TWI488724B - 稀土磁塊的多切斷加工方法及設備,切削液供給噴嘴,及磁塊固定夾具 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種多刀具組合,其包含對稀土磁塊的多切斷加工法之多數個外徑刀具。更詳細地來說,本發明是關於一種用來對磁塊的多切斷加工方法、一種用來對多刀具組合供給切削液之噴嘴、一種當多刀具組合於加工時用來牢固地固定該磁塊之夾具、及一種由這些單元所組成的設備。
用來製造稀土磁鐵之商業產品的系統,包含一單一分塊系統以及一多分塊系統,其中,在該單一分塊中,一個與該產品形狀上實質上相同的分塊於壓鑄時被製造,而在一多分塊系統中,一大塊體一經鑄造後藉由加工而分割成多數個分塊。這些系統被概要地示於圖1中。圖1a示出單一分塊系統,包含壓鑄、燒結或熱處理及完成步驟。一經壓鑄之分塊101、一經燒結或熱處理之分塊102及一完成分塊(或產品)103在形狀與尺寸上實質相同。只要在正常燒結下,可得到一燒結分塊的近似淨形體,且該完成步驟的負荷是相對低的。然而,當想要製造小尺寸之分塊或在磁化方向有一減小厚度之分塊時,壓鑄與燒結之順序對於形成正常形狀的燒結分塊來說是困難的,此將導致生產良率的降低,且最遭的情況是,此類分塊不能被形成。
相對而言,展示於圖1b的多分塊系統免除了上述問題並使得壓鑄與燒結或熱處理步驟表現出高生產率(productivity)與多樣性(versatility)。它成為現今稀土磁鐵製造的主流。在多分塊系統中,一經鑄製的塊體101與一經燒結或熱處理的塊體102在形狀與尺寸上實質相同,但其隨後的完成步驟需要切削。製造完成分塊103的關鍵在於如何以最有效率及最少浪費的方法切斷加工塊體。
用於切削稀土磁塊的工具包含兩種形式,包含一種將鑽石砂黏結於一薄甜甜圈形狀圓盤之內圓周上之鑽石磨輪內徑(ID)刀具,以及一種將鑽石砂黏結於如核心般之一薄圓盤外周邊之鑽石磨輪外徑(OD)刀具。現今,使用OD刀具之切斷加工技術成為主流,特別以生產率的觀點來說。使用ID刀具之加工技術因為單刀切削模式,故在生產率是低的。就OD刀具而言,多切削是可能的。圖2說明了一例示的多刀具組合1,包含多數個切斷磨料刀11同軸地接合於一轉動軸12上,交錯地以間隔片(spacer)(未顯示)隔開,每個刀具11包含一薄甜甜圈圓盤形狀的核心11b以及在該核心11b之外周邊邊緣上的磨粒層11a。此多刀具組合1能夠進行多切斷加工,換言之,可以同時加工一個塊體成為多數個分塊。
對於OD磨刀的製造,鑽石粒通常藉由典型的三種黏結系統而黏結,包含用樹脂黏結劑之樹脂黏結、用金屬黏結劑之金屬黏結及電鍍。這些切斷磨刀經常使用於稀土磁塊的切斷。
當切斷磨刀使用於加工特定尺寸的稀土磁塊成多數個分塊時,切斷刀具的切削分塊寬度(軸向)係與工件(磁塊)的材料產量有關鍵性關係。藉由使用具有最小厚度之切削分塊,及以高精密度加工以最小化加工容差與切削泥屑,且增加可用的分塊數量,來使得材料產量與生產率最大化是重要的。
從材料產量的觀點來看,為了形成具最小寬度之切削分塊(或薄化切削分塊),切斷輪的核心必須薄。就圖2顯示的OD刀具11而言,由材料成本與機械強度的觀點看來,其核心11b通常為鋼鐵材質。在這些鋼鐵材料裡,根據JIS標準分類的SK、SKS、SKD、SKT與SKH之合金工具鋼常被應用於商業化用途。然而,在嘗試藉由薄OD刀具來切斷加工如稀土磁鐵這般硬的材料時,該習知技術的合金工具鋼核心在機械強度上是不足的,且在切斷加工時造成變形與彎曲,喪失了尺寸精密度。
解決此問題的一個方法是,使用一稀土磁鐵合金之切斷輪,包含一將高硬度耐磨顆粒如鑽石與cBN以黏結系統如樹脂黏結、金屬黏結或電鍍黏結至彼之燒結碳化物核心,如JP-A H10-175172所述。使用燒結碳化物為核心材質減輕了於加工過程中,由應力造成的翹曲變形,確保稀土磁鐵可以高精度切斷加工。然而,如果切削液於稀土磁鐵加工過程中,施與切削分塊的供給量不足,該切斷輪可能會引起問題,如釉化或負載即使使用燒結碳化合物的核心,該問題增加了在過程中的加工施力且引起落屑與彎曲,於加工狀態上提供了不利的影響。
解決這問題的方法包含設置多數個噴嘴靠近切斷刀具以強迫地供給切削液至切削分塊,並設置一個高容量的幫浦以供給大量的切削液。在前者方法中,結合包含以大約1毫米的近間格而設置之多數個刀具的多刀具組,在實施上是相當困難的,因為噴嘴無法設置於靠近刀具處。在後者以供給大量切削液的方法中,於切斷刀具轉動期間,產生在切削分塊四周的空氣氣流,將造成切削液在到達切削分塊之前,被分開與流散開來。如果高壓被施加在切削液,用以強迫供給之,該壓力不利於高精度加工,因其導致切斷刀具彎曲或產生振動。
引用名單
專利文件一:JP-A H10-175172
專利文件二:JP-A H07-171765
專利文件三:JP-A H05-92420
非專利文件一:Ninomiya et al.,Journal of Japan
Society of Precision Engineering,Vol. 73,No. 7,2007
本發明之一目的,在提供一種藉由有效地供給一相對少量的切削液至切斷加工處之稀土磁塊切斷加工之法,確保切斷加工法之高精確性與快速。另一個目的在提供切削液供給噴嘴,磁塊固定夾具,及包含前述者之磁塊切斷加工設備。
在藉由提供包含多數個接合在一轉軸之於軸向上區隔開來位置上之切斷磨料刀的多刀具組合之稀土磁塊多切斷加工過程裡,每個刀具包含一薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心與於核心的外周邊邊緣的周邊切削分塊,且轉動該多數個切斷磨料刀,發明者發現藉由提供一切削液供給噴嘴,其在一端部具有一切削液入口與於另一端部形成相對於該多數個切斷磨料刀之狹縫,以使每個切斷磨料刀的外周邊部位,可插入於相對應的狹縫,而使切削液係被有效地供給至該多數個切斷磨料刀。
當供給噴嘴與該多刀具組合結合以使每個切斷磨料刀之外周邊部位插入於該供給噴嘴中的相對狹縫,且切削液透過入口供給至供給噴嘴並透過狹縫被注入時,該多切斷磨料刀轉動時。接著,插入有切斷磨料刀之外周邊部位之狹縫用以限制於轉動時切斷磨料刀之任何軸向跳動(axial run-out)。同時,到達該狹縫並與每個切斷磨料刀之外周邊部位接觸的切削液,係搭附於該轉動切斷磨料刀之表面,且藉由該轉動離心力,被運輸至切斷磨料刀的圓周切削分塊。結果是,切削液於多切斷加工時,被有效地運送至該磁塊之切斷加工點上。藉由有效率地供給比先前技術少量之切削液至切斷加工點,磁塊之切斷加工可以高精度與高速度操作。
在此實施方法中,當相對於多數個切斷磨料刀之切削槽形成於磁塊表面,每個切削槽在該切斷磨料刀轉動期間,其外周邊部位插入於切削槽內時,用以限制任何軸向跳動。流自供給噴嘴內的每個狹縫並橫過切斷磨料刀表面的切削液,流入切削槽且隨後搭附於轉動中的切斷磨料刀之表面上,藉此該切削液能於多切斷加工時有效地供給至刀具切削分塊。藉由有效率地供給比先前技術少量之切削液至切斷加工點,磁塊之切斷加工可以高精度與高速度操作。
用來對稀土磁塊之多切斷加工的多刀具組合包含在軸向上以間隔區隔之位置、接合於一轉軸上之多數個切斷磨料刀,該每個刀具具有一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心與一個位於該核心外圓之邊緣的周邊切削分塊;一個夾具包含一對用來在加工方向夾持磁塊的夾持部份,以固定磁塊,其中一個或兩個夾持部份設置於彼等具有相對應於該切斷磨料刀之多數個導槽的表面上,以使每個切斷磨料刀之外周邊部位可插入於相對應的導槽中,係相對於該多刀具組合有效牢固地固定該磁塊。
