JP6665775B2 - 希土類焼結磁石の固定治具 - Google Patents

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Description

本発明は、Nd−Fe−B系焼結磁石に代表される希土類焼結磁石をマルチ切断する際に好適な固定治具に関するものである。
焼結磁石の製品を製造する場合、プレス成形の段階で製品形状とほぼ同様な形状とする1個取りを行う場合と、大きなブロック状に成形し、加工工程で切断する場合(多数個取り)があるが、小さい製品や磁化方向の厚みが薄い製品を製造する場合、プレス成形、焼結において正常な形状の焼結体を得ることが難しいため、焼結磁石の製品においては、多数個取りが一般的である。
希土類焼結磁石の切断刃としては、薄板円板を台板としてその外周部分にダイヤモンド砥粒などを固着した砥石外周切断刃が、生産性の点から主に用いられている。これは、外周切断刃の場合、例えば、外周縁部に砥粒部を薄板円板の砥石台板に固着した外周切断刃を複数、スペーサーを介して回転軸(シャフト)に取り付け、組み上げたマルチ切断刃を用いれば、一度に多数個取りができるいわゆるマルチ切断が可能であるからである。
近年、希土類焼結磁石の生産効率化を求め、切断する磁石ブロックの更なる大型化が進み、切断高さが高くなる傾向にある。磁石高さが高い場合、切断砥石ブレードの有効径、即ち、回転軸又はスペーサーから切断砥石ブレード外周までの距離(切断砥石ブレードが切断できる最大高さに相当する)を長くする必要があるが、この場合、切断砥石ブレードがより変形しやすく、特に、回転軸方向にぶれやすくなり、切断された希土類焼結磁石の形状や寸法精度が悪化する。これを防ぐために、従来は、切断砥石ブレードを厚くしていたが、切断砥石ブレードを厚くすると、切削される幅が広くなるため、薄い切断砥石ブレードを用いる場合と比べて、同一サイズの磁石ブロックからの製品取り数が減少してしまうという問題があり、希土類金属の高騰が進む中、製品取り数の減少は、希土類焼結磁石製品の製造コストに大きく影響することになる。
一方、切断砥石ブレードの有効径を長くすることなく、切断高さが高い磁石を切断する方法としては、磁石ブロックの上半分を切断した後、磁石ブロックの天地を反転させて、下半分(反転後の上半分)を切断する方法があり、この方法であれば、磁石ブロックを一方向のみから切断する方法に比べて、切断砥石ブレードの有効径を約半分とすることができるので、上述した寸法精度の問題や、切断砥石ブレードを厚くした場合の切削幅の問題を抑えることができる一方、天地反転の際、切断位置の位置合わせを厳密にする必要がある。そのため、切断位置の位置合わせに多くの時間が必要になる上、切断位置が少しでもずれてしまうと、切断面の上下に段差が生じてしまい、その場合、切断後に、平面研削加工により段差を解消することになるが、実生産のような、連続して切断を実施する場合においては、切断面に段差を生じさせることなく全ての磁石ブロックを切断することは実質上不可能であるから、通常は、平面研削加工における相応の取り代を考慮して、磁石を厚めに切断することになるため、この場合も、同一サイズの磁石ブロックからの製品取り数が減少してしまうことになる。
特開2010−110850号公報 特開2010−110851号公報 特開2010−110966号公報 特開2011−156655号公報 特開2011−156863号公報 特開2012−000708号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、希土類焼結磁石のマルチ切断において、切断砥石ブレードの有効径を小さくし、かつ薄い切断砥石ブレードを用いて、高さのある希土類焼結磁石ブロックを、切断面における段差の形成を抑制して、高精度に切断することができる希土類焼結磁石のマルチ切断加工に好適な固定治具を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、薄板円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを、回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列したマルチ切断刃を用い、マルチ切断刃を、切断砥石ブレードの回転面に沿って移動可能に配設し、複数の切断砥石ブレードを回転させて、希土類焼結磁石の一方側から他方側に向けて切削操作を開始し、希土類焼結磁石を分断することなく一旦切削操作を停止し、希土類焼結磁石の位置を固定した状態で、マルチ切断刃を、希土類焼結磁石の他方側に切断砥石ブレードの回転面に沿って移動させて、希土類焼結磁石の他方側から一方側に向けて切削操作を再開し、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて切断すれば、切断砥石ブレードの有効径が小さく、かつ薄い切断砥石ブレードを用い、磁石ブロックの位置合わせをすることなく、移動方向が切断砥石ブレードの回転面に沿った方向に規制されたマルチ切断刃を移動させて、高さのある希土類焼結磁石ブロックを、切断面における段差の形成を抑制して、高精度に切断でき、高い生産性で希土類焼結磁石ブロックから希土類焼結磁石片を製造できることを見出した。
そして、このような希土類焼結磁石のマルチ切断加工において、特に、上記一方側及び他方側を、各々、水平方向の一方側及び他方側とした場合、希土類焼結磁石が載置されるベースをなす第1の挟持体と、希土類焼結磁石上に配設される第2の挟持体と、第1及び第2の挟持体に、希土類焼結磁石の上下の一方又は双方から希土類焼結磁石に押圧力を与える押圧部材とを備え、第1及び第2の挟持体の一方又は双方の、希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の被切断面側の一方又は双方から挟持体の内部に向かって略水平に溝が形成されることにより、挟持体の希土類焼結磁石側に弾性片が形成されており、弾性片の上方又は下方への移動により生じる弾発力により、第1及び第2の挟持体の間で希土類焼結磁石が支持されるように構成された固定治具が、その構造上、大きな力が加えられると、比較的、割れや欠けが発生しやすい希土類焼結磁石を、強固ではあるが、柔軟性をもって効果的に上下で固定することができ、水平方向の一方側及び他方側から希土類焼結磁石を切削する場合において、上述したマルチ切断加工における高精度切断に効果的に寄与することを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、以下の希土類焼結磁石の固定治具を提供する。
請求項1:
薄板円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを、回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列したマルチ切断刃を用い、上記複数の切断砥石ブレードを回転させて希土類焼結磁石を切削してマルチ切断加工する際に、希土類焼結磁石を固定する固定治具であって
