低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用，属于镁锂合金加工技术领域，包括以下步骤，S1、安装低温装置，提供低于0℃的温度冷源；S2、固定零件，将镁锂合金零件固定在低温装置上，固定力大于机械加工过程中反向切削力；S3、启动低温装置，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在‑5℃～‑20℃范围内，然后进行加工，加工过程为干切削过程；S4、加工过程中的温度控制，机械加工过程中，切削部位温度低于镁锂合金材料燃点，400℃±30℃，切削碎屑温度与切削部位温度低于镁锂合金材料燃点温度。本发明专利技术可消除机械加工过程镁锂合金碎屑燃烧或爆炸的危险因素，达到高效、安全生产目的。

【技术实现步骤摘要】
低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用
本专利技术属于镁锂合金加工
，涉及低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用。
技术介绍
随着空间技术的不断发展及航天器探测载荷的不断增加，大型航天器发射重量随之增加，而运载火箭的承载能力有限，在不增加运载能力前提下减少载荷重量，增加载荷能力，对设计提出更高要求。因此，新一代轻质/超轻镁锂合金是最轻的可用金属结构材料,具有低密度、高比强度、导热性好、减震能力强、易切削、可回收以及尺寸稳定等优点，在航天器结构与技术应用领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。然而，在采用机械加工工艺方法时，因镁元素和锂元素活性特别高，容易与冷却液反应使材料产生腐蚀，因此，采用干式机械加工方式加工，在加工过程中切削速度必须慢，切削量必须小，切削碎屑极易燃烧，甚至发生爆炸等安全事故，导致零件报废，威胁人生安全。因而创新一种可降低镁锂合金材料机械加工过程材料温度的方法，对镁锂合金材料在航天器领域应用和提高镁锂合金材料加工效率和安全性具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是在于提供低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用，通过使用低温装置，并调节低温范围，经过镁锂合金热传导，实现镁锂合金材料在高速大切削量机械加工部位温度处于低温范围内，切削碎屑温度低于镁锂合金燃烧温度，可消除机械加工过程镁锂合金碎屑燃烧或爆炸的危险因素，达到高效、安全生产目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，包括以下步骤，S1、安装低温装置，在机械加工设备上安装低温装置，固定在工作台上，提供低于0℃的温度冷源；S2、固定零件，将镁锂合金零件固定在低温装置上，固定力大于机械加工过程中反向切削力；S3、启动低温装置，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在-5℃～-20℃范围内，然后进行加工，加工过程为干切削过程；S4、加工过程中的温度控制，机械加工过程中，切削部位温度低于镁锂合金材料燃点，400℃±30℃，切削碎屑温度与切削部位温度低于镁锂合金材料燃点温度。进一步的，低温装置提供的低温环境为-5℃～-20℃。进一步的，镁锂合金零件通过压板压装、虎钳夹装或胶粘方式固定在低温装置上。进一步的，在步骤S3中，低温装置启动后，等待1-5分钟，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度与低温装置达到平衡状态，保持在-5℃～-20℃范围内。进一步的，所述低温装置为半导体冷冻吸盘。进一步的，在步骤S4中，机械加工采用直径5-7mm立铣刀，顺铣方式，转速3500r/min-5000r/min，进给量为0.45-0.55mm/min。进一步的，立铣刀的直径为6mm，顺铣方式，转速3500r/min-5000r/min，进给量为0.5mm/min。低温装置在降低镁锂合金加工温度中的应用，将低温装置应用在镁铝合金的加工过程中，用低温装置实现镁锂合金零件的固定，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在-5℃～-20℃范围内完成整个的干切削加工过程。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果如下。