一种用于薄壁腔型镁锂合金零件的机械加工方法技术

本发明专利技术涉及一种用于薄壁腔型镁锂合金零件的机械加工方法，至少包括如下步骤：1）下棒料；2）车外圆，钻、车深孔；3）粗铣零件外形，留单边余量2mm；4）按零件要求对步骤2）的深孔进行数铣型腔；5）对零件进行热处理，先用汽油将零件清洗干净置于空气中彻底晾干，保证零件表面无切屑，将零件在恒温箱加热到温度90℃、保温3h后，再空冷到室温；6）对零件表面半精铣；7）对零件进行深冷处理，装炉前要清理干净零件上的碎小或粉尘状切屑；再将零件放入冷冻箱在-195℃液氮，保温5～6h后，空冷到室温；8）精铣零件表面，按零件表面的边距尺寸要求精铣，；9）精饰。它解决薄壁腔型镁锂合金零件加工中的安全和质量问题，提高了抗腐蚀能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械加工方法，特别是。涉及镁锂合金零件的机械加工领域。
技术介绍
“镁合金应用及产业化〃是国家“十一五〃计划中的重点发展项目。镁是地球上含量很丰富的元素之一，并具有很多优异的性能。镁合金的密度为1.8g/cm3，比铝合金轻36%、锌合金轻73%、钢轻77%，是实用金属中重量最轻的结构金属材料，在同样的强度的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料、铝的零部件轻薄;镁合金比其他金属的切削阻力小，其切削阻力为铝合金的0.56、黄铜的0.43、铸铁的0.29，所以可以提高切削加工效率;镁合金具有容易再生的特性，作为取代塑料、铝和铁的新材料备受关注。镁合金的制造历史已经有近100年，但由于易腐蚀且价格高，一直没有得到广泛使用。而随着耐腐蚀镁合金的开发和世界上镁生产基地的增加，原料价格也随之降低，镁合金又重新受到青睐。随着武器装备向轻量化、高生存力方向发展，镁合金已广泛应用于武器装备、航空、航天等领域。由于镁的比热高和导热性良好，磨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，在高切削速度和进给量大的情况下，零件所产生的热量也是相当可观的，很可能因为温度过高而发生扭曲变形;镁合金的抗腐蚀能力差，在对镁合金进行机械加工的过程中产生的切肩和细粉末都有燃烧或爆炸的危险。粗加工阶段产生的切肩尺寸较大，由于镁的导热率很高，可以迅速将产生的磨擦热散失出去，难以达到燃点温度，此阶段事故发生较少。但在精加工阶段，由于所产生的细小切肩和细粉末具有很大的比表面积，因而很容易达到引燃温度而造成燃烧或爆炸事故。此外，进给速率或吃刀量太小；加工过程中的停顿时间过长;刀具的后角和容肩空间过小;在没有使用切削液的情况下采用了很高的切削速度;刀具与嵌套在铸件中的异种金属芯衬相撞时可能产生火花;镁切肩在机床周围或下方积聚等等，都是造成事故的因素。再者，相对湿度越高，则失火的可能性越大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，它能够解决薄壁腔型镁锂合金零件机械加工过程中所出现的安全和质量问题，并能提高镁锂合金抗腐蚀能力。该方法满足了该类薄壁腔型镁锂合金零件的加工要求。本专利技术的技术方案是:，其特征是:它至少包括如下步骤: 1)下棒料； 2)车外圆，钻、车深孔； 3)粗铣零件外形，留单边余量2mm; 4)按零件要求对步骤2)的深孔进行数铣型腔； 5)对零件进行热处理，先用汽油将零件清洗干净置于空气中彻底晾干，保证零件表面无切肩，将零件在恒温箱加热到温度90°C、保温3h后，再空冷到室温； 6)对零件表面半精铣，留精铣余量单边为Imm'，并保证零件的垂直面相互垂直度0.05mm； 7)对零件进行深冷处理，装炉前要清理干净零件上的碎小或粉尘状切肩；再将零件放入冷冻箱在-195°C液氮，保温5?6h后，空冷到室温； 8)精铣零件表面，按零件表面的边距尺寸要求精铣，并保证零件的垂直面相互垂直0.03mm，底面平面度0.02mm ； 9)精饰。所述的步骤6)和步骤7)之间还包括第一次辅助工序加工步骤，即对零件局部大槽和大孔进行铣削加工;所述的步骤8)和步骤9)之间还包括第二次辅助工序加工步骤，即对零件局部小凸台和小孔进行铣削加工。所述各步骤中车、铣设备必须清扫干净，无杂肩；切削刀具要锋利和光滑;零件流转过程中，各步骤在零件流转过程中，零件用水或超声波清洗干净，在确认干燥后浸湿三价铬钝化剂溶液。所述步骤2)车加工时，机床转速应小于400r/min，进给量应大于0.5mm;车刀材料为硬质合金或高速钢刀具，车刀的后角α=12?15°、前角γ=8?12° ;钻深孔时，采用小于Φ20mm的钻头进行加工，每钻深2mm后及时退刀，并将钻头切肩清扫干净后再次进刀。