希土類焼結磁石が載置されるベースをなす第1の挟持体と、希土類焼結磁石上に配設される第2の挟持体と、第1及び第2の挟持体に、希土類焼結磁石の上下の一方又は双方から希土類焼結磁石に押圧力を与える押圧部材とを備え、上記第1及び第2の挟持体の一方又は双方の、希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の被切断面側の一方又は双方から上記挟持体の内部に向かって略水平に溝が形成されることにより、上記挟持体の希土類焼結磁石側に弾性片が形成されており、希土類焼結磁石に上記第1及び第2の挟持体により上下方向に押圧力が与えられ、かつ上記弾性片の上方又は下方への移動により生じる弾発力により、上記第1及び第2の挟持体の間で上記希土類焼結磁石が支持されるように構成されていることを特徴とする希土類焼結磁石の固定治具。
請求項2:
上記弾性片が形成された挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の一部が高く形成され、該挟持体が、上記希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の一部のみと接触するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の固定治具。
請求項3:
上記挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の縁部に、上記希土類焼結磁石の脱落を防止するための係止部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の固定治具。
請求項4:
上記第1の挟持体のみに上記弾性片が形成され、上記第2の挟持体の希土類焼結磁石との接触面が、平面状に形成され、上記希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の全体と接触するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の固定治具。
本発明によれば、希土類焼結磁石のマルチ切断において、切断砥石ブレードの有効径が小さく、かつ薄い切断砥石ブレードを用いて、高さのある希土類焼結磁石ブロックを、切断面における段差の形成を抑制して、高精度に切断することができる。
本発明に用いられるマルチ切断刃の一例を示す斜視図である。 本発明のマルチ切断加工方法の一例の説明図であり、(A)はマルチ切断刃を希土類焼結磁石の一方側に配置した状態、(B)は希土類焼結磁石の一方側を切削している状態、(C)は希土類焼結磁石の一方側の切削が終了した状態、(D)はマルチ切断刃を希土類焼結磁石の他方側に移動させた状態、(E)は希土類焼結磁石の他方側を切削している状態、(F)は希土類焼結磁石の他方側の切削が終了した状態を、各々示す。 本発明に用いられるマルチ切断刃のマルチ切断砥石ブレードを冷却液供給ノズルに挿入した状態を示す図であり、(A)は正面図、(B)は側面図である。また、(C)は、(A)及び(B)の冷却液供給ノズルのみをスリット側からみた底面図である。 本発明の固定治具の一例を示す図であり、(A)は断面図、(B)は側面図である。 本発明の固定治具の第1の挟持体の他の例を示す部分側面図である。
以下、本発明について、更に詳しく説明する。
本発明において、希土類焼結磁石は、薄板円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを、回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列したマルチ切断刃を用い、複数の切断砥石ブレードを回転させて希土類焼結磁石を切削してマルチ切断加工する。
このマルチ切断加工には、従来公知の外周刃切断用の切断砥石ブレードを用いることができ、例えば、図1に示されるような、外周縁部に砥石外周刃(砥粒部)11aを薄板円板状(この場合は、円板の中心部に回転軸を貫通させるための円形の穴が形成されている)の台板11bに固着した切断砥石ブレード(外周刃)11を複数(図に示されているものの場合は19であり、その数は限定されないが、通常は2〜100である)、スペーサー(図示せず)を介して回転軸(シャフト)12に取り付け、組み上げたマルチ切断刃(マルチ切断砥石ブレード)1を用いることができる。
台板の大きさは、特に限定されるものではないが、外径が80〜250mm、好ましくは100〜200mm、厚みが0.1〜1.4mm、特に0.2〜1.0mmのものが好ましく、台板の中心部に回転軸を貫通させるための円形の穴が形成されている場合、内穴の直径が30〜100mm、好ましくは40〜90mmの寸法を有するものであることが好ましい。
また、切断砥石ブレードの台板の材質は、SK、SKS、SKD、SKT、SKHなど切断刃に用いられる材質のいずれであってもよいが、超硬台板を使用することで一層の薄刃化が可能であるため好ましい。台板となる超硬合金としては、WC、TiC、MoC、NbC、TaC、Cr32などの周期表IVA族(4族)、VA族(5族)、VIA族(6族)に属する金属の炭化物粉末をFe、Co、Ni、Mo、Cu、Pb、Sn、又はそれらの合金を用いて焼結して結合させた合金が好ましく、これらの中でも特にWC−Co系、WC−Ni系、TiC−Co系、WC−TiC−TaC−Co系の代表的なものを用いることが特に好ましい。
一方、砥石外周刃(砥粒部)は、台板の外周縁部を覆うように形成され、砥粒部としては、砥粒と結合材とからなるものが挙げられ、結合材によりダイヤモンド砥粒、cBN砥粒又はダイヤモンド砥粒とcBN砥粒との混合砥粒が台板の外周縁部に結合されたものが挙げられる。このような外周刃の砥粒の結合剤として、樹脂結合剤であるレジンボンド、金属結合剤であるメタルボンド及びメッキによる電着の3種類が代表的であり、いずれを用いてもよい。
台板の厚さ方向に沿った砥石外周刃の幅は、(台板の厚さ+0.01)mm〜(台板の厚さ+4)mm、特に(台板の厚さ+0.02)mm〜(台板の厚さ+1)mmとすることが好適である。また、砥石外周刃の台板より先方に突出している突出部の突出長さは、固定する砥粒の大きさによるが、0.1〜8mm、特に0.3〜5mmであることが好ましい。更に、台板の径方向に沿った砥石外周刃の幅(切り刃部全体の台板の径方向の長さ)は0.1〜10mm、特に0.3〜8mmであることが好ましい。更に、各々の切断砥石ブレードの間隔は、切断後の希土類焼結磁石の厚さによって適宜設定されるが、切断後の希土類焼結磁石の厚さより若干広く(例えば0.01〜0.4mm広く)設定することが好ましい。なお、切削時の切断砥石ブレードの回転数は、例えば1,000〜15,000rpm、特に3,000〜10,000rpmとすることが好適である。
本発明においては、切断砥石ブレードにより希土類焼結磁石を切削して切断するが、この切削操作は、マルチ切断刃を、切断砥石ブレードの回転面に沿って移動可能に配設し、上記複数の切断砥石ブレードを回転させて、まず、希土類焼結磁石の一方側から他方側に向けて切削操作を開始し、希土類焼結磁石を分断することなく一旦切削操作を停止し、希土類焼結磁石の位置を固定した状態で、マルチ切断刃を、希土類焼結磁石の他方側に上記切断砥石ブレードの回転面に沿って移動させて、今度は、希土類焼結磁石の他方側から一方側に向けて切削操作を再開し、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて切断する。即ち、希土類焼結磁石は、表裏面双方側から順に切削される。