1、本专利技术采用低温装置可持续提供温度冷源，温度范围可依据镁锂合金零件尺寸调整，温度相对稳定在-5℃～-20℃范围内；镁锂合金自身导热性好，装卡在低温装置上，通过热传导，在短时间内可实现温度均衡，镁锂合金在低温状态下有利于机械加工时切削热量扩散，抑制切削碎屑温度升高，防止碎屑燃烧，采用低温装置降低镁锂合金机械加工过程温度方法，相比采用氮气冷却方法更加简单、易操作、成本低，效率高、安全性高，便于实现；2、本专利技术通过将镁锂合金材料零件固定在低温装置上，利用材料自身热传导原理，使其温度与低温装置一致，达到机械加工部位温度和切削碎屑温度低于材料燃点，满足高效、安全的加工过程需求；3、本专利技术通过使用低温装置，并调节低温范围，经过镁锂合金热传导，实现镁锂合金材料在高速大切削量机械加工部位温度处于低温范围内，切削碎屑温度低于镁锂合金燃烧温度，可消除机械加工过程镁锂合金碎屑燃烧或爆炸的危险因素，达到高效、安全生产目的。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为相对的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面对本专利技术的具体实施例做详细说明。低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，包括以下步骤，S1、安装低温装置，在机械加工设备上安装低温装置，固定在工作台上，提供低于0℃的温度冷源；S2、固定零件，将镁锂合金零件固定在低温装置上，固定力大于机械加工过程中反向切削力；S3、启动低温装置，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在-5℃～-20℃范围内，然后进行加工，加工过程为干切削过程；S4、加工过程中的温度控制，机械加工过程中，切削部位温度低于镁锂合金材料燃点，400℃±30℃，切削碎屑温度与切削部位温度低于镁锂合金材料燃点温度。优选地，低温装置提供的低温环境为-5℃～-20℃，根据镁锂合金零件的燃点确定，此稳定可保证镁锂合金零件持续加工过程中的低温，保证了干切削的进行。优选地，镁锂合金零件通过压板压装、虎钳夹装或胶粘方式固定在低温装置上，只要实现镁锂合金零件与低温装置的固定和装夹即可，不做具体的限定。优选地，在步骤S3中，低温装置启动后，等待1-5分钟，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度与低温装置达到平衡状态，保持在-5℃～-20℃范围内，保证整个加工过程中的持续稳定，避免温度升高，零件变形。优选地，所述低温装置为半导体冷冻吸盘，此半导体冷冻吸盘有相关的专利，专利信息为“CN201821743134.2半导体冷冻吸盘”，此专利的装置研发的目的是实现无应力夹持，减少脆性材料塌边的现象，提高了元件加工质量，本申请是利用原本的结构，实现了一个新的功能，即实现零件固定的同时，提供一个低温的环境，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，其特征在于：包括以下步骤，/nS1、安装低温装置，在机械加工设备上安装低温装置，固定在工作台上，提供低于0℃的温度冷源；/nS2、固定零件，将镁锂合金零件固定在低温装置上，固定力大于机械加工过程中反向切削力；/nS3、启动低温装置，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在-5℃～-20℃范围内，然后进行加工，加工过程为干切削过程；/nS4、加工过程中的温度控制，机械加工过程中，切削部位温度低于镁锂合金材料燃点，400℃±30℃，切削碎屑温度与切削部位温度低于镁锂合金材料燃点温度。/n

【技术特征摘要】
1.低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、安装低温装置，在机械加工设备上安装低温装置，固定在工作台上，提供低于0℃的温度冷源；
S2、固定零件，将镁锂合金零件固定在低温装置上，固定力大于机械加工过程中反向切削力；
S3、启动低温装置，经过镁锂合金零件热传导，使零件温度在-5℃～-20℃范围内，然后进行加工，加工过程为干切削过程；
S4、加工过程中的温度控制，机械加工过程中，切削部位温度低于镁锂合金材料燃点，400℃±30℃，切削碎屑温度与切削部位温度低于镁锂合金材料燃点温度。


2.根据权利要求1所述的低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，其特征在于：低温装置提供的低温环境为-5℃～-20℃。


3.根据权利要求1所述的低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，其特征在于：镁锂合金零件通过压板压装、虎钳夹装或胶粘方式固定在低温装置上。


4.根据权利要求1所述的低温装置降低镁锂合金加工温度的方法，其特征在于：在步骤S3中，低...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦云雷，郭晨亮，王晓然，王玉凤，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12