CN110238711A - 铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，所属金属加工技术领域，磁钢通过将各原料混合搅拌均匀后采用中频炉融化浇注成型后，由外圆磨夹爪组件对磁钢的外圆进行磨加工。外圆磨加工完成后，将磁钢放置送料盘给进组件内的送料盘上，送料盘两端的砂轮对磁钢两端面进行磨加工。完成双端面磨床对磁钢两端面的磨加工后，接着左砂轮伸缩油缸和右砂轮伸缩油缸收缩，同时料盘驱动马达带着送料盘由给进基座沿给进导轨退出，当退回到位后，取出完成磨加工的磁钢，换上新的带加工磁钢循环作业。具有产品质量稳定性好、磨削量小、加工效率高、操作方便快捷和砂轮使用寿命长的优点。简化了磁钢的磨削加工工艺，提高了磨削效率及产品尺寸精度。

Description

铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺。

背景技术

磁钢一般是指铝镍钴合金，磁钢是由几种硬的强金属，如铁与铝、镍、钴等合成，有时是铜、铌、钽合成，用来制作超硬度永磁合金。其金属成分的构成不同，磁性能不同，从而用途也不同，主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁钢是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一。铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。

铸造铝镍钴磁钢是由铝、铁、钴、镍、铜、铬等多种金属元素的合金，由中频炉融化浇注成型，是一种既硬又脆的磁性材料。其硬度HRC达到60以上。其机械加工量只能采用磨加工，其余车、钻、刨等加工方式均不能对铸造铝镍钴磁钢进行加工。

目前磨加工工艺普遍采用：卧轴平面磨床、立轴平面磨床、无芯磨床加工其表面，砂轮采用刚玉磨料，其中树脂式陶瓷粘合剂存在切削能力差、加工效率低下、尺寸精度低，产品开裂和掉晶情况多、砂轮消耗量大、产生大量工业垃圾、工人劳动强度大以及技能水平要求高等问题。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在切削能力差、加工效率低、尺寸精度低、砂轮消耗量大和劳动强度高的不足，提供了一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其具有产品质量稳定性好、磨削量小、加工效率高、操作方便快捷和砂轮使用寿命长的优点。简化了磁钢的磨削加工工艺，提高了磨削效率及产品尺寸精度。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，按如下操作步骤：

第一步：将磁钢的各原料混合搅拌均匀后采用中频炉融化浇注成型，其中，磁钢的原料各组分以及质量百分比为：45～55%的铁、22～26%的镍、8～12%的铝、7～10%的钴、2～3%的铜、1～2%的铬。

第二步：将浇注冷却后的磁钢插接至夹爪安装支架上的外圆磨夹爪组件内，接着驱动电机启动带动外圆磨夹爪组件旋转，此时伸缩缸支架上的液压伸缩缸伸展推动端部的推磨锥头，使得推磨锥头推动磁钢在外圆磨夹爪组件内给进滑动磨加工外圆。

第三步：外圆磨加工完成后，将磁钢放置送料盘给进组件内的送料盘上，送料盘安装在料盘驱动马达端面，通过给进基座与双端面磨床本体上的给进导轨，达到磁钢定位装配及送料磨加工的准备过程。双端面磨床本体可选用SKM7675数控盘式双端面磨床，还可选用M7630、M7640、M7650和M7675等多种双端面磨床进行磨加工。

第四步：当送料盘位于两砂轮之间时，砂轮旋轴驱动安装在左砂轮连接盘和右砂轮连接盘上的砂轮高速旋转，送料盘通过料盘驱动马达驱动高速旋转；接着左砂轮伸缩油缸伸长使得左砂轮连接盘上的砂轮与磁钢一端面进行接触式磨加工，右砂轮伸缩油缸收缩使得右砂轮连接盘上的砂轮与磁钢另一端面进行接触式磨加工。