具体的には、例えば、図2(A)に示されるように、切断砥石ブレード11の回転面を上下方向に沿って配置したマルチ切断刃1を、希土類焼結磁石Mの一方側(図2中、右側)に配置し、図2(B)に示されるように、希土類焼結磁石Mの一方側から他方側(図2中、左側)に向けて、マルチ切断刃1を下から上に移動させて切削操作を開始し、図2(C)に示されるように、マルチ切断刃1により、希土類焼結磁石Mの厚さの例えば約半分を切削して一旦切削操作を停止し、図2(D)に示されるように、希土類焼結磁石Mは動かさずに、マルチ切断刃1の方を、希土類焼結磁石Mの他方側に切断砥石ブレード11の回転面に沿って移動させ、図2(E)に示されるように、希土類焼結磁石Mの他方側から一方側に向けて、マルチ切断刃1を下から上に移動させて切削操作を再開し、マルチ切断刃1により、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の残り約半分を切削することにより、図2(F)に示されるように、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の全体を切断して、希土類焼結磁石Mが分断される。なお、図2中、13はスペーサーであり、マルチ切断刃1のその他の構成は、図1と同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
本発明においては、切断工程毎に入れ替えられる被切断物(希土類焼結磁石)は、上記切削操作中は、動かさずに固定する一方、切断具(マルチ切断刃)の方は、切断工程毎に同じ位置で同じ動作を繰り返すようにすることが容易であるから、マルチ切断刃の方を、切断砥石ブレードの回転面に沿って移動させること、具体的には、移動前後で切断砥石ブレードの回転面が同じ仮想平面上に位置するように移動させることにより、一方側及び他方側から形成される切削溝の位置のずれを生じさせることなく切断を繰り返すことができる。そして、このように切断することにより、切断砥石ブレードの有効径が小さく、かつ薄い切断砥石ブレードを用いても、高さのある希土類焼結磁石ブロックを、切削溝の連通部における切断面の段差を小さくして、高精度に切断することができる。
本発明の方法では、特に、切断砥石ブレードの台板の厚みが1.2mm以下、特に0.2〜0.9mmで、切断砥石ブレードの有効径、即ち、回転軸又はスペーサーから切断砥石ブレード外周までの距離(切断砥石ブレードが切断できる最大高さに相当する)が、200mm以下、特に10〜180mmである切断砥石ブレードを用い、高さが5mm以上、特に10〜100mmである希土類焼結磁石を切断する際に、従来の方法に比べて、より高精度、かつ効率よく切断でき、有利である。
本発明においては、上述した一方側及び他方側を、各々、鉛直方向の一端側及び他端側とすること、即ち、希土類焼結磁石の被切断面を上下方向に配置し、希土類焼結磁石を上側及び下側から切削することも可能であるが、希土類焼結磁石の固定のしやすさや、切削時に、希土類焼結磁石及び切断砥石ブレードや、後述する冷却液などに対する重力の影響を、一方側及び他方側で均等とすることができる点から、図2(A)〜(F)に示されるように、上述した一方側及び他方側を、各々、水平方向の一方側及び他方側とすること、即ち、希土類焼結磁石の被切断面を左右方向(又は前後方向)に配置し、希土類焼結磁石を左側及び右側から(又は前側及び後側から)切削することが好適である。
また、本発明においては、一端側及び他端側の各々の切削操作において、切断砥石ブレードが、希土類焼結磁石の被切断面に直交する方向に沿って移動する際に切削すること、例えば、図2(A)〜(F)に示されるマルチ切断刃1と希土類焼結磁石Mとの配置の場合であれば、切断砥石ブレード11が水平方向に移動する際に切削することも可能であるが、本発明においては、希土類焼結磁石を、希土類焼結磁石の被切断面の両端部で支持すること(図2(A)〜(F)に示されるマルチ切断刃1と希土類焼結磁石Mとの配置の場合であれば、希土類焼結磁石Mを上下で支持すること)が好適であることから、切断砥石ブレードが、希土類焼結磁石の被切断面方向に沿って移動する際に切削すること、例えば、図2(A)〜(F)に示されるように、切断砥石ブレード11が、鉛直方向に移動する際に希土類焼結磁石Mを切削することが好適である。
希土類焼結磁石は、切断砥石ブレードを回転させ、通常、水などの冷却液(なお、この冷却液には、冷媒としての水などの液体以外に、液体又は固体の添加物を含んでいてもよい)を供給しながら、その砥粒部を希土類焼結磁石に接触させて相対的に移動させて(希土類焼結磁石の被切断面に沿った方向、希土類焼結磁石の被切断面に直交する方向又はそれら双方に移動させて)、切断砥石ブレードの砥石外周刃により希土類焼結磁石を切削することにより、切断することができる。
希土類焼結磁石のマルチ切断加工においては、希土類焼結磁石を何らかの方法で固定して切断するが、希土類焼結磁石の固定は、カーボンベース等の基板上に、ワックス等の希土類焼結磁石の切断後に除去可能な接着剤を用いて希土類焼結磁石を接着し、基板を固定する方法、希土類焼結磁石の固定治具を用いて固定する方法などにより可能である。
希土類焼結磁石の切削においては、まず、希土類焼結磁石の一方側において、マルチ切断刃及び希土類焼結磁石のいずれか又は双方を、希土類焼結磁石の切断方向(希土類焼結磁石の被切断面に沿った方向)に一端側から他端側に相対的に移動させて、希土類焼結磁石の被切断面側を、希土類焼結磁石の被切断面に沿った方向に全体に亘って所定の深さ切削して希土類焼結磁石に切削溝を形成する。
この切削溝は、1回の切削操作で形成しても、希土類焼結磁石の被切断面に直交する方向に沿って複数回に分けて、切削操作を繰り返して形成してもよい。切削溝の深さは、砥石外周刃の摩耗の程度によって、切削操作毎に多少変動するが、通常、切断する希土類焼結磁石の高さの40〜70%、特に50%程度が好ましい。切削溝の幅は、切断砥石ブレードの幅によって決定されるが、切削時、切断砥石ブレードの振動により、通常、切断砥石ブレードの幅より若干(例えば、切断砥石ブレードの幅(砥石外周刃の幅)を超え、1mm以下、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.1mm以下)広くなる。
この切削操作は、希土類焼結磁石を完全に分断することなく一旦停止され、マルチ切断刃を、希土類焼結磁石の一方側から他方側に移動させた後、切削操作を再開し、他方側でも、一方側と同様に、マルチ切断刃及び希土類焼結磁石のいずれか又は双方を、希土類焼結磁石の切断方向(希土類焼結磁石の被切断面に沿った方向)に一端側から他端側に相対的に移動させて、希土類焼結磁石の被切断面側を、希土類焼結磁石の被切断面に沿った方向全体に亘って所定の深さ切削して希土類焼結磁石を切断する。他方側の切削においても、1回の切削操作で残部を切断しても、希土類焼結磁石の高さ方向を複数回に分けて切削操作を繰り返して残部を切断してもよい。
切削操作において、切断砥石ブレードの周速は10m/sec以上、特に20〜80m/secとすることが好ましい。また、切断砥石ブレードの送り速度(進行速度)は10mm/min以上、特に20〜500mm/minとすることが好ましい。本発明の方法は、このような高速切断において、従来の方法に比べて、より高精度、かつ効率よく切断でき、有利である。
希土類焼結磁石のマルチ切断加工においては、通常、切断砥石ブレードに冷却液を供給して切断が行われるが、冷却液の供給には、一端側に冷却液の導入口が形成され、他端側に各々の切断砥石ブレードに対応する複数のブレード挿入用スリットが形成された冷却液供給ノズルが好適に用いられる。