在使用本夾具上,該切斷磨料刀轉動的同時,切斷磨料刀的外周邊部位插入於相對應的導槽。因而該導槽用來限制於轉動期間切斷磨料刀之任何軸向跳動。流自供給噴嘴內的每個狹縫並橫過切斷磨料刀表面的切削液,流入導槽且隨後搭於轉動中的切斷磨料刀之表面上,藉以該切削液能於多切斷加工時有效地供給至刀具切削分塊。藉由有效率地供給比先前技術少量之切削液至切斷加工點,磁塊之切斷加工可以高精度與高速度操作。
在切斷加工法中,多刀具組合(其中切斷磨料刀轉動著)與稀土磁塊其中之一或兩者,相對地從磁塊長度方向的一端移動至另一端,用以加工磁塊的表面,以形成在磁塊表面上預先定義好深度的切削槽。當夾具被使用,且多刀具組合定位於加工衝程的相反端時,該加工操作以每個切斷磨料刀的外周邊部位插入於相對應的導槽的狀態執行。
在切削槽形成後,該多刀具組合會收回於該磁塊之外,且該多刀具組合與磁塊其中之一個或兩者係相對地移動以使彼等在磁塊中切削槽的深度方向更靠近。當每個切斷磨刀的外周邊部位被插入於磁塊的切削槽且/或夾具的導槽中時,多刀具組合(其中該切斷磨刀正被轉動著)與磁塊其中之一個或兩者會相對地由磁塊之長度方向由該磁塊之一端移至另一端,用以加工磁塊。此加工操作會重覆一到多次,直到磁塊被切穿其厚度為止。
因此本發明提供了一種稀土磁塊多切斷加工方法、一切削液供給噴嘴、一磁塊固定夾具,與一磁塊切斷加工設備,如下所述。
[1] 一種用來多切斷加工稀土磁塊的方法,該方法包含以下步驟:設置多刀具組合,包含在軸向上以間隔區隔之位置、同軸地接合於轉動軸上之多數個切斷磨料刀,每個刀具包含一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心,與一個在核心外圓邊緣上的周邊切削分塊,設置一切削液供給噴嘴,其一端具有一切削液入口,且多數個狹縫形成於另一端並與多數個切斷磨料刀相對應,以使每個切斷磨料刀之外周邊部位可插入該相對應之狹縫,結合該供給噴嘴與該多刀具組合,以使每個切斷磨料刀之外周邊部份插入於相對於該供給噴嘴之狹縫中,透過入口供給切削液於該供給噴嘴中並透過狹縫注入切削液,且轉動切斷磨料刀以切斷加工該磁塊,同時,切斷磨料刀之外周邊部位被插入於該供給噴嘴之狹縫中,以限制轉動時切斷磨料刀的任何軸向跳動。
其中,到達狹縫並與每個切斷磨料刀之外周邊部位接觸之切削液,係搭附於旋轉中的切斷磨料刀的表面,且藉由旋轉離心力被運送至切斷磨料刀之周邊切削分塊,藉此在多切斷加工時,輸送切削液至磁塊之切斷加工點。
[2] 如發明內容[1]之方法,其中在稀土磁塊切斷加工的初始階段,該多刀具組合與磁塊其中之一個或兩者會相對地由磁塊長度方向的一端移動至另一端,從而加工磁塊表面於磁塊表面以形成一已知深度的切削槽,切斷磨料刀會進一步的轉動以進一步切斷加工磁塊,同時,插入有切斷磨料刀的外周邊部位之切削槽用以限制切斷磨料刀在任何軸向上的跳動,流動於切削槽中的切削液,包含流自供給噴嘴中之每個狹縫與橫過切斷磨料刀的表面的切削液,係搭附於轉動中的切斷磨料刀的表面上,藉此在多切斷加工期間,輸送切削液至磁塊上的切斷加工點。
[3] 如發明內容[2]之方法,其中,在切削槽形成後,該多刀具組合係收回於磁塊之外,且該多刀具組合與磁塊其中之一或兩者,係相對於地移動以使彼等在磁塊切削槽的深度方向上更靠近,當每個切斷磨刀的外周邊部份插入於磁塊的切削槽中時,該多刀具組合與磁塊其中之一個或兩者會相對地由磁塊長度方向之一端移至另一端,用以加工磁塊。此加工操作會重覆一到多次,直到磁塊被切穿其厚度為止。
[4] 如發明內容[3]之方法,其中,切削槽的深度與切削槽形成後在深度方向上移動的距離,全都自0.1毫米到20毫米。
[5] 如發明內容[3]或[4]之方法,其中,於加工操作期間沿著移動方向的加工應力,相反於該多刀具組合相對於磁塊的移動方向而施於加工中的磁塊。
[6] 如發明內容[2]到[5]之方法,其中,切斷磨料刀的周邊切削分塊有一寬度W,且於供給噴嘴中之狹縫有一自大於W毫米到(W+6)毫米的寬度。
[7] 如發明內容[1]之方法,其中,由一對用來在加工方向夾住磁塊之夾持部份所組成的夾具,被設置用以固定磁塊,一個或兩個夾具,於其表面設置有多數個相對於多數個切斷磨料刀之導槽,以使每個切斷磨料刀的外周邊部位可插入於相對應的導槽中,切斷磨料刀轉動時,切斷磨料刀之外周邊部位插入於導槽中,以限制轉動時切斷磨料刀的任何軸向跳動,流動於導槽中的切削液,包含流自供給噴嘴之每個狹縫與橫過切斷磨料刀的表面的切削液,係搭附於轉動中的切斷磨料刀的表面上,藉此在多切斷加工期間,輸送切削液至磁塊的切斷加工點。
[8] 如發明內容[7]的方法,其中,在夾持部份的導槽,自被夾具固定的磁塊上延伸1毫米到100毫米長度。
[9] 如發明內容[7]或[8]的方法,其中,在稀土磁塊切斷加工的初始階段,該多刀具組合與磁塊其中之一個或兩者,係相對地由磁塊長度方向的一端移動至另一端,從而加工磁塊表面以於磁塊表面形成一預定深度的切削槽,有一但書是,於加工期間,在加工方向之反端,切斷磨料刀的外周邊部位係插入於夾持部份中相對應之導槽,插入有切斷磨料刀之外周邊部位之切削槽用以限制切斷磨料刀在軸向上的任何跳動,流動於切削槽中的切削液,包含流自供給噴嘴之每個狹縫與橫過切斷磨料刀的表面的切削液,係搭附於轉動中的切斷磨料刀的表面上,藉此在多切斷加工期間,輸送切削液至磁塊的切斷加工點。
[10] 發明內容[7]到[9]中的任何一個方法,其中,在切削槽形成後,該多刀具組合會收回於磁塊之外,且該多刀具組合與該磁塊其中之一或兩者,會相對地移動以使彼等在磁塊切削槽的深度方向上更靠近,當每個切斷磨刀的外周邊部份被插入於磁塊的切削槽且/或夾持部份的導槽中時,該多刀具組合與該磁塊兩者其中之一個或兩者會相對地由磁塊長度方向之一端移至另一端,用以加工磁塊,此加工操作會重覆一到多次,直到磁塊被切穿其厚度為止。
[11] 如發明內容[10]之方法,其中,切削槽的深度與切削槽形成後在深度方向上移動的距離,皆自0.1毫米到20毫米。
[12] 如發明內容[9]到[11]中之任何一個方法,其中,在加工操作期間沿著移動方向的加工應力,以相反於該多刀具組合相對於該磁塊之移動方向之方向,而被施加於加工中的磁塊。
[13] 如發明內容[7]到[12]中之任何一個方法,其中,切斷磨料刀的周邊切削分塊有一寬度W,且於供給噴嘴中之狹縫與夾具部份中之導槽,皆有一自大於W毫米到(W+6)毫米之寬度。
[14] 用來對稀土磁塊之多切斷加工的多刀具組合包含於軸向上以間隔區隔之位置接合於轉動軸上之多數個切斷磨料刀,該每個刀具具有一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心與一個位於該核心外周邊緣的周邊切削分塊,一供給切削液給多刀具組合的切削液供給噴嘴,該供給噴嘴在一端部具有一切削液入口,且多數個狹縫形成於另一端部並對應於該多數個切斷磨料刀,以使每個切斷磨料刀的外周邊部位可插入於相對應的狹縫中。
[15] 如發明內容[14]之噴嘴,其中,切斷磨刀的周邊切削分塊有一寬度W,且於供給噴嘴中的狹縫有一自大於W毫米到(W+6)毫米的寬度。
[16] 一用來切斷加工稀土磁塊之設備,包含如發明內容[14]或[15]所述之該切削液噴嘴。
