镶嵌硬质合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂轮或200-300目的金刚石砂轮。
 
2.切削液对机械加工的影响
切削液有两大功能即冷却和润滑。由于镁的散热速度很快,可使被加工表面保持在较低的温度水平上,此外,镁的易切削性使其不易与钢发生胶合,切削加工时一般不需要润滑,因此在加工镁合金时往往并不需要切削液。通常小批量生产或简单加工都将选用干式加工,这样成本会更低而且比较干净。?
 
只有在镗深孔时可能需要用切削液进行润滑,在进给速度和切削速度很高时或大批量生产时也最好用切削液来进行冷却。?
 
加工镁合金时,无论用高速或低速,用或不用切削液,都可以获得平滑的加工表面,而使用切削液主要是为了冷却工件,尽可能减少发生扭曲变形以及减少切屑着火的可能性。因此在镁的机械加工中,切削液一般被称作冷却液。在生产批量很大时,冷却液是延长刀具寿命的因素之一。
 
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