專利名稱：一種振動(dòng)磨削切割稀土磁體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬間化合物型材料的機(jī)械切割加工領(lǐng)域。主要用于釹鐵硼系、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(jī)械切割加工，也可用于鐵氧體、半導(dǎo)體等脆性材料的機(jī)械切割加工。
以釹鐵硼系為代表的稀土磁體具有極好的永磁特性，是當(dāng)前極受重視的一類電子材料，廣泛用于電子計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、通信裝置以及汽車等領(lǐng)域。該材料多用常規(guī)的粉末冶金法制造，一般不易制成薄、細(xì)等小件產(chǎn)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(jī)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。
由于該材料硬且脆，用現(xiàn)有的機(jī)械切割方法進(jìn)行切割，切割效率很低，切口表面容易產(chǎn)生崩邊現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便、高效而且能夠得到良好切口表面質(zhì)量的機(jī)械切割加工方法。
本發(fā)明方法的具體工藝特點(diǎn)如下。在切割過程中刀具與工件作相對(duì)主切削運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，使刀具與工件作相對(duì)振動(dòng)，振動(dòng)頻率為50Hz-50kHz、振幅為0.001mm-0.5mm、振動(dòng)方向在與主切削運(yùn)動(dòng)平行的平面上，振動(dòng)方向可以在主切削運(yùn)動(dòng)方向上，也可以在進(jìn)給方向上，還可以是這兩個(gè)方向上振動(dòng)的合成。由于在主切削的過程中引入振動(dòng)，磨粒微刃切削過程中的切削速度、每次進(jìn)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(zhì)量提高。
與現(xiàn)有技術(shù)相比、本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)切割效率提高20％以上；(2)切口表面光潔度提高一個(gè)等級(jí)。
實(shí)施例1按照本發(fā)明所述方法，利用圖1所示的機(jī)械切割裝置，重量百分比為29％Nd、0.5％Pr、1.5％Dy、1.0％B，其余為鐵的釹鐵硼系燒結(jié)磁體。使用的工藝參量為主軸(1)的轉(zhuǎn)速＝3000轉(zhuǎn)/分、工作臺(tái)(4)的進(jìn)給力＝2Kgf、工件(3)的尺寸＝Φ25mm×3根、激振器(6)的振動(dòng)參量頻率＝50Hz、振幅＝0.5mm、方向在進(jìn)給方向上。
用秒表測(cè)得每刀切割時(shí)間t＝4分17秒，用表面光潔度測(cè)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(zhì)、主軸(1)的轉(zhuǎn)速、工作臺(tái)(4)的進(jìn)給力、工件(3)的尺寸等全與實(shí)施例1相同。
用秒表測(cè)得的每刀切割時(shí)間t＝5分57秒，用表面光潔度測(cè)定儀測(cè)得的表面光潔度Ra＝1.6-0.8μm。
從測(cè)量結(jié)果可以看出，在主切削過程中引入振動(dòng)后，切割效率和切口表面光潔度得到明顯改善。
實(shí)施例2按照本發(fā)明所述方法，利用圖2所用的往復(fù)式機(jī)械切割裝置切割SmCo5燒結(jié)磁體。使用的工藝參量為往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率＝120次/分，工作臺(tái)(4)的進(jìn)給力＝1.5kgf、工件(5)的尺寸＝φ20mm×5根、激振器(6)的振動(dòng)參量頻率＝100Hz、振幅＝0.3mm、方向在進(jìn)給方向上。
用秒表測(cè)量每刀切割時(shí)間t，用表面光潔度測(cè)定儀測(cè)定切口表面粗糙度Ra。所得結(jié)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(zhì)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、工作臺(tái)(4)進(jìn)給力、工件(5)尺寸等全與實(shí)施例2相同。
用秒表測(cè)得的每刀切割時(shí)間t＝6分20秒，用表面光潔度測(cè)定儀測(cè)得的切口表面粗糙度Ra＝0.5-1.0微米。
從測(cè)量結(jié)果可以看出，在主切割過程中引入振動(dòng)后，切割效率和切口表面光潔度均得到明顯改善。
實(shí)施例3按照本發(fā)明所述方法，利用圖1所示的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械切割裝置切割Sm2(Fe，Co，Cu，Zr)16.5燒結(jié)磁體。工藝參量完全和實(shí)施例1相同。
最后測(cè)得的每刀切割時(shí)間t＝4分20秒，切口表面粗糙度Ra＝0.5-0.9微米。結(jié)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(fā)明的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械切割示意圖。工作臺(tái)(4)上設(shè)置有激振器(6)，在刀片(5)作旋轉(zhuǎn)的主切削運(yùn)動(dòng)、工件(3)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行切割的同時(shí)，迫使料架(2)帶動(dòng)工件(3)作垂直方向上振動(dòng)。
圖2為本發(fā)明的往復(fù)式機(jī)械切割示意圖。鋸弓(1)帶動(dòng)刃口鍍有金剛石的刀系(2)作往復(fù)的主切削運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)(4)帶動(dòng)料架(3)，工件(5)作垂直的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在切削的同時(shí)，激振器(6)迫使料架(3)帶動(dòng)工件(5)產(chǎn)生振動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種金屬間化合物型稀土磁體、鐵氧體、半導(dǎo)體等脆性材料的切割方法，其特征在于使用帶有磨粒的刀具與工件作相對(duì)的切割運(yùn)動(dòng)以完成對(duì)工件的切割，在工件與刀具作主切割運(yùn)動(dòng)的同時(shí)刀具與工件作相對(duì)的振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于工件與刀具之間的相對(duì)振動(dòng)的振動(dòng)頻率為50Hz-50kHz；振幅在0.001mm-0.5mm之間；振動(dòng)方向可以在切削方向，也可以在進(jìn)給方向，還可以是這兩種方向上振動(dòng)的合成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于刀具是一種帶有磨粒的刀具，磨?？梢允墙饎偸?、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(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于刀具與工件的主切割運(yùn)動(dòng)可以是往返運(yùn)動(dòng)，也可以是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬間化合物型金屬材料的機(jī)械加工領(lǐng)域。主要適用于釹鐵硼系、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,也適用于鐵氧體和半導(dǎo)體等的切割加工,刀具采用帶有磨粒的刀片或刀帶。該方法的主要特征在于刀具與工件相互作主切割運(yùn)動(dòng)的同時(shí)刀具與工件作相對(duì)的振動(dòng)以提高切割效率和切口表面質(zhì)量。
文檔編號(hào)B24B27/06GK1229019SQ9810073
公開日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1998年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月16日
發(fā)明者陳平安, 高肅鈞, 劉會(huì)國, 歐傳樞, 劉云飛, 張路條 申請(qǐng)人:北京市石景山區(qū)京磁技術(shù)公司