この冷却液供給ノズルとしては、図3に示されるようなものが挙げられる。この冷却液供給ノズル2は、一端が開口して冷却液の導入口22をなし、また、他端側には、切断砥石ブレードの数に応じてこれに対応する数(通常は、マルチ切断砥石ブレードの切断砥石ブレードの数と同数で複数個、図3に示されているものの場合は11であり、その数は限定されないが、通常は2〜100である)のスリット21が形成されている。この冷却液供給ノズル2の各々のスリット21には、マルチ切断刃1の各々の切断砥石ブレード11の外周部が挿入される。従って、スリット21の間隔は、上述したマルチ切断砥石ブレード1の個々の切断砥石ブレード11の間隔に対応するように設定され、直線状に互いに平行に形成されている。なお、図3中、13はスペーサーであり、マルチ切断刃1のその他の構成は、図1と同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
スリットに挿入された切断砥石ブレードの外周部は、切断砥石ブレードと接触した冷却液を、切断砥石ブレードの表面(外周部)に同伴させて冷却液を希土類焼結磁石の各々の切断加工点に供給することになる。そのため、スリットの幅は、切断砥石ブレードの幅(即ち、砥石外周刃の幅)より広く形成する必要がある。スリットの幅があまり広いと、冷却液が効果的に切断砥石ブレード側に供給できず、スリットから流下する量が多くなるだけであるため、冷却液供給ノズルのスリットの幅は、切断砥石ブレードの砥石外周刃の幅Wに対して、Wmmを超えて、好ましくは(W+0.1)mm以上で、(W+6)mm以下であることが好ましい。一方、スリットの長さは、切断砥石ブレードの外周部を挿入したとき、切断砥石ブレードの外周部が、冷却液供給ノズルの内部で冷却液と十分接触した状態にできるような長さに形成され、通常、切断砥石ブレードの台板の外径の2〜30%程度の長さが好適である。
本発明においては、希土類焼結磁石を、固定治具により上下で挟持して固定治具内に固定し、固定治具の位置を固定することにより、希土類焼結磁石の位置を固定することができる。このような固定治具としては、例えば、希土類焼結磁石が載置されるベースをなす第1の挟持体と、希土類焼結磁石上に配設される第2の挟持体と、第1及び第2の挟持体に、希土類焼結磁石の上下の一方又は双方から希土類焼結磁石に押圧力を与える押圧部材とを備えるものが挙げられ、特に、第1及び第2の挟持体の一方又は双方の、希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の被切断面側の一方又は双方から挟持体の内部に向かって略水平に溝が形成されることによって、挟持体の希土類焼結磁石側に弾性片が形成されているもの、特に、弾性片の上方又は下方への移動により生じる弾発力により、第1及び第2の挟持体の間で希土類焼結磁石が支持されるように構成されているものが好適である。第1及び第2の挟持体の材質は、剛性と弾性のバランスがよい材料であることが必要であり、かつ加工のしやすい材料であることが好ましく、例えば、クロムモリブデン鋼などの鋼材、ジュラルミン等のアルミニウム合金などの金属材料、ポリアセタールなどのエンジニアリングプラスチックなどの樹脂材料が挙げられる。
このような固定治具の具体例を、図を参照して説明する。図4には、固定治具の一例が示されており、この固定治具は、希土類焼結磁石Mが載置されるベースをなす第1の挟持体31と、希土類焼結磁石上に配設される第2の挟持体32と、第1及び第2の挟持体31、32に、希土類焼結磁石Mの上下の一方又は双方から希土類焼結磁石Mに押圧力を与える押圧部材33とを備えている。この場合、第1の挟持体31の希土類焼結磁石Mとの接触部近傍に、希土類焼結磁石Mの双方の被切断面側の各々から、第1の挟持体31の内部に向かって略水平に溝311、311が形成されている。また、各々の溝311、311の上方(第1の挟持体31の希土類焼結磁石M側)が、弾性片312、312となっている。そして、この弾性片312、312は、弾性片312、312の下方への移動により生じる弾発力により、第1及び第2の挟持体31、32の間で希土類焼結磁石Mを支持できるようになっている。
一方、押圧部材33は、この場合、第1の挟持体31、希土類焼結磁石M及び第2の挟持体32を取り囲むフレーム331と、第2の挟持体32を希土類焼結磁石Mから離間する側から押圧するためのねじ状のビス332,332とを備え、ビス332,332は、フレーム331を貫通して螺合しており、フレーム331に設けられたネジ穴から挿入されたビス332、332を回転させることにより、第2の挟持体32が希土類焼結磁石Mに押圧力を与えるようになっている。この場合、ビスの締め付けトルクにより、また、必要に応じてスプリングなどを用いることにより、押圧時の荷重を制御することができ、荷重を、加工負荷に応じて調整することが可能である。押圧時の荷重は、弱すぎると、加工負荷に負けてワークが動き、加工精度が悪化するおそれがある一方、荷重が強すぎると、切断加工の最終段階、即ち、希土類焼結磁石片に分割される段階で、ワークが動いて、希土類焼結磁石片にカケやえぐれが発生するおそれがある。押圧部材の構成は、フレーム331とビス332とによるものに限られず、必要に応じて適宜他の部材を付加した上で、クランプ、エアシリンダ、油圧シリンダなどにより与えてもよい。
このような固定治具は、上述したマルチ切断加工において、一方側及び他方側を、各々、水平方向の一方側及び他方側とすること、即ち、希土類焼結磁石の被切断面を左右方向(又は前後方向)に配置し、希土類焼結磁石を左側及び右側から(又は前側及び後側から)切削する場合に特に好適であり、このような固定治具を用いることにより、希土類焼結磁石を、強固ではあるが、柔軟性をもって効果的に上下で固定することができる。
また、本発明の固定治具においては、弾性片が形成された挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の一部が高く形成され、挟持体が、希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の一部のみと接触するようになっていることが好ましい。具体的には、例えば、図4に示される第1の挟持体31では、第1の挟持体31の希土類焼結磁石M側で、希土類焼結磁石Mの被切断面側(図4中、左右側)の双方の一部が高く形成、即ち、第1の挟持体31の先端部312a、312aが、他の部分と比べて高く(厚く)形成されており、第1の挟持体31、即ち、弾性片312、312が、希土類焼結磁石Mの第1の挟持体31と対向する面の一部のみと接触するようになっている。弾性片が形成された挟持体をこのように形成することにより、希土類焼結磁石Mが傾くことなく弾性片312、312が、希土類焼結磁石Mから離間する側(図4中、下方)に移動して、弾性片312、312の弾発力を希土類焼結磁石Mに与えることができる。
更に、本発明の固定治具においては、弾性片が形成された挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の縁部に、希土類焼結磁石の脱落を防止するための係止部を設けることが好ましい。具体的には、例えば、図4に示される第1の挟持体31では、第1の挟持体31の希土類焼結磁石M側で、希土類焼結磁石Mの被切断面側(図4中、左右側)の双方の縁部が、更に高く形成、即ち、第1の挟持体31の先端部312a、312aの縁部が、先端部312a、312aの他の部分と比べて高く(厚く)形成されており、この縁部が係止部312b、312bとなっている。この係止部312b、312bにより、弾性片312、312が希土類焼結磁石Mから離間する側(図4中、下方)に移動したときでも、希土類焼結磁石Mが第1の挟持体31から外れることを防止することができる。
