镁合金加工过程中的难点与对策研究

镁合金加工过程中的难点与对策研究

王智勇  王海彬  赵盛荣  王晓东  翟晓艳

山西银光华盛镁业股份有限公司  山西运城  043800

摘要：镁合金加工过程中存在诸多难点，如加工精度、表面质量以及刀具磨损等。本文针对这些难点，提出了相应的优化对策，包括选择合适的加工方法、优化工艺参数、提高设备性能以及提高操作人员技能水平。

关键词：镁合金；加工难点；优化对策

引言：

镁合金材料具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性等特点，广泛应用于航空、航天、汽车和电子等行业。然而，在镁合金加工过程中，存在一些难点，如加工精度、表面质量和刀具磨损等。本文针对这些难点，提出了相应的优化对策，以提高镁合金加工的效率和质量。

一、镁合金加工工艺概述

镁合金加工工艺主要包括铸造、锻造、轧制、挤压和拉伸等。这些工艺方法各有特点，适用于不同的镁合金材料和加工需求。

这些镁合金加工工艺在生产过程中各有优势和难点，需要根据具体的加工需求和材料特性，选择合适的加工工艺。在后续的研究中，我们将对这些工艺的具体难点进行深入探讨，并提出相应的对策。

二、镁合金加工难点分析

（1）加工精度

在镁合金加工过程中，加工精度是一个重要的难点。镁合金材料具有较高的热传导率和较低的熔点，这使得在加工过程中容易产生热变形。热变形会直接导致加工精度下降，影响产品的质量。此外，镁合金材料的硬度高、韧性好，对刀具磨损较为严重，也容易引起加工精度波动。因此，在镁合金加工过程中，需要研究合适的切削参数、刀具材料和几何形状，以降低刀具磨损和热变形对加工精度的影响。同时，采用先进的加工技术，如高速切削、低温切削和干切削等，可以有效减小热变形，提高加工精度。

（2）表面质量

镁合金材料在高温下容易氧化，生成氧化膜，影响表面质量。氧化膜不仅影响镁合金的外观，还会降低其力学性能和耐腐蚀性能。因此，在加工过程中，需要采取措施防止镁合金氧化。此外，镁合金材料还容易粘刀，导致表面粗糙度增加。粘刀现象会降低镁合金零件的表面质量，影响其使用性能。为解决这一问题，需要研究合适的加工参数和刀具材料，以降低刀具磨损和粘刀现象。同时，采用先进的加工技术，如高速切削、低温切削和干切削等，可以有效减小氧化和粘刀现象，提高镁合金零件的表面质量。

（3）刀具磨损

镁合金材料具有较高的强度，因此在加工过程中容易导致刀具磨损，影响加工效率和质量。刀具磨损过快会增加加工成本，缩短刀具使用寿命，严重时可能导致加工无法进行。为降低刀具磨损，需要研究合适的切削参数和刀具材料，以降低刀具与镁合金材料之间的摩擦系数，减小刀具磨损。此外，采用先进的加工技术，如高速切削、低温切削和干切削等，可以有效减小刀具磨损，提高加工效率和质量。

三、镁合金加工优化对策

（1）选择合适的加工方法

冷加工是在常温下进行的加工方式，可以有效避免因高温造成的材料变形，从而提高加工精度。例如，采用冷挤压、冷切削等加工方法，可以在保证加工效率的同时，提高产品的加工精度。此外，针对不同类型的镁合金材料，还可以通过调整加工参数，如切削速度、进给速度和刀具的磨损程度等，来优化加工过程，进一步提高加工精度。同时，针对镁合金加工过程中容易产生的刀具磨损问题，也可以通过选择合适的刀具材料和几何形状，以及采用先进的加工技术，如高速切削、低温切削和干切削等，来减少刀具磨损，提高加工效率和质量。

(2)优化工艺参数

切削速度、进给速度和切削深度等工艺参数的合理设置，对于提高加工效率和质量具有重要作用。首先，切削速度是影响镁合金加工效率和表面质量的重要因素。切削速度过快容易导致刀具磨损和加工温度升高，进而影响加工质量；切削速度过慢则会导致生产效率降低。因此，需要根据镁合金材料的性质、刀具材料和加工条件等因素，合理选择切削速度。其次，进给速度对加工表面的粗糙度和刀具磨损也有重要影响。进给速度过快容易引起刀具磨损和加工温度升高，影响加工质量；进给速度过慢则会降低加工效率。因此，在选择进给速度时，需要综合考虑加工材料、刀具材料和加工条件等因素。最后，切削深度也会影响加工效率和质量。切削深度过大会增加刀具磨损和加工温度升高，影响加工质量；切削深度过小则会导致加工效率降低。因此，通过优化工艺参数，如切削速度、进给速度和切削深度等，可以有效提高加工效率和质量。

（3）提高设备性能

设备的精度和稳定性对于加工误差的大小和加工精度和质量的高低有着直接的影响。因此，通过提高设备的精度和稳定性，可以有效减少加工误差，提高加工精度和质量。首先，提高设备的精度是非常重要的。设备的精度是指设备在加工过程中能够达到的加工尺寸的准确程度。如果设备的精度不高，那么加工出来的产品尺寸就会存在偏差，从而影响产品的质量。其次，提高设备的稳定性也非常重要。设备的稳定性是指设备在加工过程中能够保持稳定的加工状态，不出现振动和位移等现象。因此，要提高设备的稳定性，就需要对设备进行加固和减震处理，确保设备在加工过程中能够保持稳定的状态。

（4）提高操作人员技能水平

  。操作人员的技能水平和加工工艺掌握程度直接影响到加工误差的大小和加工质量的高低。因此，加强操作人员的技能培训，提高加工工艺水平和操作技能，是降低人为因素导致的加工误差和质量问题的重要途径。首先，对操作人员进行系统的镁合金加工工艺培训，使他们充分理解加工原理和工艺流程，掌握加工过程中的关键技术要点。这有助于提高操作人员对加工工艺的理解和掌握程度，从而在实际操作过程中能够更好地遵循工艺要求，降低加工误差。其次，通过实际操作训练，提高操作人员的操作技能。实际操作训练可以让操作人员熟悉设备操作，掌握加工过程中刀具的选择和使用、切削参数的调整、加工过程的监控等技能，从而在实际加工过程中能够更加熟练地操作设备，降低人为因素导致的加工误差。最后，定期对操作人员进行技能考核，检验他们的技能水平和加工工艺掌握程度，对于考核不合格的人员进行再次培训，确保每一位操作人员都具备足够的技能水平。通过加强操作人员的技能培训，提高加工工艺水平和操作技能，可以降低人为因素导致的加工误差和质量问题，从而提高镁合金加工的质量和效率。

结论:

镁合金加工过程中的难点与对策研究对于提高镁合金加工的效率和质量具有重要意义。通过选择合适的加工方法、优化工艺参数、提高设备性能以及提高操作人员技能水平等措施，可以有效解决镁合金加工过程中的难点问题，提高镁合金加工的整体水平。

参考文献：

[1] 卢文博.关于注塑模模仁采用镁合金加工时常见问题及解决方法[J].科技与创新, 2021(12):2.DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2021.12.059.

[2] 张钰萍,林有希,孟鑫鑫,等.镁合金高速加工过程切削温度预测研究综述[J].机床与液压, 2021(049-019).

[3] 叶挺.一种镁合金型材加工过程中的粉尘回收处理装置:CN202021784796.1[P].CN213375759U[2023-11-01].

[4] 张祖涛,高健,李大鹏.镁合金焊接加工工镁合金焊接加工工艺及焊接裂纹的防治措施[J].  2021.