[17] 用以對稀土磁塊多切斷加工之多刀具組合包含於軸向上以間格區隔之位置而同軸地接合於轉動軸上之多數個切斷磨料刀,該每個刀具具有一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心與一個位於該核心外周邊緣的周邊切削分塊,一用以牢固地固定該稀土磁塊之夾具,包含一對用來固定磁塊而在加工方向夾持磁塊的夾持部份,一個或兩者之夾持部份,於其表面上設置有多數個相對應於多數個切斷磨料刀之導槽,以使每個切斷磨料刀的外周邊部位可插入相對應的導槽。
[18] 如發明內容[17]之夾具,其中,在夾持部份的導槽,自被夾具固定的磁塊延伸1毫米到100毫米長度。
[19] 如發明內容[17]或[18]之夾具,其中,切斷磨料刀的周邊切削分塊有一寬度W,且於夾持部份的導槽中,有一自大於W毫米到(W+6)毫米的寬度。
[20] 一用來切斷加工稀土磁塊的設備,包含了發明內容[17]到[19]所述之任何一個的固定磁塊夾具。
藉由有效率地提供比先前技術更少量的切削液至切斷加工點上,磁塊的多切斷加工法促進以高精度與高速度方式切斷加工稀土磁塊。本發明於產業上具有極大價值。
在下面的敘述中,如指定的參考符號或所有多個視圖的相關零件會顯示於圖中。這也可理解如“上面的”、“下面的”、“外部的”、“內部的”等的術語係為方便的用字,且不可理解成限定術語。術語“軸向的”使用於相關於圓形刀具的中心(或軸棒的軸線)且平行於彼的方向,且術語“徑向的”使用於與圓形刀具的中心有關。
根據該發明之用來多切斷加工稀土磁塊的方法,使用一多刀具組合,包含於軸向上以間格區隔之位置而同軸地接合於轉動軸上之多數個切斷磨料刀,每個刀具包含一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心,與一個在核心外周邊緣上的周邊切削分塊。藉由轉動切斷磨料刀,該磁塊會沿著多行切斷加工。
任何眾所周知的多刀具組合之習知技術,可用於多切斷加工方法中。如圖2所示,一個例示性的多刀具組合1包含了一轉動軸12與多數個切斷磨料刀或OD刀具11,同軸地接合於軸12上,交錯地以間隔片(未顯示)隔開,換句話說,在軸向地分隔開來的位置上。每個刀具11包含了一個薄圓盤狀或薄甜甜圈圓盤形狀的核心11b與周邊切削分塊或位於核心11b之外周邊緣上,以顆粒黏結成的磨料部分11a。注意,切斷磨料刀11的數量不特別限制,雖然刀具的數量一般自2至100,但圖2說明19刀片之範例。
核心的尺寸不特別限制。較合適的核心有80到200毫米的外徑,更合適的為100到180毫米,且厚度為0.1到1毫米,更合適的為0.2到0.8毫米。薄甜甜圈圓盤形狀的核心之合適的內徑直徑30到80毫米,更合適的為40到70毫米。
切斷磨料刀的核心可由一般使用於切斷刀具如SK、SKS、SKD、SKT與SKH鋼之任何需要的材料所製成,然而,因為燒結碳化物能使切削分塊或刀尖變得更薄而較適用於核心。較適合組成核心的燒結碳化物包含,週期表4B、5B與6B族的粉末金屬碳化物形式的合金,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉬、碳化鈮、碳化鉭與二碳化三鉻,其與鐵、鈷、鎳、鉬、銅、鉛、錫或彼之合金燒結。在這些之中,碳化鎢-鈷、碳化鎢-鎳、碳化鈦-鈷與碳化鎢-碳化鈦-碳化鉭-鈷系統是典型且較適合於此處使用的。
周邊切削分塊或顆粒黏結成的磨粒部分,形成用來包覆核心的外周邊邊緣且基本上由磨粒與黏結劑組成。普通上鑽石顆粒、立方氮化硼顆粒或立方氮化硼與鑽石的混合顆粒利用黏結劑黏結於核心的外周邊邊緣。三種黏結系統包含使用樹脂黏結劑的樹脂黏結、使用金屬黏結劑的金屬黏結與電鍍是常見的,且其中任何一個可於此處使用。
周邊的切削分塊或顆粒黏結成的磨粒部分具有在核心的厚度或軸向上之一厚度W,其為自(T+0.01)毫米到(T+4)毫米,更適合自(T+0.02)毫米到(T+2)毫米,假設該核心具有一厚度T。周邊切削分塊或顆粒黏結成的磨粒部分之外部,其自核心的外周邊邊緣徑向地向外突出的部分,有一適當的突出距離0.1到10毫米,0.3到8毫米更加適當,取決於用來黏結的磨粒之大小。周邊切削分塊或顆粒黏結成的磨粒部分之內部,其自核心上徑向地延伸的部分,有一適當覆蓋距離0.1到10毫米,0.3到8毫米更加適當。
依據切削後的磁鐵片厚度的可適當地選擇切斷磨料刀的間距,且可適當地設置一個比磁鐵片厚度略小的距離,舉例來說,小0.01到0.4毫米。
對加工操作而言,切斷磨料刀適當地轉速為每分鐘1000到15000轉,每分鐘3000到10000轉更加適當。
在稀土磁塊的多切斷加工過程中,一切削液必須供給切斷磨料刀以促進加工。為此目的,本發明使用一切削液噴嘴,於一端具有一切削液入口與形成於另一端並相對應於該多數個切斷磨料刀之多數個狹縫,以使每個切斷磨料刀的外周邊部位,可插入於該相對應的狹縫中。
如圖3與圖4所示,切削液供給噴嘴2包含有一個中空的噴嘴殼體(housing)2a與一個橫向的導管2b。導管2b有一開口端用定義為切削液的入口22,且另一端與中空的噴嘴殼體2a之一側相連,用以提供與殼體2a之中空內部液體流通或貯液槽23液體分散。中空噴嘴殼體2a其相對之一側(或導管2b)的部分,設置有多數個狹縫21。狹縫的數量相對於切斷磨料刀的數量,且通常與多切斷刀具組合中的切斷磨料刀數量相等。狹縫的數量不特別限制,雖然狹縫的數量,範圍通常由2到100,在圖3與圖4的例子中,舉具有19狹縫者為例。為了控制透過狹縫注入之切削液的量,狹縫的數目可大於刀具的數目,以致於當刀具插入於狹縫中時,於噴嘴的操作期間,一些外面的狹縫是開著的。
該供給噴嘴2與該多刀具組合1結合以使每個切斷磨料刀11的外周邊部位,可插入於噴嘴中相對應的狹縫21中。因此,狹縫21以相對於切斷磨料刀11之間的間隔為間隔而設置,且該狹縫21直線延伸並平行於彼此。
供給噴嘴、狹縫與入口的形狀與位置並不侷限於圖3與圖4中所顯示者。另一個示範的切削液供給噴嘴舉例於圖5中。該切削液供給噴嘴2包含有一個中空的噴嘴殼體2a與一個直立的導管2b。該導管2b有一開口的上端,用以定義為切削液入口22,與一連接於中空殼體2a之上壁的下端,用以提供與殼體2a之中空內部液體流通或貯液槽23液體分散。其遠離導管2b之中空噴嘴殼體2a的前面部分,設置有多數個狹縫21。狹縫的數目相對應於切斷磨料刀的數目,且一般相等於多刀具組中的切斷磨料刀之數目。狹縫的數量不特別限定,然而,一般狹縫的數量範圍自2到100,圖5所舉之例子具有19個狹縫。設置有狹縫之噴嘴殼體2a的前面部分,有一傾斜漸縮於狹縫遠端的上壁,以使噴嘴殼體2a(或中空的內部)在狹縫遠端,有一縮小了的尺寸(或厚度)。另外在這個實施方法中,狹縫21以相對於切斷磨料刀11間之間隔安排空間,且狹縫21直線延伸並彼此平行。在此供給噴嘴中,其中,殼體的狹縫部分是傾斜漸縮的,切削液可更確實地注射至切斷磨料刀。同樣地,為了控制透過狹縫注入之切削液的量,狹縫的數目可大於刀具的數目,以致於當刀具插入於狹縫中時,於噴嘴的操作期間,一些外面的狹縫是開著的。
每個切斷磨料刀之外周邊部位,其為插入於供給噴嘴中相對應之狹縫者,具有功能以使得與切斷磨料刀相接觸之切削液,會搭附於切斷磨料刀的表面(外周邊部位)上,且運輸至磁塊上的切斷加工點上。所以該狹縫具有一個須比切斷磨料刀的寬度(換言之,外切削分塊的寬度W)還要寬的寬度。如果通過狹縫的寬度過大,切削液可能無法有效地供給至切斷磨料刀,且更多部份的切削液可能會從狹縫中流失掉。假設切斷磨料刀的周邊切削分塊有一寬度W(毫米),供給噴嘴中的狹縫適合地有一寬度從大於W毫米到(W+6)毫米,更佳從(W+0.1)毫米至(W+6)毫米。