上述した例では、第1の挟持体の希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の双方の被切断面側の各々から、第1の挟持体の内部に向かって略水平に溝が形成され、各々の溝の上方が、弾性片となっているもの、即ち、溝が2方向から形成され、弾性片が2方向に形成されているものを例示したが、これに限られず、例えば、図5に示される第1の挟持体31のように、第1の挟持体31の希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の一方の被切断面側のみから、第1の挟持体31の内部に向かって略水平に溝311が形成され、溝311の上方(第1の挟持体31の希土類焼結磁石側)が、弾性片312となっているものでもよい。この場合も、この弾性片312は、弾性片312の下方への移動により生じる弾発力により、第1及び第2の挟持体の間で希土類焼結磁石を支持できるようになっている。この場合も同様に、図5に示されるように、第1の挟持体31の先端部312aを、他の部分と比べて高く(厚く)形成することができ、また、第1の挟持体31の先端部312aの縁部を、先端部312aの他の部分と比べて高く(厚く)形成して、この縁部を係止部312b、312bとすることができる。
固定治具には、マルチ切断刃の複数の切断砥石ブレードの各々に対応して各々の切断砥石ブレードの外周部を挿入可能にした複数のガイド溝を形成することができる。例えば、図4に示される第1及び第2の挟持体31、32には、各々、希土類焼結磁石Mに対向する側(第1挟持体31の上部及び第2の挟持体32の下部)に、複数の切断砥石ブレードの各々に対応する複数(この場合は、各々11本であるが、その数は限定されない)のガイド溝31a、32aが形成されている。このガイド溝は、希土類焼結磁石を切断する前、即ち、希土類焼結磁石を固定治具に固定する前に、事前に形成しておいてもよいが、ガイド溝を形成していない固定治具に希土類焼結磁石を固定し、最初の希土類焼結磁石を切断する際に、希土類焼結磁石の切断に合わせて、切断砥石ブレードで第1の挟持体31及び第2の挟持体32を切削して、ガイド溝を形成することもできる。
第1の挟持体31のガイド溝31a、及び第2の挟持体32のガイド溝32aの各々には、切断砥石ブレードの外周部が挿入される。従って、ガイド溝31a、32aの間隔は、上述したマルチ切断刃の個々の切断砥石ブレードの間隔に対応するように設定され、直線状に互いに平行に形成される。ガイド溝31a間の幅、及びガイド溝32a間の幅は、通常、切断されて得られる希土類焼結磁石の厚さ以下に設定される。
ガイド溝の幅は、切断砥石ブレードの幅(即ち、砥石外周刃の幅)より広く形成する必要がある。固定治具のガイド溝の幅は、切断砥石ブレードの砥石外周刃の幅Wに対して、Wmmを超えて、好ましくは(W+0.1)mm以上で、(W+6)mm以下であることが好ましい。一方、ガイド溝の長さ(切削方向の長さ)及び高さは、希土類焼結磁石の切削操作において、切断砥石ブレードがガイド溝内を移動できるような長さ及び高さに形成される。
本発明の固定治具では、例えば、第1の挟持体及び第2の挟持体の一方のみに弾性片が形成され、他方の挟持体には弾性片が設けられていないこと、例えば、他方の挟持体の希土類焼結磁石との接触面が、平面状に形成され、希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の全体と接触するように構成されていることが好ましい。具体的には、図4に示されるように、第1の挟持体のみに弾性片が形成され、第2の挟持体の希土類焼結磁石との接触面が、平面状に形成され、希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の全体と接触するように構成することができる。このような固定治具を用いると、弾性片が形成されている一方の挟持体側から他方の挟持体側へ切断砥石ブレードを鉛直方向に移動させて、希土類焼結磁石を切削する場合、具体的には、図4に示される場合であれば、弾性片が形成されている第1の挟持体側から、弾性片が形成されていない第2の挟持体側へ、この場合は、下から上へ切断砥石ブレードを鉛直方向に移動させる場合に有利である。これは、切断砥石ブレードを希土類焼結磁石に当接させて切削する際、切断砥石ブレードが希土類焼結磁石を押圧する切断砥石ブレードの移動方向前方側の挟持体の方が、より強く押されるため、希土類焼結磁石の全体と平面で接触するようにすれば、より安定した支持が可能となるためである。
なお、弾性片が形成されていない挟持体においても、希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の縁部に、希土類焼結磁石の脱落を防止するための係止部を設けてもよい。具体的には、例えば、図4に示される第2の挟持体32のように、第2の挟持体32の希土類焼結磁石M側で、希土類焼結磁石Mの被切断面側(図4中、左右側)の双方の縁部を高く形成し、この縁部を係止部32b、32bとすることができる。この係止部32b、32bにより、第1の挟持体31の弾性片312、312が希土類焼結磁石Mから離間する側(図4中、下方)に移動したときでも、希土類焼結磁石Mが第2の挟持体32から外れることを防止することができる。
また、この場合、切削加工における切断砥石ブレードの切削点において、切断砥石ブレードの回転方向が、切断砥石ブレードの移動方向と逆向きとなるように、切断砥石ブレードを回転させることが好ましい。具体的には、図2(A)〜(F)に示されるマルチ切断刃1と希土類焼結磁石Mとの配置の場合であれば、マルチ切断刃1は、各々、下から上に移動するので、図2中、一方側では反時計回り、他方側では時計回りに回転させることになる。従って、この場合は、一方側と他方側で切断砥石ブレードの回転方向を反転させることになる。切断砥石ブレードの回転方向をこのようにすれば、切断砥石ブレードの回転と共に、切削屑や冷却液を下方に排出することができ、排出された切削屑や冷却液の処理が容易になる。
本発明は、希土類焼結磁石を、好適な切断の対象とし、この被切断物としての希土類焼結磁石(希土類永久磁石)は特に限定されるものではないが、一例を挙げれば、特にR−Fe−B系(RはYを含む希土類元素のうちの少なくとも1種、以下同じ)の希土類焼結磁石の切断に好適に適用できる。R−Fe−B系希土類焼結磁石としては、例えば、質量百分率で5〜40%のR、50〜90%のFe、0.2〜8%のBを含有するもの、更に、磁気特性や耐食性を改善するために、必要に応じてC、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Hf、Ta、Wなどの添加元素の1種以上を含むものが好適である。これらの添加元素の添加量は、Coの場合は30質量%以下、その他の元素の場合は8質量%以下が通常である。このようなR−Fe−B系希土類焼結磁石は、例えば、原料金属を秤量して、溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径1〜20μmまで微粉砕し、R−Fe−B系希土類永久磁石粉末を得、その後、磁場中で成形し、次いで1,000〜1,200℃で0.5〜5時間焼結し、更に400〜1,000℃で熱処理して製造することが可能である。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1]
