鎂合金材料對加工性能的影響
2019-12-06 14:33 ?瀏覽:次
由于鎂合金導(dǎo)熱性好、切削力小,故在加工過程中的散熱速度很快,因而刀具壽命長,粘刀量少,從而可以降低刀具費(fèi)用,縮短更換刀具所需的停機(jī)時(shí)間。因?yàn)?a href='http://life2.com.cn' target='_blank'>鎂合金易切削,其斷屑性能十分良好,一般清況下只需經(jīng)過一次精加工便可達(dá)到所要求的最終表面粗糙度。
1.2 鎂合金材料對加工性能的影響
1.2.1 對切屑形成的影響
在機(jī)械加工過程中所形成的切屑類型,與材料成分、零件形狀、合金狀態(tài)及進(jìn)給速度等因素相關(guān)。當(dāng)采用單刃刀具進(jìn)行鎂合金的車、膛、刨、銑時(shí),所產(chǎn)生的切屑可以分為3大類:a.在大進(jìn)給量下形成粗大和斷屑良好的切屑:b.在中等進(jìn)給量下形成長度短和斷屑良好的切屑;c.在小進(jìn)給量下形成長而卷曲的切屑。
1.2.2 對扭曲變形的影響
由于鎂的比熱高、導(dǎo)熱性良好,摩擦產(chǎn)生的熱量會迅速地?cái)U(kuò)散到零件的各個(gè)部分,因此對鎂合金進(jìn)行切削加工時(shí)并不會產(chǎn)生較高的溫度。但是,在高切削速度和大進(jìn)給量的情況下,零件所產(chǎn)生的熱量也是相當(dāng)高的,很可能因?yàn)闇囟冗^高而發(fā)生扭曲變形。
1.2.3 對熱膨脹的影響
如果對成品零件的尺寸公差要求比較嚴(yán)格,則在設(shè)計(jì)中必須考慮到鎂的熱膨脹系數(shù)這一影響因素。如果在上述加工條件下產(chǎn)生了相當(dāng)多的熱量,則很可能會影響到零件的加工精度。鎂的熱膨脹系數(shù)略高于鋁,明顯高于鋼,在20200℃范圍內(nèi)為26.6-27.4μ m/m℃。
2.4 對冷變形的影響
在機(jī)械加工過程中,鎂合金零件很少發(fā)生因?yàn)槔渥冃我鸬呐で冃位蚵N曲。但刀具太鈍、進(jìn)給速度太慢以及刀具在加工過程中有停頓等不利因素時(shí),也可能造成扭曲變形或翹曲。
1.3 刀具對鎂合金零件機(jī)械加工的影響
1.3.1 刀具材料的影響
加工鎂合金的刀具材料的選擇取決于所需完成的機(jī)加工作量。小批量加工時(shí),一般使用壽命特別長的普通碳鋼刀具;大批量加工時(shí),通常優(yōu)先選用鑲嵌硬質(zhì)合金的刀具;當(dāng)加工批量大和公差要求很嚴(yán)時(shí),可以使用成本較高的鑲金剛石刀頭來省去繁瑣的復(fù)位補(bǔ)償調(diào)整工作。
1.3.2 刀具設(shè)計(jì)
加工鋼和鋁的刀具通常也適合于鎂合金的加工。但是,由于鎂的切削力小,熱容量也相當(dāng)?shù)?,故其加工刀具?yīng)當(dāng)具有較大的外后角、較大的走屑空隙、較少的刀刃數(shù)和較小的前角。另外,保證刀具的各個(gè)表面很平滑也是十分重要的。
1.3.3 刀具刃磨
對鎂合金進(jìn)行機(jī)械加工的一條重要原則是,應(yīng)當(dāng)使刀具保持盡可能高的鋒利和光滑程度,必須沒有劃傷、毛刺和卷刃。如果刀具切削過其他金屬,即使切削角沒有改變,也應(yīng)進(jìn)行重新刃磨和晰磨。
刀具初磨可采用中等粒度的砂輪,然后使用精細(xì)粒度的砂輪進(jìn)行刃磨,并在必要時(shí)再用細(xì)油石或超細(xì)油石進(jìn)行手工珩磨。對于高速鋼刀具,采用100目的氧化鋁砂輪進(jìn)行精磨即可獲得滿意的效果;對于刃磨鑲嵌硬質(zhì)合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂輪或200300目的金剛石砂輪。