供給噴嘴2的狹縫部位21a定義以一具有特定厚度的壁。薄的壁有一低強度,以致於狹縫由於與刀具等之接觸而容易變形,無法穩定的供給切削液。假如壁過厚,噴嘴的內部可能會變得太窄而無法界定成流道,且插入於該狹縫之切斷磨料刀的外周邊部位,於供給噴嘴內可能無法與切削液完全接觸。因此,供給噴嘴2的狹縫部位21a有一個取決於形成物質而改變的壁厚度,且當壁為塑膠製時以0.5到10毫米為較佳,當壁為金屬材質所製時又以0.1到5毫米為較佳。
該狹縫具有此一長度,使得當切斷磨料刀的外周邊部位插入於狹縫中時,外周邊部位可與供給噴嘴中的切削液完全接觸。通常來說,狹縫長度以約為切斷磨料刀核心之外徑的2%到30%為適當。亦較佳的方式為,當切斷磨料刀的外周邊部位插入於該狹縫時,狹縫實質上被刀具所遮蔽但不與刀具接觸。為直接注入一些切削液於切斷磨料刀,以下說明加工磁塊與磁塊固定夾具,該狹縫可具有一長度,使得當切斷磨料刀的外周邊部位插入於狹縫中時,狹縫的近端部位不被遮蔽。
該供給噴嘴2與該多刀具組合1結合,顯示於圖6與7中,使得切斷磨料刀11的外周邊部位係插入於供給噴嘴2之狹縫21中。在此狀態下,切削液經由該入口22被引導進入該供給噴嘴2中,並經由該狹縫21注射,且切斷磨料刀11轉動著。然後,磁塊M被刀具11的周邊切削分塊11a切斷。供給噴嘴可相對於有切斷磨料刀插置於其間的磁塊。另一種可能是,供給噴嘴可置於磁塊之上,使得切斷磨料刀可垂直向上或向下地通過供給噴嘴中的狹縫。所注意到的是,圖6與7中多刀具組合1的結構與圖2相同,相似符號標註相似零件。
介於供給噴嘴中之狹縫與磁塊之間相對之近距離,有利於藉由搭附於切斷磨料刀表面的切削液之供應,但是,過近的距離可能干擾切斷磨料刀與磁塊的動作、切削液的流出與注射等。介於供給噴嘴中之狹縫與磁塊間的距離,需適當地選取,使得介於供給噴嘴與磁塊上表面之距離,於加工端為範圍為1至50毫米(在所舉之例子中,供給噴嘴從加工端的磁塊上表面,以1至50毫米被隔開)。
在設置多刀具組合時,供給噴嘴與磁塊設置如上述所示,當切斷磨料刀轉動時,與該供給噴嘴結合之該多刀具組合與該磁塊其中之一個或兩者會相對地移動(在磁塊長度且/或厚度方向)以保持切削分塊與磁塊相接觸,藉此加工磁塊。當磁塊以此法加工時,由於狹縫用以限制轉動中的切斷磨料刀的任何軸向跳動,使得高精度的切斷加工為可行的。
在高速轉動的切斷磨料刀四周,會形成空氣氣流。該空氣氣流形成以致於環繞在切斷磨料刀的周邊切削分塊。因此,如果切削液直接注入切斷磨料刀的周邊切削分塊,則切削液會與空氣氣流接觸且因此被濺散開來。換句話說,空氣層流阻礙了切削液與切削分塊的接觸且因此阻礙切削液之有效供應。相反地,設置切斷磨料刀的外周邊部位插入供給噴嘴之狹縫,使得切斷磨料刀與供給噴嘴內部的切削液接觸,空氣氣流會被供給噴嘴殼體(狹縫部位)所阻斷,以致於切削液可與切斷磨料刀之外周邊部位接觸,而不被空氣氣流所妨礙。
因此,到達供給噴嘴中狹縫並與切斷磨料刀的外周邊部位接觸之切削液,係搭附於轉動的切斷磨料刀的表面(外周邊表面與側表面徑向外周邊),受一因切斷磨料刀轉動所造成的離心力,被運送至切斷磨料刀周邊切削分塊。到達周邊切削分塊的切削液,當切斷磨料刀轉動時,會被帶至磁塊上的切斷加工點上。這確保切削液會被有效地送至切斷加工點。這因此使得切削液供給的數量減低。此外,加工區域可被有效地冷卻。
顯而易見的是,本發明的切削液供給噴嘴,能有效地供給切削液至用以切斷加工稀土磁塊的設備。
在多切斷加工一稀土磁塊的方法中,磁塊被切斷磨料刀加工,同時,供給切削液至切斷磨料刀。過程中,一由一對夾持部份所組成的磁塊固定夾具,被適當地用以於加工方向上夾緊該磁塊而牢固地固定該磁塊。一個或兩者之夾持部份於其表面上設置有多數個相對於切斷磨料刀的導槽,使得每個切斷磨料刀的外周邊部位可插入於相對應的導槽中。
圖8顯示了一組例示性磁塊夾具,包含了一對夾持部份。設置在台子30上的為一個支撐板32,一磁塊M放置其上。一對夾持部位31,31設置在支撐板32(圖8a)於長度的另一端。該對夾持部份31,31適於磁塊M於加工方向(長度方向)以牢固地固定磁塊M於台子30(圖8b)。該夾具通常包含一對夾持部份,雖然夾持部份的數目並無限制。一旦夾持部份31,31被配置以從其相對端夾持磁塊M,該夾持部位31可鬆開地藉由貫穿的螺絲31b固定於台子30上,保持該塊被夾緊。雖然螺絲31b於圖8的實施方法裡被使用於固定夾持部份31至台子30上,然而固定方法並不限於彼,且舉例來說,該夾持部位可使用氣動或液壓固定。
該夾持部份31,31於其表面上,設置有多數個相對於多切斷刀具組1之切斷磨料刀11的導槽31a。雖然於圖8的範例裡說明19個槽,注意導槽31a的數目並不特別限定。
每個切斷磨料刀的外周邊部位,可插入至夾具31中之相對應導槽31a中,如下所說明。然後,導槽31a會以相對於切斷磨料刀11間之間隔為間隔而設置,且導槽31a平直地延伸並相互平行。相鄰導槽31a之間的距離會相等於或小於從磁塊上分割(切割)之磁鐵片的厚度。
當磁塊被夾具所固定且切削液從供給噴嘴供給時,於供給噴嘴內與每個切斷磨料刀的外周邊部位接觸之切削液,係搭於切斷磨料刀的表面,導入至該夾具中相對之導槽,運送至磁塊並因此傳送至切斷加工點。至於使用供給噴嘴或甚至不使用供給噴嘴之加工(舉例來說,假若切削液直接注入至切斷磨料刀)的情況中,如果做出此供應使得切削液可流入導槽,則於通過導槽時會與切斷磨料刀的外周邊部位接觸的切削液會被搭附於切斷磨料刀的表面(外周邊部位),運送至磁塊,且運送至切斷加工點。則每個導槽的寬度應大於每個切斷磨料刀的寬度(換句話說,周邊切削分塊之寬度)。假如每個導槽的寬度過大,切削液無法有效地供給至切斷磨料刀。設該切斷磨料刀的周邊切削分塊有一寬度W(毫米),導槽最好有超過W毫米到(W+6)毫米的寬度,且(W+0.1)毫米到(W+6)毫米為更佳。
該導槽最好在加工方向有範圍1毫米到100毫米的長度,且3毫米到100毫米為更好(其從被夾具牢固地固定之磁塊量起)。假如導槽的長度小於1毫米,該導槽較無效於防止切削液的濺散或於切削液傳送到工件或磁塊時提供切削液容納的空間,且較無效於提供足夠的強度以維持磁塊固定。假如當槽的寬度大於100毫米,運送切削液至加工區域的效果,與提供一個足夠的強度以維持磁塊固定的效果,係不再提升,且整體的加工設備變得大型而一無是處。每個導槽的深度取決於磁塊的高度而做適當地選取。最好是形成於夾持部份的導槽要略深於固定於夾具之磁塊的下表面。
如圖8所示,支撐板32於其上表面設置有多數個導槽,相對於位在夾持部份中的導槽(有一個與圖8中導槽寬度相等之寬度,但不限於彼)。既然切斷磨料刀的外周邊部位於磁塊切斷加工的最後階段,會向下突出於磁塊的下表面,這些槽提供了空間以容納該突出的切斷磨料刀之外周邊部位。預先有切削槽的支撐板為佳,因為可消除切斷磨料刀加工支撐板的任何額外負荷。
夾持部份可以任何具有可承受夾持力之強度的材料所製成,最好是高強度工程用塑膠、鐵、不鏽鋼或鋁基材,假如有節省空間之需求亦可使用燒結碳化物與高強度陶瓷。
夾持部份的導槽與支撐板導槽可預製。或者是,它們可在切斷加工的第一個循環,藉由切斷加工一磁塊或適當固定的虛擬工件來形成,直到凹槽形成於夾持部份與支撐板為止,該方法稱之為共同加工(co-machining)。