所述步骤4)数铣型腔，在加工时选用机床转速小于400r/min，进给量应大于0.5_，每次切削深度不大于4_，用水或乳化液进行强力冷却。所述步骤9)精铣零件表面，在精加工时工装压板使用玻璃层板压紧;机床转速应小于600r/min,进给量应大于0.1mm;铣削刀具参数为:前角γ =12?15°，后角α=13?18°，刀齿数Ζη=2 ο所述步骤2)车加工时，采用矿物油冷却液降温，矿物油游离酸含量应低于0.2%。所述零件在加工时，在零件加工工作区域内放置灭火器材。所述灭火器材为D级灭火器、防火毯或镁砂。专利技术的有益效果:本专利技术是针对镁锂合金材质的零件进行加工的一种方法，通过对材料的特性及加工性能分析，并根据加工设备、设施、环境状况等因素，制定合理的镁锂合金零件加工工艺。该加工工艺通过对设备、刀具及热处理等加工过程和环境安全等进行特殊控制，保证了镁锂合金薄壁件的加工质量;通过各步骤在零件流转过程中，零件用水或超声波清洗干净，在确认干燥后浸湿三价铬钝化剂溶液和深冷处理解决了防腐蚀问题;在加工过程中采用用水或乳化液进行强力冷却，保证排肩顺畅，采用矿物油冷却液降温以及零件加工工作区域内放置灭火器材，保证加工过程的安全性，避免事故发生，提高了安全性會K。【附图说明】下面结合实施例及实施例附图对本专利技术进一步说明，但不作为对本专利技术的限定/ 图1是所加工的薄壁腔型镁锂合金零件结构示意图； 图2是图1的俯视图。图中:1、零件高度;2、缺口；3、螺纹孔;4、周边壁厚;5、底部厚度;6、零件长度;7、凸台；8、小孔;9、大孔;10、凸台；11、零件宽度。【具体实施方式】实施例1 ，至少包括如下步骤: 1)下棒料； 2)车外圆，钻、车深孔； 3)粗铣零件外形，留单边余量2mm; 4)按零件要求对步骤2)的深孔进行数铣型腔； 5)对零件进行热处理，先用汽油将零件清洗干净置于空气中彻底晾干，保证零件表面无切肩，将零件在恒温箱加热到温度90°C、保温3h后，再空冷到室温； 6)对零件表面半精铣，留精铣余量单边为Imm'，并保证零件的垂直面相互垂直度0.05mm； 7)对零件进行深冷处理，装炉前要清理干净零件上的碎小或粉尘状切肩；再将零件放入冷冻箱在-195°C液氮，保温5?6h后，空冷到室温；8)精铣零件表面，按零件表面的边距尺寸要求精铣，并保证零件的垂直面相互垂直0.03mm，底面平面度0.02mm ； 9)精饰。上述的零件的材质为镁锂合金。实施例2 ，包括如下步骤: 1)下棒料； 2)车外圆，钻、车深孔;在车加工时，机床转速应小于400r/min，进给量应大于0.5mm;车刀材料为硬质合金或高速钢刀具，车刀的后角α=12?15°、前角γ =8?12° ;钻深孔时，采用小于Φ 20mm的钻头进行加工，每钻深2mm后及时退刀，并将钻头切肩清扫干净后再次进刀，避免了钻深孔时容易造成镁肩堆积而引起着火;车加工时，采用矿物油冷却液降温，切削油应具有较低的粘度，为了防止腐蚀鎂合金，矿物油游离酸含量应低于0.2% ； 3)粗铣零件外形，留单边余量2mm; 4)按零件要求对步骤2)的深孔进行数铣型腔;在加工时选用机床转速小于400r/min，进给量应大于0.5mm，每次切削深度不大于4mm，用水或乳化液进行强力冷却，保证排肩顺畅； 5)对零件进行热处理，先用汽油将零件清洗干净置于空气中彻底晾干，保证零件表面无切肩，将零件在恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于薄壁腔型镁锂合金零件的机械加工方法，其特征是：它至少包括如下步骤：1）下棒料；2）车外圆，钻、车深孔；3）粗铣零件外形，留单边余量2mm；4）按零件要求对步骤2）的深孔进行数铣型腔；5）对零件进行热处理，先用汽油将零件清洗干净置于空气中彻底晾干，保证零件表面无切屑，将零件在恒温箱加热到温度90℃、保温3h后，再空冷到室温；6）对零件表面半精铣，留精铣余量单边为1mm`，并保证零件的垂直面相互垂直度0.05mm；7）对零件进行深冷处理，装炉前要清理干净零件上的碎小或粉尘状切屑；再将零件放入冷冻箱在‑195℃液氮，保温5～6h后，空冷到室温；8）精铣零件表面，按零件表面的边距尺寸要求精铣，并保证零件的垂直面相互垂直0.03mm，底面平面度0.02mm；9）精饰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程会民，李时威，张勇，刘沛，白楠，杨永娟，
申请(专利权)人：西安北方光电科技防务有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61