第五步：完成磁钢两端面的磨加工后，左砂轮伸缩油缸和右砂轮伸缩油缸收缩，此时砂轮和送料盘转变成低速旋转，同时料盘驱动马达带着送料盘由给进基座沿给进导轨退出，当退回到位后，料盘驱动马达停止运行，取出完成磨加工的磁钢，换上新的带加工磁钢循环作业。

作为优选，当磁钢磨加工外圆时，推磨锥头顶住磁钢一端，将夹抓爪杆旋转固定的磁钢通过与夹抓爪杆端面呈一体化结构砂轮块实现对磁钢外圆的磨加工过程，完成该加工后，调换磁钢另一端面再由推磨锥头重复推送磨外圆。

作为优选，当推磨锥头顶住磁钢一端后，磁钢的另一端在滑动过程中与弹簧前端的推板压接，推磨锥头随液压伸缩缸收缩后，由夹爪座内的弹簧通过推板将磁钢推出取件。

作为优选，夹抓爪杆通过与夹爪座的螺纹套接深度来控制砂轮块磨加工的外圆尺寸精度。

作为优选，砂轮块和砂轮均采用含立方氮化硼的磨料，韧度为60～100目，砂轮块和砂轮的配方成分为46%的树脂粘合剂、7%的碳化硅、5%的粘土、6%的铜粉、6%的二氧化硅和30%的立方氮化硼组成。

作为优选，左砂轮连接盘和右砂轮连接盘分别采用砂轮旋轴与双端面磨床本体两端上的伺服电机进行动力输出，同时砂轮旋轴和伺服电机之间通过皮带轮进行动力传递。

作为优选，两伺服电机呈反方向旋转，保证磁钢两端的砂轮同向旋转，送料盘的旋转方向与砂轮一致。

作为优选，磁钢的长度尺寸由左砂轮伸缩油缸伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸收缩尺寸来确定；左砂轮连接盘和右砂轮连接盘的间距去除左砂轮伸缩油缸伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸收缩尺寸即磁钢的长度尺寸。

作为优选，送料盘上的磁钢呈等间距环形分布。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，与现有技术相比较，具有产品质量稳定性好、磨削量小、加工效率高、操作方便快捷和砂轮使用寿命长的优点。简化了磁钢的磨削加工工艺，提高了磨削效率及产品尺寸精度。

附图说明

图1是本发明的磁钢外圆磨加工结构的结构示意图。

图2是本发明的外圆磨夹爪组件的结构剖视图。

图3是本发明的双端面磨床的结构示意图。

图4是本发明的送料盘给进组件的结构示意图。

图5是本发明的送料盘给进组件的局部侧视结构示意图。

图6是本发明的砂轮磨磁钢的结构示意图。

图中：液压伸缩缸1，伸缩缸支架2，推磨锥头3，磁钢4，外圆磨夹爪组件5，夹爪安装支架6，驱动电机7，砂轮块8，夹抓爪杆9，推板10，夹爪座11，弹簧12，皮带轮13，伺服电机14，双端面磨床本体15，送料盘给进组件16，料盘驱动马达17，左砂轮伸缩油缸18，右砂轮伸缩油缸19，左砂轮连接盘20，砂轮21，右砂轮连接盘22，送料盘23，给进导轨24，给进基座25，砂轮旋轴26。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-6所示，一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，按如下操作步骤：

第一步：将磁钢4的各原料混合搅拌均匀后采用中频炉融化浇注成型，其中，磁钢4的原料各组分以及质量百分比为：50%的铁、25%的镍、12%的铝、9%的钴、3%的铜、1%的铬。

第二步：将浇注冷却后的磁钢4插接至夹爪安装支架6上的外圆磨夹爪组件5内，接着驱动电机7启动带动外圆磨夹爪组件5旋转，此时伸缩缸支架2上的液压伸缩缸1伸展推动端部的推磨锥头3，使得推磨锥头3推动磁钢4在外圆磨夹爪组件5内给进滑动磨加工外圆。