在如圖8a所示之使用磁塊固定夾具與最好有支撐板之實施例中,夾住磁塊之夾持部份如圖8b所示,藉以牢固地固定磁塊。多刀具組合之每個切斷磨料刀的外周邊部位,係插入於夾具中相對應的導槽。在此狀態下,自供給噴嘴的切削液於切斷磨料刀轉動時供給至切斷磨料刀或流至夾具中的導槽。由於周邊切削分塊(磨粒黏結部分)與磁塊接觸的緣故,多刀具組合與磁塊相對地移動(在磁塊的長度且/或厚度方向)。磁塊M被切斷磨料刀的周邊切削分塊加工,如圖8c所示。然後,磁塊M被切成如圖8d所示之細長片。
在結合該切削液供給噴嘴與該夾具的使用中,該供給噴嘴最好設置以使供給噴嘴中的狹縫與夾具中的導槽有液體的連通。對於搭附於切斷磨料刀表面之切削液的供給而言,有利的是不將供給噴嘴中的狹縫設置距夾具中導槽遠處。相反地,供給噴嘴中的狹縫與與夾具中的導槽間過近的排列,可能會干擾多刀具組合與磁塊的移動,切削液的注射與流出等。因此,供給噴嘴中之狹縫與夾具中之導槽之間的距離,最好為使得介於供給噴嘴與夾具之上表面之間的距離為1到50毫米,在加工操作結束時(舉例來說,於說明的實施方法中,供給噴嘴定位在高於夾具上表面1到50毫米)。
在磁塊的多切斷加工中,該磁塊藉由任何的合適之方法牢固地固定住。在習知技術中,磁塊藉由蠟或一可於加工結束後移除之相似黏結劑黏合於支撐板上(舉例來說,碳基物質),藉此磁塊可以在加工操作前牢固地固定住。然而,此技術需要額外的黏結、剝屑與清潔,且因而緩慢與複雜。與此相對地,本文使用夾具以夾持磁塊而牢固地固定之。這達成節省加工處理的人力因為省略了黏結、剝屑與清潔的步驟。
當磁塊被以所述的多刀具組合、夾具與磁塊設置的多刀具組合切削時,夾具中的導槽用以限制切斷磨料刀於加工操作中之任何軸向跳動,確保切斷加工在一高精度與準確度下進行。
在高速轉動的切斷磨料刀四周,會形成空氣氣流。該空氣氣流形成以致於環繞在切斷磨料刀的周邊切削分塊。因此,如果切削液直接注入切斷磨料刀的周邊切削分塊,則切削液會與空氣氣流接觸且因此被濺散開來。換句話說,空氣層阻礙了切削液與切削分塊的接觸與切削液之有效供應。相反地,設置切斷磨料刀的外周邊部位插入夾持部份中的導槽,空氣氣流會被夾持部份(凹槽定義部位)所阻斷,以致於流入導槽中的切削液可與切斷磨料刀之外周邊部位接觸,而不被空氣層所妨礙。當供給噴嘴與夾具皆被使用時,它們共同作用的效應確保切削液被有效地運送至切斷加工點。
因此,與切斷磨料刀的外周邊部位接觸之切削液,係搭附於轉動的切斷磨料刀的表面(外周邊表面與側表面徑向外部),且在一因切斷磨料刀轉動所造成的離心力下,被運送至切斷磨料刀周邊切削部份。到達周邊切削分塊的切削液,會隨著切斷磨料刀的轉動一起被帶至磁塊上的切斷加工點上。這確保切削液會被有效地送至切斷加工點。這因此使得切削液供給的數量減低。此外,加工區域可被有效地冷卻。
顯而易見的是,本發明的磁塊固定夾具,能有效地牢固地固定磁塊於稀土磁塊切斷加工設備。
圖9舉例說明了完整的設置。當一磁塊被如圖9所示之與切削液供給噴嘴和磁塊固定夾具結合之多刀具組合切斷加工時,可獲得上述所有優點。具體地,切削液供給噴嘴與磁塊夾具的安排,能持續地在切斷磨料刀轉動的方向上,顯現導正切斷磨料刀之效應與藉由搭附切斷磨料刀表面供給切削液之效應。值得注意的是,在圖9中,多刀具組合1、切削液噴嘴2與磁塊固定夾具31與圖7與8中相同,類似的參考符號代表類似的的零件。雖然於圖9所示實施例中,一單一磁塊被多刀具組合加工,但是被加工的磁塊數量並不特別限制。兩個或多數個平行且/或串連安排的磁塊,可以一單一的多刀具組合加工。
此處所指的被加工的該工件或磁塊,具有一個大致平坦的表面。在初期的加工中,該切削液供給至該平面上。假如切削液被注入於平面上,該液體會很容易流走,造成液體傳輸至切斷加工點的失效。最好是在磁塊加工的初期狀態時(或加工的第一個衝程),且不論是一個或全部兩個多刀具組合與磁塊,會相對地在磁塊的加工(或長度)方向移動,由磁塊在其長度方向之一端至另一端,藉以使磁塊表面加工至一特定深度,通過整個長度方向以形成磁塊中的切削槽。特別是當使用磁塊固定夾具時,於切斷磨料刀的外周部被插入夾具中的導槽之狀態,加工操作繼續於加工方向之相對端。
一旦切斷凹槽以此方式形成於加工的第一衝程,這些凹槽對於接下來加工衝程中的切斷磨料刀來說,作用如引導物,用以限制切斷磨料刀於轉動期間任何軸向的跳動,用以達到高精度的切斷加工操作。
如果在初期形成切削槽,到達工件或磁塊表面之切削液會流動於切削凹槽,且在有使用供給噴嘴的情況下,切削液會與藉由自供給噴嘴中的狹縫搭附於切斷磨料刀之表面上運輸的切削液一起流動於切削槽。該切削液會更進一步地搭附於轉動中的切斷磨料刀的表面。由於切斷磨料刀轉動的緣故,該切削液會被運送至磁塊的切斷加工點上。這確保切削液能有效地運送至切斷加工點。除此之外,加工區域可被有效地冷卻。
當比較切斷磨料刀持續加工磁塊的整體平面至較深程度的情況,初期形成切削槽的模式具有其優點為切削槽作為在接下來的加工衝程期間的通道,以有效地運輸該切削液至切斷加工點上。由於切斷磨料刀轉動的緣故,切削液能有效地從切斷加工點上流出,透過切削槽,且順著切斷磨料刀的轉動方向流動。連同切削液一起,加工淤泥能透過切削槽而有效地排出。這提供了一個好的加工環境,其能導致較少、或沒有釉化或負荷的磨料顆粒部份。
該切削槽初期以形成0.1毫米到20毫米的深度為佳,更好的是1毫米到10毫米(移動於磁塊長度方向的第一道加工深度)。假如該切削槽有少於0.1毫米的深度,彼等較無效地於預防切削液在磁塊表面上流散開來,造成運輸切削液至切斷加工點失效。假如該切削槽有一深度超過20毫米,則如此深之切削槽的加工操作可在切削液短缺的情況下執行,造成高精度之槽切割的失效。
切削槽的寬度由切斷磨料刀的寬度所決定。通常來說,切削槽的寬度因為於加工操作過程中的切斷磨料刀之震動,而略大於切斷磨料刀的寬度,具體地,大於切斷磨料刀(或周邊切削分塊)的寬度至2毫米的範圍內,高於1毫米更佳。
切削槽一經形成,該磁塊會進一步地由多刀具組合加工直到它被完全地切成個別的片為止。舉例來說,在切削槽形成後,該多刀具組合係收回於磁塊外,且該多刀具組合與磁塊其中之一個或兩者,會彼此相對地移動以使彼等在磁塊切削槽的深度方向更靠近(介於每個切斷磨料刀的下刀鋒與該磁塊的上表面間之距離,變得更負)。當每個切斷磨料刀的外周邊部位插入於磁塊切削槽時,且在使用夾具的情況下,每個切斷磨料刀的外周邊部位係插入於該夾具的導槽中或於導槽與切削槽兩者中,該多切斷刀具與該磁塊其中之一個或兩者,係以加工方向(磁塊的長度方向)相對地由磁塊在長度方向之一端移動到另一端,以加工該磁塊。此加工操作會重覆一或多次直到磁塊被切穿其厚度為止。切削槽深度方向的移動距離(或向下移動後的切削深度)最好是在0.1毫米到20毫米之範圍,且1毫米到10毫米更好。
切斷磨料刀於初期形成切削槽時的轉速可與切斷磨料刀於磁塊的後續加工期間之轉速有所不同。刀具組合於初期形成切削槽時的移動速度亦可與刀具組合於磁塊的後續加工期間之移動速度有所不同。
在以多刀具組合移動於磁塊長度方向或其中的切削槽的加工期間(加工以形成初期之切削槽且/或後續加工),一沿著移動方向的加工應力會施加於被加工的磁塊上,最好是方向相反於多刀具組合相對於磁塊的移動方向。
實施加工操作最好使得一與多刀具組相對於工件或磁塊之移動方向為反向之力(相對移動表示磁塊或多刀具組合兩者之一可被移動),可由多刀具組合(具體為切斷磨料刀)施予磁塊。原因是若一力施加在順著多刀具組合相對於磁塊的移動方向上,該切斷磨料刀會接受一個來自磁塊的反作用力,因此,該切斷磨料刀受到一擠壓應力。假如一擠壓應力施加於切斷磨料刀,刀具會彎曲,導致加工精度的損失與藉由切斷磨料刀的核心和被加工的磁塊之接觸所造成的側邊磨損。這不僅招致了加工精度的喪失,還會導致因為摩擦接觸而產生的溫度上升、不利於磁塊之影響,與切斷磨料刀的損壞。