超硬合金(WC90質量%/Co10質量%の組成)製の外径115mmφ×内径60mmφ×0.35mmtの円板状台板の外周縁部にレジンボンド法によりダイヤモンド砥粒を固着(平均粒径150μmの人工ダイヤモンドを体積含有率で25%含有)させてこれを砥石外周刃(砥石部)とし、切断砥石ブレード(外周切断刃)を作製した。砥石外周刃の台板からの突き出しは片側0.025mm、即ち、砥石外周刃の幅(台板の厚さ方向の幅)は0.4mmとした。
この切断砥石ブレードを用いて、Nd−Fe−B系希土類焼結磁石を被切断物として切断試験を行った。切断試験は次のような条件で行った。切断砥石ブレードを、スペーサーを挟んで1.68mm間隔で46枚組んでマルチ切断刃(マルチ切断砥石ブレード)とした。スペーサーは82mmφ×60mmφ×1.68mmtのものを用いた。これは、切断後の希土類焼結磁石の厚さを1.6mmtとする設定である。また、マルチ切断刃と共に、冷却液供給ノズルを用い、マルチ切断刃の切断砥石ブレードの砥石外周刃を含む外周縁部を、冷却液供給ノズルのスリット内に挿入した。
また、被切断物であるNd−Fe−B系希土類焼結磁石は、長さ94mm×幅45mm×高さ23mmのものを用いた。この場合は、磁石1ブロックを、外周切断刃で等間隔に長さ方向に沿った46箇所で切断し47に分割して、一度に、両端の2枚を除いた45枚(1.6mmt)を製品(希土類焼結磁石片)として回収する45枚取りである。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石は、図4に示される固定治具で固定して切断した。この固定治具の第1の挟持体及び第2の挟持体には、各々、希土類焼結磁石の長さ方向に0.6mm(ガイド溝の幅に相当)、希土類焼結磁石の幅方向に56mm、希土類焼結磁石の高さ方向に24mmのガイド溝が、希土類焼結磁石の切断位置(マルチ切断刃の切断砥石ブレードの位置に合わせて46箇所形成されている。
切断操作は以下のとおりとした。まず、希土類焼結磁石を固定した固定治具を不動とし、冷却液供給ノズルから冷却液を60L/minの流速で供給した。次に、図2(A)に示されるように、切断砥石ブレード11の回転面を上下方向に沿って配置したマルチ切断刃1を、希土類焼結磁石Mの一方側(図2中、右側)に配置し、図2(B)に示されるように、マルチ切断刃1を切断砥石ブレード11の切削点において、切断砥石ブレード11の回転方向が、切断砥石ブレード11の移動方向と逆向き(図2中、反時計回り)となるように、8,500rpm(周速51.2m/sec)で回転させた。
次に、冷却液を冷却液供給ノズルから供給しながら、固定治具の第1の挟持体31の脇で、希土類焼結磁石Mの一方側から他方側(図2中、右側から左側)に向けて、マルチ切断刃1をその外周から0.5mm各々のガイド溝31aに挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、400mm/minの速度で移動させて切削操作を開始し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの一方側で上から下に戻して、希土類焼結磁石Mに切削溝(深さ0.5mm)を形成した。次に、第1の挟持体31の一方側から他方側に、マルチ切断刃1を更に0.5mm挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、400mm/minの速度で移動させて切削し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの一方側で上から下に戻した。この動作を繰り返し、図2(C)に示されるように、マルチ切断刃1により、希土類焼結磁石Mの厚さの約半分を切削して一旦切削操作を停止した。
次に、図2(D)に示されるように、希土類焼結磁石Mは動かさずに、マルチ切断刃1の方を、希土類焼結磁石Mの他方側に切断砥石ブレード11の回転面に沿って移動させ、図2(E)に示されるように、マルチ切断刃1を切断砥石ブレード11の切削点において、切断砥石ブレード11の回転方向が、切断砥石ブレード11の移動方向と逆向き(図2中、時計回り)となるように、8,500rpm(周速51.2m/sec)で回転させた。
次に、冷却液を冷却液供給ノズルから供給しながら、固定治具の第1の挟持体31の脇で、希土類焼結磁石Mの他方側から一方側(図2中、左側から右側)に向けて、マルチ切断刃1をその外周から0.5mm各々のガイド溝31aに挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、400mm/minの速度で移動させて切削操作を再開し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの他方側で上から下に戻して、希土類焼結磁石Mに切削溝(深さ0.5mm)を形成した。次に、第1の挟持体31の他方側から一方側に、マルチ切断刃1を更に0.5mm挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、400mm/minの速度で移動させて切削し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの他方側で上から下に戻した。この動作を繰り返し、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の残りを切削することにより、図2(F)に示されるように、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の全体を切断した。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石12ブロックを切断して、その切断精度を評価した。まず、分割後に回収された希土類焼結磁石製品の個々について、切削溝の連通部における段差の最大値を、希土類焼結磁石製品の両方の切断面で測定した。その結果、個々の希土類焼結磁石製品における厚さのばらつきの評価として、希土類焼結磁石製品の個々について、切断面間の厚さを、切断面の角部4点及び中央部1点の計5点、マイクロメーターで測定し、5点の測定点の厚さの最大値と最小値との差(A値)を求めたところ、3〜46μmであり、A値の平均は15μmであった。また、希土類焼結磁石製品全体における厚さのばらつきの評価として、上記切断面の角部4点及び中央部1点の計5点で測定した切断面間の厚さの平均値(B値)を求めたところ、1.566〜1.641mmであり、B値の平均は1.601mmであった。
[比較例1]
希土類焼結磁石の一方側を実施例1と同様にして切削した後、固定治具の固定を解放し、希土類焼結磁石を固定治具から一旦取り外し、希土類焼結磁石の天地を反転させ、希土類焼結磁石の切断溝を、反転後に対向した治具のガイド溝に沿って位置を合わせた後、希土類類焼結磁石を再び固定治具に固定し、希土類焼結磁石の他方側を、実施例1の一方側と同様にして切削することにより、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて、希土類焼結磁石の厚さ方向の全体を切断した。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石12ブロックを切断して、その切断精度を実施例1と同様にして評価した。その結果、A値は6〜98μm、A値の平均は35μm、B値は1.551〜1.633mm、B値の平均は1.592mmであった。
