一种振动磨削切割稀土磁体的方法技术

本发明专利技术属于金属间化合物型金属材料的机械加工领域。主要适用于钕铁硼系、１－５型稀土－钴系、２－１７型稀土－过渡金属系、其他稀土－铁系磁铁的切割加工，也适用于铁氧体和半导体等的切割加工，刀具采用带有磨粒的刀片或刀带。该方法的主要特征在于刀具与工件相互作主切割运动的同时刀具与工件作相对的振动以提高切割效率和切口表面质量。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属间化合物型材料的机械切割加工领域。主要用于钕铁硼系、1-5型稀土-钴系、2-17型稀土-过渡金属系、其它稀土-铁系磁体的机械切割加工，也可用于铁氧体、半导体等脆性材料的机械切割加工。以钕铁硼系为代表的稀土磁体具有极好的永磁特性，是当前极受重视的一类电子材料，广泛用于电子计算机外部设备、通信装置以及汽车等领域。该材料多用常规的粉末冶金法制造，一般不易制成薄、细等小件产品，通常为块体材料。许多磁体器件多用薄片型零件，所以目前多用机械切割加工方法从粉末冶金法得到的块体切取所需的薄片。由于该材料硬且脆，用现有的机械切割方法进行切割，切割效率很低，切口表面容易产生崩边现象。本专利技术的目的在于提供一种简便、高效而且能够得到良好切口表面质量的机械切割加工方法。本专利技术方法的具体工艺特点如下。在切割过程中刀具与工件作相对主切削运动的同时，使刀具与工件作相对振动，振动频率为50Hz-50kHz、振幅为0.001mm-0.5mm、振动方向在与主切削运动平行的平面上，振动方向可以在主切削运动方向上，也可以在进给方向上，还可以是这两个方向上振动的合成。由于在主切削的过程中引入振动，磨粒微刃切削过程中的切削速度、每次进给量、排屑方式以及微刃上积屑留的形成都得到改善，从而使切削阻力减小、切削效率提高、切口表面质量提高。与现有技术相比、本专利技术具有如下优点(1)切割效率提高20％以上；(2)切口表面光洁度提高一个等级。实施例1按照本专利技术所述方法，利用图1所示的机械切割装置，重量百分比为29％Nd、0.5％Pr、1.5％Dy、1.0％B，其余为铁的钕铁硼系烧结磁体。使用的工艺参量为主轴(1)的转速＝3000转/分、工作台(4)的进给力＝2Kgf、工件(3)的尺寸＝Φ25mm×3根、激振器(6)的振动参量频率＝50Hz、振幅＝0.5mm、方向在进给方向上。用秒表测得每刀切割时间t＝4分17秒，用表面光洁度测定切口表面粗糙度Ra＝0.4-0.8μm。比较例1除激振器(6)不工作外，所有切割方式、工件(3)的材质、主轴(1)的转速、工作台(4)的进给力、工件(3)的尺寸等全与实施例1相同。用秒表测得的每刀切割时间t＝5分57秒，用表面光洁度测定仪测得的表面光洁度Ra＝1.6-0.8μm。从测量结果可以看出，在主切削过程中引入振动后，切割效率和切口表面光洁度得到明显改善。实施例2按照本专利技术所述方法，利用图2所用的往复式机械切割装置切割SmCo5烧结磁体。使用的工艺参量为往复运动频率＝120次/分，工作台(4)的进给力＝1.5kgf、工件(5)的尺寸＝φ20mm×5根、激振器(6)的振动参量频率＝100Hz、振幅＝0.3mm、方向在进给方向上。用秒表测量每刀切割时间t，用表面光洁度测定仪测定切口表面粗糙度Ra。所得结果为t＝5分15秒，Ra＝0.3-0.6μm。比较例2除激振器(6)不工作外，所用切割方式、工件(5)材质、往复运动速度、工作台(4)进给力、工件(5)尺寸等全与实施例2相同。用秒表测得的每刀切割时间t＝6分20秒，用表面光洁度测定仪测得的切口表面粗糙度Ra＝0.5-1.0微米。从测量结果可以看出，在主切割过程中引入振动后，切割效率和切口表面光洁度均得到明显改善。实施例3按照本专利技术所述方法，利用图1所示的旋转式机械切割装置切割Sm2(Fe，Co，Cu，Zr)16.5烧结磁体。工艺参量完全和实施例1相同。最后测得的每刀切割时间t＝4分20秒，切口表面粗糙度Ra＝0.5-0.9微米。结果表明，得到良好的切割效率和切口表面光洁度。 附图说明图1为本专利技术的旋转式机械切割示意图。工作台(4)上设置有激振器(6)，在刀片(5)作旋转的主切削运动、工件(3)作直线进给运动进行切割的同时，迫使料架(2)带动工件(3)作垂直方向上振动。图2为本专利技术的往复式机械切割示意图。锯弓(1)带动刃口镀有金刚石的刀系(2)作往复的主切削运动。工作台(4)带动料架(3)，工件(5)作垂直的进给运动，在切削的同时，激振器(6)迫使料架(3)带动工件(5)产生振动。权利要求1.一种金属间化合物型稀土磁体、铁氧体、半导体等脆性材料的切割方法，其特征在于使用带有磨粒的刀具与工件作相对的切割运动以完成对工件的切割，在工件与刀具作主切割运动的同时刀具与工件作相对的振动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于工件与刀具之间的相对振动的振动频率为50Hz-50kHz；振幅在0.001mm-0.5mm之间；振动方向可以在切削方向，也可以在进给方向，还可以是这两种方向上振动的合成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于刀具是一种带有磨粒的刀具，磨粒可以是金刚石、立方氮化硼或其他硬度较高的材料；刀具形状可以是带式、条形或圆形的片状。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于刀具与工件的主切割运动可以是往返运动，也可以是回转运动。全文摘要本专利技术属于金属间化合物型金属材料的机械加工领域。主要适用于钕铁硼系、1—5型稀土－钴系、2－17型稀土－过渡金属系、其他稀土－铁系磁铁的切割加工,也适用于铁氧体和半导体等的切割加工,刀具采用带有磨粒的刀片或刀带。该方法的主要特征在于刀具与工件相互作主切割运动的同时刀具与工件作相对的振动以提高切割效率和切口表面质量。文档编号B24B27/06GK1229019SQ9810073公开日1999年9月22日 申请日期1998年3月16日 优先权日1998年3月16日专利技术者陈平安, 高肃钧, 刘会国, 欧传枢, 刘云飞, 张路条 申请人:北京市石景山区京磁技术公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属间化合物型稀土磁体、铁氧体、半导体等脆性材料的切割方法，其特征在于：使用带有磨粒的刀具与工件作相对的切割运动以完成对工件的切割，在工件与刀具作主切割运动的同时刀具与工件作相对的振动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平安，高肃钧，刘会国，欧传枢，刘云飞，张路条，
申请(专利权)人：北京市石景山区京磁技术公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]