范 雷， 颜 培， 陈仕齐， 陈 豪， 焦 黎， 仇天阳， 王西彬

(北京理工大学 机械与车辆学院， 北京 100081)

镁合金作为轻量化绿色工程材料，具有比重小，比强度和比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强等优良特性，在航空航天、军事工业、海洋船舶、电子通信、医疗器械、交通运输等各个领域具有广泛的应用前景[1-3]。由于镁合金活性较高，易与水发生反应生成镁离子，使切削液中的极性添加剂和阴离子型乳化剂等成分反应失效，从而导致切削液失效，而且反应析出物粘结在工件表面会使零件加工性能下降的同时，还会使加工表面发生腐蚀，极大地降低加工表面质量。因此，镁合金的切削加工过程中不宜采用切削液进行润滑和冷却，通常只能采用干式切削。但是，在镁合金的精加工中，加工产生的切屑容易断裂形成面积-体积比较大的细屑，由于镁合金的热容低，热膨胀系数高达26×10-6nm/(mm·℃)，而镁合金燃点较低仅为520℃，所以切削热容易积聚达到其燃点，引发火灾等事故[4]。镁合金常规干式切削的切削参数无法满足其安全高效、高质量加工要求，同时也制约了镁合金的广泛应用。

低温切削是一种绿色加工技术，是在切削区域喷入低温冷却介质形成低温加工条件，利用材料的低温脆性，促进切屑和工件的分离，提高切削效率并改善加工表面质量[5]。因此，低温切削成为解决镁合金切削过程中冷却和润滑问题的一个有效途径，并且还能通过降低切削区温度，减缓镁合金的氧化。……