[実施例2]
超硬合金(WC90質量%/Co10質量%の組成)製の外径125mmφ×内径60mmφ×0.35mmtの円板状台板の外周縁部にレジンボンド法によりダイヤモンド砥粒を固着(平均粒径150μmの人工ダイヤモンドを体積含有率で25%含有)させてこれを砥石外周刃(砥石部)とし、切断砥石ブレード(外周切断刃)を作製した。砥石外周刃の台板からの突き出しは片側0.025mm、即ち、砥石外周刃の幅(台板の厚さ方向の幅)は0.4mmとした。
この切断砥石ブレードを用いて、Nd−Fe−B系希土類焼結磁石を被切断物として切断試験を行った。切断試験は次のような条件で行った。切断砥石ブレードを、スペーサーを挟んで1.79mm間隔で30枚組んでマルチ切断刃(マルチ切断砥石ブレード)とした。スペーサーは93mmφ×60mmφ×1.79mmtのものを用いた。これは、切断後の希土類焼結磁石の厚さを1.71mmtとする設定である。また、マルチ切断刃と共に、冷却液供給ノズルを用い、マルチ切断刃の切断砥石ブレードの砥石外周刃を含む外周縁部を、冷却液供給ノズルのスリット内に挿入した。
また、被切断物であるNd−Fe−B系希土類焼結磁石は、長さ63mm×幅44mm×高さ21.5mmのものを用いた。この場合は、磁石1ブロックを、外周切断刃で等間隔に長さ方向に沿った30箇所で切断し31に分割して、一度に、両端の2枚を除いた29枚(1.71mmt)を製品(希土類焼結磁石片)として回収する、29枚取りである。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石は、図4に示される固定治具で固定して切断した。この固定治具の第1の挟持体及び第2の挟持体には、各々、希土類焼結磁石の長さ方向に0.6mm(ガイド溝の幅に相当)、希土類焼結磁石の幅方向に56mm、希土類焼結磁石の高さ方向に22.5mmのガイド溝が、希土類焼結磁石の切断位置(マルチ切断刃の切断砥石ブレードの位置に合わせて30箇所形成されている。
切断操作は以下のとおりとした。まず、希土類焼結磁石を固定した固定治具を不動とし、冷却液供給ノズルから冷却液を60L/minの流速で供給した。次に、図2(A)に示されるように、切断砥石ブレード11の回転面を上下方向に沿って配置したマルチ切断刃1を、希土類焼結磁石Mの一方側(図2中、右側)に配置し、図2(B)に示されるように、マルチ切断刃1を切断砥石ブレード11の切削点において、切断砥石ブレード11の回転方向が、切断砥石ブレード11の移動方向と逆向き(図2中、反時計回り)となるように、8,500rpm(周速55.6m/sec)で回転させた。
次に、冷却液を冷却液供給ノズルから供給しながら、固定治具の第1の挟持体31の脇で、希土類焼結磁石Mの一方側から他方側(図2中、右側から左側)に向けて、マルチ切断刃1をその外周から0.25mm各々のガイド溝31aに挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、1,000mm/minの速度で移動させて切削操作を開始し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの一方側で上から下に戻して、希土類焼結磁石Mに切削溝(深さ0.25mm)を形成した。次に、第1の挟持体31の一方側から他方側に、マルチ切断刃1を更に0.25mm挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、1,000mm/minの速度で移動させて切削し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの一方側で上から下に戻した。この動作を繰り返し、図2(C)に示されるように、マルチ切断刃1により、希土類焼結磁石Mの厚さの約半分を切削して一旦切削操作を停止した。
次に、図2(D)に示されるように、希土類焼結磁石Mは動かさずに、マルチ切断刃1の方を、希土類焼結磁石Mの他方側に切断砥石ブレード11の回転面に沿って移動させ、図2(E)に示されるように、マルチ切断刃1を切断砥石ブレード11の切削点において、切断砥石ブレード11の回転方向が、切断砥石ブレード11の移動方向と逆向き(図2中、時計回り)となるように、8,500rpm(周速55.6m/sec)で回転させた。
次に、冷却液を冷却液供給ノズルから供給しながら、固定治具の第1の挟持体31の脇で、希土類焼結磁石Mの他方側から一方側(図2中、左側から右側)に向けて、マルチ切断刃1をその外周から0.25mm各々のガイド溝31aに挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、1,000mm/minの速度で移動させて切削操作を再開し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの他方側で上から下に戻して、希土類焼結磁石Mに切削溝(深さ0.25mm)を形成した。次に、第1の挟持体31の他方側から一方側に、マルチ切断刃1を更に0.25mm挿入し、希土類焼結磁石Mの下から上に、1,000mm/minの速度で移動させて切削し、希土類焼結磁石Mの上端まで到達した後、マルチ切断刃1を希土類焼結磁石Mの他方側で上から下に戻した。この動作を繰り返し、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の残りを切削することにより、図2(F)に示されるように、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて、希土類焼結磁石Mの厚さ方向の全体を切断した。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石5ブロックを切断して、その切断精度を実施例1と同様にして評価した。その結果、A値は1〜25μm、A値の平均は8μm、B値は1.697〜1.734mm、B値の平均は1.717mmであった。
[比較例2]
希土類焼結磁石の一方側を実施例と同様にして切削した後、固定治具の固定を解放し、希土類焼結磁石を固定治具から一旦取り外し、希土類焼結磁石の天地を反転させ、希土類焼結磁石の切断溝を、反転後に対向した治具のガイド溝に沿って位置を合わせた後、希土類類焼結磁石を再び固定治具に固定し、希土類焼結磁石の他方側を、実施例の一方側と同様にして切削することにより、一方側及び他方側から形成される切削溝を連通させて、希土類焼結磁石の厚さ方向の全体を切断した。
Nd−Fe−B系希土類焼結磁石5ブロックを切断して、その切断精度を実施例1と同様にして評価した。その結果、A値は7〜79μm、A値の平均は40μm、B値は1.667〜1.717mm、B値の平均は1.693mmであった。
1 マルチ切断刃
11 切断砥石ブレード
11a 砥石外周刃
11b 台板
12 回転軸
13 スペーサー
2 冷却液供給ノズル
21 スリット
22 冷却液導入口
31 第1の挟持体
31a ガイド溝
311 溝
312 弾性片
