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      鎂合金零件的機械加工安全與防護

      2020-07-10 11:16:27



              鎂合金機械加工方面有十分突出的優點,可以在高切削速度和大進給量下進行強力切削; 導熱性好、切削力小,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,機械加工鎂合金零件縮短更換刀具所需的停機時間; 其斷屑性能十分良好,一般情況下只需經過一次精加工便可達到所要求的Z終表面粗糙度。對鎂合金零件進行加工時,單位體積切削量的功率消耗比其他常見金屬都要低。但是鎂合金在機械加工方面也有獨特的工藝要求,有很多需要注意的地方。



       一、鎂合金材料對加工性能的影響:

             1. 在機械加工過程中所形成的切屑類型,與材料成分、鎂合金零件加工形狀、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、鏜、刨、銑時,所產生的切屑可以分為3大類:

         1)在大進給量下形成粗大和斷屑良好的切屑;

         2)在中等進給量下形成長度短和斷屑良好的切屑;

         3)在小進給量下形成長而卷曲的切屑。


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             2. 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。

             3. 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20~200℃范圍內為27.4μm/m℃。

             4. 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。



      二、刀具對鎂合金零件機械加工的影響:


             1. 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。

             2. 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。

             3. 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、毛剌和卷刃。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珩磨。

             4. 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200~300目的金剛石砂輪。


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      三、鎂合金零件機械加工的安全操作規程


      完善的機械加工規程應包括下列內容:

      ①切削工具要保持鋒利,并磨出較大的后角與離隙角;不允許使用鈍的、粘有切屑的或破裂的刀具。

      ②一般情況不盡量使用大進給量進行加工,避免使用微小的進給量,以產生較大厚度的切屑。

      ③不要讓刀具中途停頓在工件上。

      ④使用微小切屑量時,要使用礦物油冷卻液來減少降溫。

      ⑤如果鎂合金零件中有鋼鐵芯襯,要小心與刀具相碰產生火花

      ⑥保持環境整齊、干凈

      ⑦嚴禁在機加工工作區吸煙、生火、燒焊。

      ⑧工作區域內應存放足量的滅火器材


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