镁合金零件的机械加工与安全

随着“镁合金应用开发与产业化”项目的深入实施,企业在实际生产中出现了不少问题,如工艺和安全方面的问题,这是因为国内大多数镁合金压铸企业第一次接触镁合金。因此,本文将对镁合金压铸零件的机械加工工艺及安全操作规程进行了概括性的介绍,以供参考。

1镁合金的机械加工

密度为的镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%,被公认为是质量最小的结构金属材料。小批量镁合金零件的机械加工可在手动操作的小型机床上进行;大批量高效率加工镁合金零件时,采用专用的大型自动化机械加工中心或计算机数控机床将更加经济。与那些机械加工性能较差的金属材料相比,切削性能良好的镁合金具有十分突出的优点。对于镁合金,可以在高切削速度和大进给量下进行强力切削,这样机加工工时数就可以减少。因此,在完成同样的工作任务时,若采用镁合金作原材料,可以减少加工设备的台数,节约基建投资,减少占地面积,降低劳动力成本和管理费用。

1.1镁合金的切削功率消耗

对镁合金零件进行加工时,单位体积切削量的功率消耗比其他常见金属都要低。在几种典型的切削加工速度下,各种金属相对于镁的功率消耗如表1所示。

由于镁合金导热性好、切削力小,故在加工过程中的散热速度很快,因而刀具寿命长,粘刀量少,从而可以降低刀具费用,缩短更换刀具所需的停机时间。因为镁合金易切削,其断屑性能十分良好,一般清况下只需经过一次精加工便可达到所要求的最终表面粗糙度。

1.2镁合金材料对加工性能的影响

1.2.1对切屑形成的影响

在机械加工过程中所形成的切屑类型,与材料成分、零件形状、合金状态及进给速度等因素相关。当采用单刃刀具进行镁合金的车、膛、刨、铣时,所产生的切屑可以分为3大类:a.在大进给量下形成粗大和断屑良好的切屑:b.在中等进给量下形成长度短和断屑良好的切屑;c.在小进给量下形成长而卷曲的切屑。

1.2.2对扭曲变形的影响

由于镁的比热高、导热性良好,摩擦产生的热量会迅速地扩散到零件的各个部分,因此对镁合金进行切削加工时并不会产生较高的温度。但是,在高切削速度和大进给量的情况下,零件所产生的热量也是相当高的,很可能因为温度过高而发生扭曲变形。

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