312a 先端部
312b 係止部
32 第2の挟持体
32a ガイド溝
32b 係止部
33 押圧部材
331 フレーム
332 ビス
M 希土類焼結磁石

Claims (4)

  1. 薄板円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを、回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列したマルチ切断刃を用い、上記複数の切断砥石ブレードを回転させて希土類焼結磁石を切削してマルチ切断加工する際に、希土類焼結磁石を固定する固定治具であって
    希土類焼結磁石が載置されるベースをなす第1の挟持体と、希土類焼結磁石上に配設される第2の挟持体と、第1及び第2の挟持体に、希土類焼結磁石の上下の一方又は双方から希土類焼結磁石に押圧力を与える押圧部材とを備え、上記第1及び第2の挟持体の一方又は双方の、希土類焼結磁石との接触部近傍に、希土類焼結磁石の被切断面側の一方又は双方から上記挟持体の内部に向かって略水平に溝が形成されることにより、上記挟持体の希土類焼結磁石側に弾性片が形成されており、希土類焼結磁石に上記第1及び第2の挟持体により上下方向に押圧力が与えられ、かつ上記弾性片の上方又は下方への移動により生じる弾発力により、上記第1及び第2の挟持体の間で上記希土類焼結磁石が支持されるように構成されていることを特徴とする希土類焼結磁石の固定治具。
  2. 上記弾性片が形成された挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の一部が高く形成され、該挟持体が、上記希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の一部のみと接触するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の固定治具。
  3. 上記挟持体の希土類焼結磁石側において、希土類焼結磁石の被切断面側の双方の縁部に、上記希土類焼結磁石の脱落を防止するための係止部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の固定治具。
  4. 上記第1の挟持体のみに上記弾性片が形成され、上記第2の挟持体の希土類焼結磁石との接触面が、平面状に形成され、上記希土類焼結磁石の挟持体と対向する面の全体と接触するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の固定治具。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109732375A (zh) * 2019-03-12 2019-05-10 东莞明利钢材模具制品有限公司 三轴机床用辅助定位工具
CN112828795B (zh) * 2021-02-26 2024-08-30 佛山中研磁电科技股份有限公司 一种磁芯工装治具

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1283169B (de) * 1964-09-25 1968-11-14 Franz Arnold Maschinenschraubstock mit Tiefspannbacken
US3561748A (en) * 1968-10-18 1971-02-09 Corby J Schefers Workpiece clamp
US3951395A (en) * 1974-11-25 1976-04-20 Control Data Corporation Resilient vise jaw
US4411415A (en) * 1981-06-12 1983-10-25 Denaro James J Compound jaw plate
SE459909B (sv) * 1985-03-18 1989-08-21 3R Management Ab Skruvstycke
US5730434A (en) 1996-01-26 1998-03-24 Emerson Electric Co. Clamping devices for compound miter saws
US6012977A (en) * 1997-12-22 2000-01-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Abrasive-bladed cutting wheel
JP2942989B1 (ja) * 1998-08-10 1999-08-30 株式会社ミクロ精機 円盤状ブレードの製作方法及びマルチブレード装置
JP2001212730A (ja) 2000-02-03 2001-08-07 Shin Etsu Chem Co Ltd ワークの支持固定治具及び加工方法
BE1016281A3 (nl) * 2004-03-05 2006-07-04 Aelst Filip Van Werkwijze en inrichting voor het in schijven zagen van blokken natuursteen.
US8568203B2 (en) * 2008-11-05 2013-10-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method and apparatus for multiple cutoff machining of rare earth magnet block, cutting fluid feed nozzle, and magnet block securing jig
JP2010110850A (ja) 2008-11-05 2010-05-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 研削液供給ノズル及びこれを備える希土類磁石切断加工装置
JP5481837B2 (ja) 2008-11-05 2014-04-23 信越化学工業株式会社 希土類磁石のマルチ切断加工方法
JP5228811B2 (ja) 2008-11-05 2013-07-03 信越化学工業株式会社 磁石固定治具及びこれを備える希土類磁石切断加工装置
JP5051399B2 (ja) * 2009-05-01 2012-10-17 信越化学工業株式会社 外周切断刃の製造方法及び外周切断刃製造用治具
MY155758A (en) 2010-01-06 2015-11-30 Shinetsu Chemical Co Rare earth magnet holding jig and cutting machine
MY157471A (en) * 2010-01-06 2016-06-15 Shinetsu Chemical Co Rare earth magnet holding jig, cutting machine and cutting method
JP5505114B2 (ja) * 2010-06-16 2014-05-28 信越化学工業株式会社 希土類焼結磁石のマルチ切断加工方法
JP2014083668A (ja) 2012-10-26 2014-05-12 Tdk Corp ワーククランプ装置及びそれを用いたワーク切断方法

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