1.2 鎂合金材料對加工性能的影響
1.2.1 對切屑形成的影響
在機(jī)械加工過程中所形成的切屑類型,與材料成分、零件形狀、合金狀態(tài)及進(jìn)給速度等因素相關(guān)。當(dāng)采用單刃刀具進(jìn)行鎂合金的車、膛、刨、銑時(shí),所產(chǎn)生的切屑可以分為3大類:a.在大進(jìn)給量下形成粗大和斷屑良好的切屑:b.在中等進(jìn)給量下形成長度短和斷屑良好的切屑;c.在小進(jìn)給量下形成長而卷曲的切屑。
1.2.2 對扭曲變形的影響
由于鎂的比熱高、導(dǎo)熱性良好,摩擦產(chǎn)生的熱量會迅速地?cái)U(kuò)散到零件的各個(gè)部分,因此對鎂合金進(jìn)行切削加工時(shí)并不會產(chǎn)生較高的溫度。但是,在高切削速度和大進(jìn)給量的情況下,零件所產(chǎn)生的熱量也是相當(dāng)高的,很可能因?yàn)闇囟冗^高而發(fā)生扭曲變形。
1.2.3 對熱膨脹的影響
如果對成品零件的尺寸公差要求比較嚴(yán)格,則在設(shè)計(jì)中必須考慮到鎂的熱膨脹系數(shù)這一影響因素。如果在上述加工條件下產(chǎn)生了相當(dāng)多的熱量,則很可能會影響到零件的加工精度。鎂的熱膨脹系數(shù)略高于鋁,明顯高于鋼,在20200℃范圍內(nèi)為26.6-27.4μ m/m℃。
2.4 對冷變形的影響
在機(jī)械加工過程中,鎂合金零件很少發(fā)生因?yàn)槔渥冃我鸬呐で冃位蚵N曲。但刀具太鈍、進(jìn)給速度太慢以及刀具在加工過程中有停頓等不利因素時(shí),也可能造成扭曲變形或翹曲。
1.3 刀具對鎂合金零件機(jī)械加工的影響
1.3.1 刀具材料的影響
加工鎂合金的刀具材料的選擇取決于所需完成的機(jī)加工作量。小批量加工時(shí),一般使用壽命特別長的普通碳鋼刀具;大批量加工時(shí),通常優(yōu)先選用鑲嵌硬質(zhì)合金的刀具;當(dāng)加工批量大和公差要求很嚴(yán)時(shí),可以使用成本較高的鑲金剛石刀頭來省去繁瑣的復(fù)位補(bǔ)償調(diào)整工作。
1.3.2 刀具設(shè)計(jì)
加工鋼和鋁的刀具通常也適合于鎂合金的加工。但是,由于鎂的切削力小,熱容量也相當(dāng)?shù)?,故其加工刀具?yīng)當(dāng)具有較大的外后角、較大的走屑空隙、較少的刀刃數(shù)和較小的前角。另外,保證刀具的各個(gè)表面很平滑也是十分重要的。
1.3.3 刀具刃磨
對鎂合金進(jìn)行機(jī)械加工的一條重要原則是,應(yīng)當(dāng)使刀具保持盡可能高的鋒利和光滑程度,必須沒有劃傷、毛刺和卷刃。如果刀具切削過其他金屬,即使切削角沒有改變,也應(yīng)進(jìn)行重新刃磨和晰磨。
刀具初磨可采用中等粒度的砂輪,然后使用精細(xì)粒度的砂輪進(jìn)行刃磨,并在必要時(shí)再用細(xì)油石或超細(xì)油石進(jìn)行手工珩磨。對于高速鋼刀具,采用100目的氧化鋁砂輪進(jìn)行精磨即可獲得滿意的效果;對于刃磨鑲嵌硬質(zhì)合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂輪或200300目的金剛石砂輪。
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