CN106363307A - 钕铁硼的新型加工方法 - Google Patents

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    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets

Abstract

本发明公开了一种钕铁硼的新型加工方法，包括如下步骤：步骤一、将烧结钕铁硼毛坯利用切片机加工成方形片；步骤二、将步骤一中得到的方形片除油后，烘干；步骤三、将步骤二中烘干后的方形片置于激光切割机工作平台上，利用夹紧工装固定；步骤四、利用激光切割机的激光振荡器发射的激光束，通过光束通道射入待加工的方形片表面，实现切割；其中，所述步骤四在氮气的保护下进行。依照本发明的方法，在确保钕铁硼性能同时，旨在解决各类异形难以加工的产品，并且实现一次成型，不仅可以保证尺寸要求，更能提高生产效率要求。

Description

钕铁硼的新型加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种钕铁硼的新型加工方法。
背景技术
在加工钕铁硼异形产品、难以加工的产品成型，目前的钕铁硼加工手段难以完成一次成型，都是经过多到工序完成产品制作，不仅难以确保尺寸要求，同时生产效率低下，在加工同时要保证钕铁硼的产品在性能要求，这里主要是由于钕铁硼产品在线切割电火花的加工会产生一定的氧化层，高温条件下会氧化。目前的加工工艺很难实现，而本发明主要是解决此问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种钕铁硼的新型加工方法。
本发明提供的技术方案为：
一种钕铁硼的新型加工方法，包括：
步骤一、将烧结钕铁硼毛坯利用切片机加工成方形片；
步骤二、将步骤一中得到的方形片除油后，烘干；
步骤三、将步骤二中烘干后的方形片置于激光切割机工作平台上，利用夹紧工装固定；
步骤四、利用激光切割机的激光振荡器发射的激光束，通过光束通道射入待加工的方形片表面，实现切割；
其中，所述步骤四在氮气的保护下进行。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，所述步骤四中，所述氮气来自于辅助气体瓶，所述辅助气体瓶设置于所述激光切割机工作平台上，且位于所述激光切割机工作平台的冷却水装置和压缩空气瓶之间。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，所述步骤一中，所述方形片的厚度为1-2mm。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，在所述步骤四之后还包括：
步骤五、将步骤四处理后的产品进行真空封装，进行转序。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，所述步骤二中，利用超声波清洗和清洗剂联合使用的方式对所述方形片进行所述除油。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，所述方形片的长和宽为50mm。
优选的是，所述的钕铁硼的新型加工方法中，所述步骤三中，所述夹紧工装与所述方形片的外观尺寸相匹配。
本发明至少包括以下有益效果：
依照本发明的方法，将钕铁硼加工成薄片时，因钕铁硼本身的晶体结构而形成固有的物理特性(硬、脆)增加了加工的难度，故利用切片机切割薄片(1mm左右)，更加容易实现了后续激光切割的可行性。
并且，除油清洗后的方形片，增加了后续切割的安全性，激光切割利用的聚焦的高功率能量，故较高光能强度会引燃油污，发生燃烧或碳化现象，故产品表面的油污很大程度上影响到激光加工的产品质量，而处理干净后的方形片，不会有此影响。
同时，根据方形片外观的尺寸形状，设计相对应的固定夹紧工装，确保后续在激光切割中，实现产品的固定夹紧要求，确保加工尺寸要求。
激光切割利用聚焦的高功率密度的前提下，激光束的能量以及活性气体辅助切割过程所附加的化学反应热能全部被材料吸收，由此引起的激光作用点的温度急剧上升，达到沸点后的的材料开始汽化，并形成孔洞，随着光束与工件的相对运动，最终使材料形成切缝，切缝处的熔渣被一定的辅助气体吹除。
激光切割过程全程在氮气的保护状态下实现，因钕铁硼属于极易氧化的，且表面的氧化层会严重影响磁铁的性能、磁通要求等，故需要在氮气的保护实现产品的加工。
最后将加工的产品真空封装，保护产品的性能。
本发明操作简单，在保证钕铁硼的产品性能要求的同时，避免了高温条件下的氧化，且能够解决各类异形难以加工的产品，并且实现一次成型，不仅可以保证尺寸要求，更能提高生产效率要求。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的钕铁硼的新型加工方法的激光切割示意图；
图2为本发明其中一个实施例中辅助气体瓶处的截面示意图；
图3为本发明其中一个实施例中加工的产品的尺寸的示意图。
其中，1-冷却水装置，2-辅助气体瓶，3-压缩空气，4-激光振荡器，5-激光束，6-丝杠，7-切割工作平台，8-夹紧工装，9-待加工件，10-控制面板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种钕铁硼的新型加工方法，包括如下步骤：