假如從切斷磨料刀施予磁塊的力在方向上與多刀具組合前進的方向相反,則不會有擠壓應力施加於切斷磨料刀上,防止側邊磨損與增加加工精度。因為沒有擠壓應力施加在切斷磨料刀與磁塊之間,加工淤泥可連同切削液一同有效地被排出,且切斷磨料刀會保持鋒利。
為了產生一個相反於多刀具組合之前進方向的力,切斷磨料刀的圓周速度、該加工的截面積(切斷磨料刀加工的高度乘以寬度),及多刀具組合的前進速度是適當的。假如圓周速度過高,反向於該刀具的前進方向的力會因為轉動刀具與磁塊之間的摩擦阻力而產生。然而,一應力會因多刀具組合的前進而生在前進的方向上。此應力乘以加工截面積得到一個在前進方向上之力。由於此力,因切斷磨料刀的旋轉力量作用於移動方向反向之應力必須大於切斷磨料刀移動的應力。
為了滿足上述的需求,舉例來說,切斷磨料刀的圓周速度最好至少有20公尺/秒。為了減少加工截面積,切斷磨料刀的寬度(換句話說,周邊切削分塊的寬度)最好達1.5毫米。假如刀具寬度少於0.1毫米,加工截面積可能會因為刀具強度犧牲下而減少,其可能導致尺寸精度的損失。因此,切斷磨料刀的寬度(換言之,周邊切削分塊的寬度)最好為0.1到1.5毫米。除此之外,加工深度最好達20毫米。切斷磨料刀的進給(或前進)速度最好達3000毫米/分,50到2000毫米/分為更佳合適。多刀具組合(切斷磨料刀)在切削加工點的轉動方向與多刀具組合的進給(或前進)方向可為相同或相反。
此處所指用以切斷加工的工件為一稀土磁塊。並不特別限定稀土磁塊為工件。合適的稀土磁鐵,包含R-Fe-B系燒結的稀土磁鐵,其中,R是至少一種包含釔在內稀土元素。
合適的燒結的R-Fe-B系稀土磁鐵為含有,5到40重量%的R、50到90重量%的Fe,及0.2到8重量%的B,與挑選自碳、鋁、矽、鈦、釩、鉻、錳、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鋯、鈮、鉬、銀、錫、鉿、鉭與鎢中任意地一個或多數個額外的元素,用以改善磁性與溶蝕性而成的磁鐵。額外添加元素的量照慣例為,舉例來說,達30重量%的鈷與達8重量%的其他元素。該額外的元素假如添加過量,反而會對磁性造成不利的影響。
合適的燒結的R-Fe-B系稀土磁鐵,舉例來說,藉由稱重來源金屬材料、熔化、鑄於合金錠,精磨合金至平均粒徑為1到20微米之顆粒而製備,換言之,燒結R-Fe-B磁鐵粉,在一磁場中壓實粉末,在1000到1200℃經歷0.5到5小時的燒結壓實,且在400到1000℃熱處理。
如下之範例與比較範例用以更進一步說明本發明,然而本發明並不僅限於彼等。
外徑刀具(切斷磨料刀)被製造以提供一甜甜圈狀的圓盤狀工具鋼SKD(JIS標示法)之核心,具有外徑120毫米、內徑40毫米與厚度0.5毫米,且以樹脂黏結技術將人工鑽石磨粒黏結至該核心的外周邊的邊緣以形成一磨料部位(周邊切削分塊),含有佔25體積%平均粒徑為150微米的鑽石粒。從核心軸向延伸而出的磨料部之每個面為0.05毫米,換言之,磨料部位有0.6毫米的寬度(在核心的厚度方向)。
使用外徑刀具時,一切削測試被實行於一個Nd-Fe-B燒結磁塊的工件上。測試狀況如下。製造一個以同軸接合39個外徑刀具(於一軸上具2.1毫米軸向間距且於其間設有間隔片)的多刀具組合。多個間格片有外徑80毫米,內徑40毫米與厚度2.1毫米。該多刀具組合設計用來使得切割磁塊成具有2.0毫米厚度的磁條。值得注意的是,磁條的厚度為該磁條於原塊體在厚度方向上的尺寸。
該以39個外徑刀具與38個間格片,交替接合於一軸上製成的多刀具組合,係與一如圖3或4所示之供給噴嘴結合,使得每個外徑刀具的外周邊部位插入於如圖6所示之相對應的供給噴嘴之狹縫中。具體地該外徑刀具從刀鋒徑向延伸8毫米之外部,插入於狹縫中。供給噴嘴之狹縫部位具有一厚度2.5毫米的壁,且該狹縫具有一0.7毫米的寬度。該外徑刀具延伸對齊於狹縫。
工件是一個燒結的Nd-Fe-B磁鐵塊,具有一長度100毫米,寬度30毫米與高度17毫米,其藉以垂直雙盤狀拋光工具拋光至±0.05毫米的精度。藉著多刀具組合,磁塊在長度方向上被切割成多數個2.0毫米厚的磁條。具體地一個磁塊被切割成38個磁條,因為不包含兩個外側的磁條。在此測試中,磁塊被以一有蠟黏著劑之碳基支撐物所固定,而不使用夾具。
對於加工操作,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合於前進方向上,定位在一收回的位置上,換言之,於工件的邊界之外(以至於當該組合完全下降時,其不會撞擊到工件),且在工件的上表面下,向下移動18毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度由加工方向的一端移動至相對端,以於其長度方向切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一端而不改變其高度。
如使用於範例1之一多刀具組合、一切削液供給噴嘴與一燒結的Nd-Fe-B磁鐵塊與相似之設置。該磁塊被以一有蠟黏著劑之碳基支撐物所固定,而不使用夾具。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合於前進方向上,定位在一收回的位置上,換言之,於工件的邊界之外(以至於當該組合完全下降時,其不會撞擊到工件),且在工件的上表面下,向下移動2毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以100毫米/分鐘的速度由加工方向的一端移動至相對端,以於其長度方向切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一端而不改變其高度。2毫米深的切削槽會形成於磁塊表面。
接著,於收回位置的多刀具組合,於工件的厚度方向向下移動16毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度由一端移動至相對端,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一端而不改變其高度。
如使用於範例1之一多刀具組合、一切削液噴嘴與一燒結的Nd-Fe-B磁鐵塊與相似之設置。一個夾具具有39個相對應於外徑刀具的導槽。每個凹槽具有一30毫米的長度、一0.9毫米的寬度與一19毫米的深度。如圖8b所示,該磁塊被夾具牢固地固定於一支撐物上,以使導槽與加工線對齊。夾具的上表面(於多刀具組合之該側上)與工件或磁塊的上表面(於多刀具組合之該側上)共平面。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合定位在一收回的位置上,換言之,於一挾持部份之上,且以工件的深度方向向下移動,直到外徑刀具的外周邊部位插入於導槽中2毫米為止。當由供給噴嘴供給切削液及以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以100毫米/分鐘的速度由加工方向朝向夾持部份另一側移動,以於其長度方向切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部位之一側而不改變其高度。2毫米深的切削槽會形成於磁塊表面。
