一種振動磨削切割稀土磁體的方法
2023-10-24 16:13:52 1
專利名稱：一種振動磨削切割稀土磁體的方法
技術領域：
本發明屬於金屬間化合物型材料的機械切割加工領域。主要用於釹鐵硼系、1-5型稀土-鈷系、2-17型稀土-過渡金屬系、其它稀土-鐵系磁體的機械切割加工，也可用於鐵氧體、半導體等脆性材料的機械切割加工。
以釹鐵硼係為代表的稀土磁體具有極好的永磁特性，是當前極受重視的一類電子材料，廣泛用於電子計算機外部設備、通信裝置以及汽車等領域。該材料多用常規的粉末冶金法製造，一般不易製成薄、細等小件產品，通常為塊體材料。許多磁體器件多用薄片型零件，所以目前多用機械切割加工方法從粉末冶金法得到的塊體切取所需的薄片。
由於該材料硬且脆，用現有的機械切割方法進行切割，切割效率很低，切口表面容易產生崩邊現象。
本發明的目的在於提供一種簡便、高效而且能夠得到良好切口表面質量的機械切割加工方法。
本發明方法的具體工藝特點如下。在切割過程中刀具與工件作相對主切削運動的同時，使刀具與工件作相對振動，振動頻率為50Hz-50kHz、振幅為0.001mm-0.5mm、振動方向在與主切削運動平行的平面上，振動方向可以在主切削運動方向上，也可以在進給方向上，還可以是這兩個方向上振動的合成。由於在主切削的過程中引入振動，磨粒微刃切削過程中的切削速度、每次進給量、排屑方式以及微刃上積屑留的形成都得到改善，從而使切削阻力減小、切削效率提高、切口表面質量提高。
與現有技術相比、本發明具有如下優點(1)切割效率提高20％以上；(2)切口表面光潔度提高一個等級。
實施例1按照本發明所述方法，利用圖1所示的機械切割裝置，重量百分比為29％Nd、0.5％Pr、1.5％Dy、1.0％B，其餘為鐵的釹鐵硼系燒結磁體。使用的工藝參量為主軸(1)的轉速＝3000轉/分、工作檯(4)的進給力＝2Kgf、工件(3)的尺寸＝Φ25mm×3根、激振器(6)的振動參量頻率＝50Hz、振幅＝0.5mm、方向在進給方向上。
用秒表測得每刀切割時間t＝4分17秒，用表面光潔度測定切口表面粗糙度Ra＝0.4-0.8μm。
比較例1除激振器(6)不工作外，所有切割方式、工件(3)的材質、主軸(1)的轉速、工作檯(4)的進給力、工件(3)的尺寸等全與實施例1相同。
用秒表測得的每刀切割時間t＝5分57秒，用表面光潔度測定儀測得的表面光潔度Ra＝1.6-0.8μm。
從測量結果可以看出，在主切削過程中引入振動後，切割效率和切口表面光潔度得到明顯改善。
實施例2按照本發明所述方法，利用圖2所用的往復式機械切割裝置切割SmCo5燒結磁體。使用的工藝參量為往復運動頻率＝120次/分，工作檯(4)的進給力＝1.5kgf、工件(5)的尺寸＝φ20mm×5根、激振器(6)的振動參量頻率＝100Hz、振幅＝0.3mm、方向在進給方向上。
用秒表測量每刀切割時間t，用表面光潔度測定儀測定切口表面粗糙度Ra。所得結果為t＝5分15秒，Ra＝0.3-0.6μm。
比較例2除激振器(6)不工作外，所用切割方式、工件(5)材質、往復運動速度、工作檯(4)進給力、工件(5)尺寸等全與實施例2相同。
用秒表測得的每刀切割時間t＝6分20秒，用表面光潔度測定儀測得的切口表面粗糙度Ra＝0.5-1.0微米。
從測量結果可以看出，在主切割過程中引入振動後，切割效率和切口表面光潔度均得到明顯改善。
實施例3按照本發明所述方法，利用圖1所示的旋轉式機械切割裝置切割Sm2(Fe，Co，Cu，Zr)16.5燒結磁體。工藝參量完全和實施例1相同。
最後測得的每刀切割時間t＝4分20秒，切口表面粗糙度Ra＝0.5-0.9微米。結果表明，得到良好的切割效率和切口表面光潔度。
圖1為本發明的旋轉式機械切割示意圖。工作檯(4)上設置有激振器(6)，在刀片(5)作旋轉的主切削運動、工件(3)作直線進給運動進行切割的同時，迫使料架(2)帶動工件(3)作垂直方向上振動。
圖2為本發明的往復式機械切割示意圖。鋸弓(1)帶動刃口鍍有金剛石的刀系(2)作往復的主切削運動。工作檯(4)帶動料架(3)，工件(5)作垂直的進給運動，在切削的同時，激振器(6)迫使料架(3)帶動工件(5)產生振動。
權利要求
1.一種金屬間化合物型稀土磁體、鐵氧體、半導體等脆性材料的切割方法，其特徵在於使用帶有磨粒的刀具與工件作相對的切割運動以完成對工件的切割，在工件與刀具作主切割運動的同時刀具與工件作相對的振動。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於工件與刀具之間的相對振動的振動頻率為50Hz-50kHz；振幅在0.001mm-0.5mm之間；振動方向可以在切削方向，也可以在進給方向，還可以是這兩種方向上振動的合成。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於刀具是一種帶有磨粒的刀具，磨粒可以是金剛石、立方氮化硼或其他硬度較高的材料；刀具形狀可以是帶式、條形或圓形的片狀。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於刀具與工件的主切割運動可以是往返運動，也可以是迴轉運動。
全文摘要
本發明屬於金屬間化合物型金屬材料的機械加工領域。主要適用於釹鐵硼系、1—5型稀土－鈷系、2－17型稀土－過渡金屬系、其他稀土－鐵系磁鐵的切割加工,也適用於鐵氧體和半導體等的切割加工,刀具採用帶有磨粒的刀片或刀帶。該方法的主要特徵在於刀具與工件相互作主切割運動的同時刀具與工件作相對的振動以提高切割效率和切口表面質量。
文檔編號B24B27/06GK1229019SQ9810073
公開日1999年9月22日 申請日期1998年3月16日 優先權日1998年3月16日
發明者陳平安, 高肅鈞, 劉會國, 歐傳樞, 劉雲飛, 張路條 申請人:北京市石景山區京磁技術公司