步骤一、将烧结钕铁硼毛坯利用切片机加工成方形片；
步骤二、将步骤一中得到的方形片除油后，烘干；
步骤三、将步骤二中烘干后的方形片置于激光切割机工作平台上，利用夹紧工装固定；
步骤四、利用激光切割机的激光振荡器发射的激光束，通过光束通道射入待加工的方形片表面，实现切割；激光切割机利用图1所示的激光振荡器4发射的激光束，通过光束通道5射入待加工的产品表面，实现切割。而产品尺寸的形成，主要是通过丝杠6的位移来实现的。如下表1～4所示结果。
激光切割与传统线切割加工方式的尺寸对比表：(加工一款内弧形尺寸)
表1产品外形尺寸
表2产品内孔尺寸
表3产品外形尺寸
表4产品内孔尺寸
如图3所示为本次加工实验验证的图纸尺寸规范，通过比较可以很明显看出来，激光切割的方式更有利，更有优势。通过激光加工方式可以实现外形和内孔的一次成型，不仅效率高，而且精度比传功方式更加有效。
其中，所述步骤四在氮气的保护下进行。因钕铁硼在高温条件下极易氧化，导致性能异常，因此这里主要是通过图1所示的辅助气体瓶2，喷射的高纯度(99％)氮气，实现产品在密闭的氮气保护下进行切割，同时也能利用喷射的气体流速将加工的切削杂质吹走。
依照本发明的方法，将钕铁硼加工成薄片时，因钕铁硼本身的晶体结构而形成固有的物理特性(硬、脆)增加了加工的难度，故利用切片机切割薄片(1mm左右)，更加容易实现了后续激光切割的可行性。
并且，除油清洗后的方形片，增加了后续切割的安全性，激光切割利用的聚焦的高功率能量，故较高光能强度会引燃油污，发生燃烧或碳化现象，故产品表面的油污很大程度上影响到激光加工的产品质量，而处理干净后的方形片，不会有此影响。
同时，根据方形片外观的尺寸形状，设计相对应的固定夹紧工装，确保后续在激光切割中，实现产品的固定夹紧要求，确保加工尺寸要求。
激光切割利用聚焦的高功率密度的前提下，激光束的能量以及活性气体辅助切割过程所附加的化学反应热能全部被材料吸收，由此引起的激光作用点的温度急剧上升，达到沸点后的的材料开始汽化，并形成孔洞，随着光束与工件的相对运动，最终使材料形成切缝，切缝处的熔渣被一定的辅助气体吹除。
激光切割过程全程在氮气的保护状态下实现，因钕铁硼属于极易氧化的，且表面的氧化层会严重影响磁铁的性能、磁通要求等，故需要在氮气的保护实现产品的加工。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤四中，所述氮气来自于辅助气体瓶2，所述辅助气体瓶2设置于所述激光切割机工作平台上，且位于所述激光切割机工作平台的冷却水装置1和压缩空气瓶3之间。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，所述方形片的厚度为1-2mm。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，在所述步骤四之后还包括：
步骤五、将步骤四处理后的产品进行真空封装，进行转序。最后将加工的产品真空封装，保护产品的性能。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，利用超声波清洗和清洗剂联合使用的方式对所述方形片进行所述除油。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述方形片的长和宽为50mm。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤三中，所述夹紧工装与所述方形片的外观尺寸相匹配。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将烧结钕铁硼毛坯利用切片机加工成方形片；
步骤二、将步骤一中得到的方形片除油后，烘干；
步骤三、将步骤二中烘干后的方形片置于激光切割机工作平台上，利用夹紧工装固定；
步骤四、利用激光切割机的激光振荡器发射的激光束，通过光束通道射入待加工的方形片表面，实现切割；
其中，所述步骤四在氮气的保护下进行。
2.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，所述步骤四中，所述氮气来自于辅助气体瓶，所述辅助气体瓶设置于所述激光切割机工作平台上，且位于所述激光切割机工作平台的冷却水装置和压缩空气瓶之间。
3.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，所述步骤一中，所述方形片的厚度为1-2mm。
4.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，在所述步骤四之后还包括：
步骤五、将步骤四处理后的产品进行真空封装，进行转序。
5.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，所述步骤二中，利用超声波清洗和清洗剂联合使用的方式对所述方形片进行所述除油。
6.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，所述方形片的长和宽为50mm。
7.如权利要求1所述的钕铁硼的新型加工方法，其特征在于，所述步骤三中，所述夹紧工装与所述方形片的外观尺寸相匹配。
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