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鎂合金材料對加工性能的影響

2019-12-06 14:33 ?瀏覽:

由于鎂合金導熱性好、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用,縮短更換刀具所需的停機時間。因為鎂合金易切削,其斷屑性能十分良好,一般清況下只需經過一次精加工便可達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、合金狀態及進給速度等因素相關。當采用單刃刀具進行鎂合金的車、膛、刨、銑時,所產生的切屑可以分為3大類:a.在大進給量下形成粗大和斷屑良好的切屑:b.在中等進給量下形成長度短和斷屑良好的切屑;c.在小進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、導熱性良好,摩擦產生的熱量會迅速地擴散到零件的各個部分,因此對鎂合金進行切削加工時并不會產生較高的溫度。但是,在高切削速度和大進給量的情況下,零件所產生的熱量也是相當高的,很可能因為溫度過高而發生扭曲變形。

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格,則在設計中必須考慮到鎂的熱膨脹系數這一影響因素。如果在上述加工條件下產生了相當多的熱量,則很可能會影響到零件的加工精度。鎂的熱膨脹系數略高于鋁,明顯高于鋼,在20200℃范圍內為26.6-27.4μ m/m℃。
2.4 對冷變形的影響
    在機械加工過程中,鎂合金零件很少發生因為冷變形引起的扭曲變形或翹曲。但刀具太鈍、進給速度太慢以及刀具在加工過程中有停頓等不利因素時,也可能造成扭曲變形或翹曲。

1.3 刀具對鎂合金零件機械加工的影響

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加工作量。小批量加工時,一般使用壽命特別長的普通碳鋼刀具;大批量加工時,通常優先選用鑲嵌硬質合金的刀具;當加工批量大和公差要求很嚴時,可以使用成本較高的鑲金剛石刀頭來省去繁瑣的復位補償調整工作。

1.3.2 刀具設計
    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,熱容量也相當低,故其加工刀具應當具有較大的外后角、較大的走屑空隙、較少的刀刃數和較小的前角。另外,保證刀具的各個表面很平滑也是十分重要的。
1.3.3 刀具刃磨
    對鎂合金進行機械加工的一條重要原則是,應當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,也應進行重新刃磨和晰磨。
    刀具初磨可采用中等粒度的砂輪,然后使用精細粒度的砂輪進行刃磨,并在必要時再用細油石或超細油石進行手工珩磨。對于高速鋼刀具,采用100目的氧化鋁砂輪進行精磨即可獲得滿意的效果;對于刃磨鑲嵌硬質合金的刀具,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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