接著,多刀具組合定位於一夾持部位之上,於工件的厚度方向向下移動16毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度由朝向夾持部份另一側移動,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之側而不改變其高度。
在範例1到3中,每個磁塊被以多刀具組合切割成多數個磁條。每個磁條於長度中心的厚度以千分尺量測。(如上述所提,磁條的厚度是磁條在原塊體在寬度方向上的一個尺寸。)當量測厚度在2.0±0.05毫米切削尺寸公差內時,該磁條稱之為“通過”。假如量測的厚度在公差之外,外徑刀具的排列藉由調整間格片的厚度來特製,使得量測的厚度可能落於公差範圍內。假如對於相同之外徑刀具,間格片重覆調整超過兩次,則這些外徑刀具被判定為穩定度喪失,且會以新的外徑刀具置換之。在這些狀況下,切削1000個磁塊。表1列表說明了加工狀態評估的結果。
除了以下的改變以與範例1相同的步驟,切削1000個磁塊。加工狀態的評估結果顯示於表1中。
切削液供給噴嘴改成只有一個高3毫米與寬100毫米的開口(開口面積300平方毫米)的供給噴嘴。切削液透過噴嘴開口由外部注射至外徑刀具。
磁塊固定在有蠟黏著劑之碳基支撐物上,不使用夾具。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合於回收位置上(工件加工方向之外)向下移動,使得每個外徑刀具的下端定位在工件上表面以下18毫米處。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度由加工方向的一端移動至相對端,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一端之回收位置而不改變其高度。
明顯從表1可知,本發明的多切斷加工法確保了即使在外徑刀縮小切削分塊寬度下,仍能繼續地以高尺寸精度加工維持一段長時間,同時最小化間隔片調整次數與外徑刀具置換次數。這造成生產力改善。
在範例2與3中,量測從第1000個磁塊切削下來的磁條的厚度。範例2的磁條顯示93微米的厚度偏移而範例3的磁條顯示51微米的厚度偏移,證實了更高精度之加工。
外徑刀具(切斷磨料刀)以設置有甜甜圈形狀之燒結碳化物(由90重量%之WC與10重量%之Co所組成)圓盤核心所製成,其具有外徑120毫米、內徑40毫米與厚度0.35毫米,且以樹脂黏結技術將人造鑽石磨粒黏結至核心的外周邊邊緣,以形成磨料部位(周邊切削分塊),其含有25體積%之平均粒徑為150微米之鑽石顆粒。從核心軸向延伸而出的磨料部位之每個面為0.05毫米,換言之,磨料部位有0.45毫米的寬度(在核心的厚度方向)。
使用外徑刀具,一切削測試被實行於一個Nd-Fe-B燒結磁塊的工件上。測試狀況如下。製造一個以同軸接合41個外徑刀具(於一軸上具2.1毫米軸向間距且於其間設有間隔片)的多刀具組合。每個間格片有外徑80毫米,內徑40毫米與厚度2.1毫米。該多刀具組合設計用來使得切割磁塊成具有2.0毫米厚度的磁條。
該以41個外徑刀具與40個間格片,交替接合於一軸上製成的多刀具組合,係與一如圖3或4所示之供給噴嘴結合,使得每個外徑刀具的外周邊部位插入於如圖6所示之相對應的供給噴嘴之狹縫中。具體地該外徑刀具從刀鋒徑向延伸8毫米之外部,插入於狹縫中。供給噴嘴之狹縫部位具有一厚度2.5毫米的壁,且該狹縫具有一0.6毫米的寬度。該外徑刀具延伸對齊於狹縫。
工件是一個燒結的Nd-Fe-B磁鐵塊,具有一長度100毫米,寬度30毫米與高度17毫米,其藉以垂直雙盤狀拋光工具拋光至±0.05毫米的精度。藉此多刀具組合,磁塊在長度方向上被切割成多數個2.0毫米厚的磁條。具體地一個磁塊被切割成40個磁條,因為不包含兩個外側的磁條。
一夾具,具有41個與外徑刀具相對應之導槽。每個凹槽具有30毫米的長度、0.9毫米的寬度與19毫米的深度。磁塊被牢固地以夾具固定於一支撐物,使得該導槽與加工線對齊如圖8b所示。夾具的上表面(在多刀具組合之側)係共平面於工件或磁塊之上表面(在多刀具組合之側)。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合位在一收回的位置上,換言之,於夾持部份之上,於工件的深度方向向下移動,直到外徑刀具的外周邊部位插入導槽2毫米為止。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以100毫米/分鐘的速度以加工方向移向另一側之夾持部份,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之一側而不改變其高度。2毫米深的切削槽會形成於磁塊表面。
接著,在夾持部份上方位於收回位置之多刀具組合,以工件的厚度方向向下移動16毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘7000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度移向另一側之夾持部份,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之一側而不改變其高度。
在磁塊被以此方式切割成多數個磁條後,每個磁條於長度中心的厚度以千分尺量測。當量測厚度在2.0±0.05毫米切削尺寸公差內時,該磁條稱之為“通過”。假如量測的厚度在公差之外,外徑刀具的排列藉由調整間格片的厚度來特製,使得量測的厚度可能落於公差範圍內。假如對於相同之外徑刀具,間格片重覆調整超過兩次,則這些外徑刀具被判定為穩定度喪失,且會以新的外徑刀具置換之。在這些狀況下,切削1000個磁塊。表2列表說明了加工狀態評估的結果。
明顯從表2可知,本發明的多切斷加工法確保了即使以燒結的碳化物核心之外徑刀,在縮小切削分塊寬度下,仍能繼續地以高尺寸精度加工維持一段長時間,同時最小化間隔片調整次數與外徑刀具置換次數。這造成生產力改善與增加了同一時間所能切削的磁條數。
外徑刀具(切斷磨料刀)以設置有甜甜圈形狀之燒結的碳化物(由90重量%WC與10重量%Co所組成)圓盤核心所製成,其具有外徑130毫米、內徑40毫米與厚度0.5毫米,且以樹脂黏結技術將人造鑽石磨粒黏結至核心的外周邊邊緣,以形成磨料部位(周邊切削分塊),其含有25體積%之平均粒徑為150微米之鑽石顆粒。從核心軸向延伸而出的磨料部位之每個面為0.05毫米,換言之,磨料部位有0.6毫米的寬度(在核心的厚度方向)。
使用外徑刀具,一切削測試被實行於一個Nd-Fe-B燒結磁塊的工件上。測試狀況如下。製造一個以同軸接合14個外徑刀具(於一軸上具3.1毫米軸向間距且於其間設有間隔片)的多刀具組合。每個間格片有外徑70毫米,內徑40毫米與厚度3.1毫米。該多刀具組合設計用來使得切割磁塊成具有3.0毫米厚度的磁條。
該以14個外徑刀具與13個間格片,交替接合於一軸上製成的多刀具組合,係與一如圖3或4所示之供給噴嘴結合,使得每個外徑刀具的外周邊部位插入於如圖6所示之相對應的供給噴嘴之狹縫中。具體地該外徑刀具從刀鋒徑徑向延伸8毫米之外部,插入於狹縫中。供給噴嘴之狹縫部位具有一厚度2.5毫米的壁,且該狹縫具有一0.8毫米的寬度。該外徑刀具延伸對齊於狹縫。
工件是一個燒結的Nd-Fe-B磁鐵塊,具有一長度47毫米,寬度30毫米與高度20毫米,其藉以垂直雙盤狀拋光工具拋光至±0.05毫米的精度。藉此多刀具組合,磁塊在長度方向上被切割成多數個3.0毫米厚的磁條。具體地一個磁塊被切割成13個磁條,因為不包含兩個外側的磁條。