当磁钢4磨加工外圆时，推磨锥头3顶住磁钢4一端，将夹抓爪杆9旋转固定的磁钢4通过与夹抓爪杆9端面呈一体化结构砂轮块8实现对磁钢4外圆的磨加工过程，完成该加工后，调换磁钢4另一端面再由推磨锥头3重复推送磨外圆。夹抓爪杆9通过与夹爪座11的螺纹套接深度来控制砂轮块8磨加工的外圆尺寸精度。

当推磨锥头3顶住磁钢4一端后，磁钢4的另一端在滑动过程中与弹簧12前端的推板10压接，推磨锥头3随液压伸缩缸1收缩后，由夹爪座11内的弹簧12通过推板10将磁钢4推出取件。

第三步：外圆磨加工完成后，将磁钢4放置送料盘给进组件16内的送料盘23上，送料盘23上的磁钢4呈等间距环形分布。送料盘23安装在料盘驱动马达17端面，通过给进基座25与双端面磨床本体15上的给进导轨24，达到磁钢4定位装配及送料磨加工的准备过程。

第四步：当送料盘23位于两砂轮21之间时，砂轮旋轴26驱动安装在左砂轮连接盘20和右砂轮连接盘22上的砂轮21高速旋转，送料盘23通过料盘驱动马达17驱动高速旋转。接着左砂轮伸缩油缸18伸长使得左砂轮连接盘20上的砂轮21与磁钢4一端面进行接触式磨加工，右砂轮伸缩油缸19收缩使得右砂轮连接盘22上的砂轮21与磁钢4另一端面进行接触式磨加工。磁钢4的长度尺寸由左砂轮伸缩油缸18伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸19收缩尺寸来确定。左砂轮连接盘20和右砂轮连接盘22的间距去除左砂轮伸缩油缸18伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸19收缩尺寸即磁钢4的长度尺寸。

左砂轮连接盘20和右砂轮连接盘22分别采用砂轮旋轴26与双端面磨床本体15两端上的伺服电机14进行动力输出，同时砂轮旋轴26和伺服电机14之间通过皮带轮13进行动力传递。两伺服电机14呈反方向旋转，保证磁钢4两端的砂轮21同向旋转，送料盘23的旋转方向与砂轮21一致。

第五步：完成磁钢4两端面的磨加工后，左砂轮伸缩油缸18和右砂轮伸缩油缸19收缩，此时砂轮21和送料盘23转变成低速旋转，同时料盘驱动马达17带着送料盘23由给进基座25沿给进导轨24退出，当退回到位后，料盘驱动马达17停止运行，取出完成磨加工的磁钢4，换上新的带加工磁钢4循环作业。

砂轮块8和砂轮21均采用含立方氮化硼的磨料，韧度为80目，砂轮块8和砂轮21的配方成分为46%的树脂粘合剂、7%的碳化硅、5%的粘土、6%的铜粉、6%的二氧化硅和30%的立方氮化硼组成。

综上所述，该铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，具有产品质量稳定性好、磨削量小、加工效率高、操作方便快捷和砂轮使用寿命长的优点。简化了磁钢的磨削加工工艺，提高了磨削效率及产品尺寸精度。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于按如下操作步骤：

第一步：将磁钢（4）的各原料混合搅拌均匀后采用中频炉融化浇注成型，其中，磁钢（4）的原料各组分以及质量百分比为：45～55%的铁、22～26%的镍、8～12%的铝、7～10%的钴、2～3%的铜、1～2%的铬；

第二步：将浇注冷却后的磁钢（4）插接至夹爪安装支架（6）上的外圆磨夹爪组件（5）内，接着驱动电机（7）启动带动外圆磨夹爪组件（5）旋转，此时伸缩缸支架（2）上的液压伸缩缸（1）伸展推动端部的推磨锥头（3），使得推磨锥头（3）推动磁钢（4）在外圆磨夹爪组件（5）内给进滑动磨加工外圆；

