[发明专利]低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于镁锂合金加工技术领域，涉及低温装置降低镁锂合金加工温度的方法及应用。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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。