第三步：外圆磨加工完成后，将磁钢（4）放置送料盘给进组件（16）内的送料盘（23）上，送料盘（23）安装在料盘驱动马达（17）端面，通过给进基座（25）与双端面磨床本体（15）上的给进导轨（24），达到磁钢（4）定位装配及送料磨加工的准备过程；

第四步：当送料盘（23）位于两砂轮（21）之间时，砂轮旋轴（26）驱动安装在左砂轮连接盘（20）和右砂轮连接盘（22）上的砂轮（21）高速旋转，送料盘（23）通过料盘驱动马达（17）驱动高速旋转；接着左砂轮伸缩油缸（18）伸长使得左砂轮连接盘（20）上的砂轮（21）与磁钢（4）一端面进行接触式磨加工，右砂轮伸缩油缸（19）收缩使得右砂轮连接盘（22）上的砂轮（21）与磁钢（4）另一端面进行接触式磨加工；

第五步：完成磁钢（4）两端面的磨加工后，左砂轮伸缩油缸（18）和右砂轮伸缩油缸（19）收缩，此时砂轮（21）和送料盘（23）转变成低速旋转，同时料盘驱动马达（17）带着送料盘（23）由给进基座（25）沿给进导轨（24）退出，当退回到位后，料盘驱动马达（17）停止运行，取出完成磨加工的磁钢（4），换上新的带加工磁钢（4）循环作业。

2.根据权利要求1所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：当磁钢（4）磨加工外圆时，推磨锥头（3）顶住磁钢（4）一端，将夹抓爪杆（9）旋转固定的磁钢（4）通过与夹抓爪杆（9）端面呈一体化结构砂轮块（8）实现对磁钢（4）外圆的磨加工过程，完成该加工后，调换磁钢（4）另一端面再由推磨锥头（3）重复推送磨外圆。

3.根据权利要求2所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：当推磨锥头（3）顶住磁钢（4）一端后，磁钢（4）的另一端在滑动过程中与弹簧（12）前端的推板（10）压接，推磨锥头（3）随液压伸缩缸（1）收缩后，由夹爪座（11）内的弹簧（12）通过推板（10）将磁钢（4）推出取件。

4.根据权利要求2所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：夹抓爪杆（9）通过与夹爪座（11）的螺纹套接深度来控制砂轮块（8）磨加工的外圆尺寸精度。

5.根据权利要求4所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：砂轮块（8）和砂轮（21）均采用含立方氮化硼的磨料，韧度为60～100目，砂轮块（8）和砂轮（21）的配方成分为46%的树脂粘合剂、7%的碳化硅、5%的粘土、6%的铜粉、6%的二氧化硅和30%的立方氮化硼组成。

6.根据权利要求1所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：左砂轮连接盘（20）和右砂轮连接盘（22）分别采用砂轮旋轴（26）与双端面磨床本体（15）两端上的伺服电机（14）进行动力输出，同时砂轮旋轴（26）和伺服电机（14）之间通过皮带轮（13）进行动力传递。

7.根据权利要求1或6所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：两伺服电机（14）呈反方向旋转，保证磁钢（4）两端的砂轮（21）同向旋转，送料盘（23）的旋转方向与砂轮（21）一致。

8.根据权利要求1所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：磁钢（4）的长度尺寸由左砂轮伸缩油缸（18）伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸（19）收缩尺寸来确定；左砂轮连接盘（20）和右砂轮连接盘（22）的间距去除左砂轮伸缩油缸（18）伸长尺寸和右砂轮伸缩油缸（19）收缩尺寸即磁钢（4）的长度尺寸。

9.根据权利要求1所述的铸造铝镍钴磁钢磨加工工艺，其特征在于：送料盘（23）上的磁钢（4）呈等间距环形分布。