一夾具,具有14個與外徑刀具相對應之導槽。每個凹槽具有50毫米的長度、0.8毫米的寬度與22毫米的深度。磁塊被牢固地以夾具固定於一支撐物,使得該導槽與加工線對齊如圖8b所示。夾具的上表面(在多刀具組合之側)係共平面於工件或磁塊之上表面(在多刀具組合之側)。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合位在於夾持部份上的收回的位置,於工件的深度方向向下移動,直到外徑刀具的外周邊部位插入導槽7毫米為止。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘9000轉(61公尺/秒)轉動外徑刀具時,該多刀具組合以70毫米/分鐘的速度以加工方向移向另一側之夾持部位,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之側而不改變其高度。7毫米深的切削槽會形成於磁塊表面。
接著,在夾持部份上方位於收回位置之多刀具組合,以工件的深度方向向下移動14毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘9000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度移向另一側之夾持部份,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之一側而不改變其高度。
於磁塊加工操作期間,一台小型的切削動力計9254(Kistler)安置於磁塊底下,以量測施加於磁塊之應力。於加工期間用來形成初期導槽、沿著多刀具組合移動方向之應力為75牛頓(在該刀具組合的移動前進方向上)且於後續加工、沿著多刀具組合移動方向之應力為140牛頓(在該刀具組合的移動前進方向上)。
在使用外徑刀具切削一磁塊成多數個磁條後,以千分尺量測每個磁條於5個點的厚度(即,如圖10d所示之中心與切削部份的四個角落)。計算厚度最大值與最小值之間的差異,將結果顯示於圖10a中。
一Nd-Fe-B燒結磁塊,以如範例5加工,除以下的改變之外。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合位在於夾持部份上的收回的位置,於工件的深度方向向下移動,直到外徑刀具的外周邊部位插入導槽0.75毫米為止。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘9000轉(61公尺/秒)轉動外徑刀具時,該多刀具組合以1500毫米/分鐘的速度以加工方向移向另一側之夾持部份,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一側而不改變其高度。0.75毫米深的切削槽會形成於磁塊表面。
接著,在夾持部份上方位於收回位置之多刀具組合,以工件的深度方向向下移動0.75毫米。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘9000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以1500毫米/分鐘的速度移向另一側之夾持部份,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至夾持部份之一側而不改變其高度。該向下與橫向的運動(用以加工)會重複26循環,直到磁塊被切斷為止。
於磁塊加工操作期間,一台小型的切削動力計9254(Kistler)安置於磁塊底下,以量測施加於磁塊之應力。結果顯示於圖11a中。圖11a繪製了沿著多刀具組合移動方向的應力、垂直於移動方向的應力,且刀具轉動軸的軸向方向上之應力亦被繪製。於加工期間用來形成初期導槽、沿著多刀具組合移動方向之應力,及於後續加工步驟期間、沿著多刀具組合移動方向之應力皆為100牛頓(其方向相反於刀具組合前進移動的方向)。
在使用外徑刀具切削一磁塊成多數個磁條後,以千分尺量測每個磁條於5個點的厚度(即,如圖10d所示之中心與切削部份的四個角落)。計算厚度之最大值與最小值之間的差異,將結果顯示於圖10b中。
一Nd-Fe-B燒結磁塊,以如範例5加工,除以下的改變之外。
改變切削液供給噴嘴為一個只具有一高度為3毫米與寬度為100毫米(開口面積300平方毫米)開口之供給噴嘴。切削液透過噴嘴開口由外部注射至外徑刀具。
磁塊被一個有蠟黏著劑的碳基支撐物所固定,而不使用夾具。
對於加工操作而言,切削液以30升/分鐘的流率供給。首先,多刀具組合收回於加工方向之一端,向下移動使得外徑刀具的下端定位於工件的上表面下方21毫米處。當由供給噴嘴供給切削液與以每分鐘9000轉轉動外徑刀具時,該多刀具組合以20毫米/分鐘的速度在加工方向上由磁塊之一端移向另一端,以切斷加工該磁塊。於此衝程結束時,該組合被移回至一端而不改變其高度。
於磁塊加工操作期間,一台小型的切削動力計9254(Kistler)安置於磁塊底下,以量測施加於磁塊之應力。結果顯示於圖11b中。圖11b中的圖形繪製了沿著多刀具組合移動方向的應力、垂直於移動方向的應力,且刀具轉動軸的軸向方向上之應力亦被繪製。於加工期間沿著多刀具組合移動方向之應力為190牛頓(其方向順向刀具組合移動的方向)。
在使用外徑刀具切削一磁塊成多數個磁條後,以千分尺量測每個磁條於5個點的厚度(即,如圖10d所示之中心與切削部份的四個角落)。計算厚度之最大值與最小值之間的差異,將結果顯示於圖10c中。
如圖10所見,本發明的多切斷加工法達成了一項顯著改善精度的切斷加工法。藉由影響加工操作使得應力被施加在與多刀具組合前進相反之方向,可達成在精度上更進一步的改善。
101...模製零件
102...燒結或熱處理零件
103...完成零件
1...多刀具組合
11...切斷磨料刀
11a...磨粒層
11b...核心
12...轉動軸
2...切削液供給噴嘴
2a...殼體
2b...導管
21...狹縫
21a...狹縫部位
22...入口
23...貯液槽
30...台子
31...磁塊固定夾具
31a...導槽
31b‧‧‧螺絲
32‧‧‧支撐板
m‧‧‧磁塊
圖1概略說明稀土磁塊部分製造過程包含壓鑄、燒結/熱處理與完成步驟,顯示零件形狀如何於連續步驟中改變的情形。
圖2為使用於本發明中之一個例示性多刀具組合的透視視圖。
圖3說明本發明中之一實施方式裡的一個例示性切削液供給噴嘴,圖3a為一立體透視圖,圖3b為一平面圖,圖3c為一前視圖,圖3d為圖3a中圓圈X的放大視圖。
圖4說明本發明中之一實施方式裡的另一個例示性切削液供給噴嘴,圖4a為一平面圖,圖4b、4c與4d為分別沿圖4a中B-B、C-C與D-D線之剖面圖。
圖5說明本發明中之一實施方式裡更進一步的例示性切削液供給噴嘴,圖5a為立體透視圖,圖5b為一平面圖,圖5c為一前視圖與圖5d為一側視圖。
圖6為一個結合圖2的多刀具組合與圖3的切削液供給噴嘴、切斷磨料刀插入於該供給噴嘴狹縫之立體透視圖。
圖7為立體透視圖,說明使用圖6中的多刀具組合與切削液供給噴嘴之組合,進行稀土磁塊的切斷加工。
圖8以立體透視體的方式來說明,利用本發明之另一個實施方法裡的例示性磁塊固定夾具,切斷加工一稀土磁塊的步驟。
圖9以立體透視圖的方式來說明,利用一個例示性的多刀具組合、一個例示性的切削液供給噴嘴與一個例示性的磁塊固定夾具,切斷加工一稀土磁塊的過程,圖9a為一立體透視圖,圖9b為一平面圖,圖9c為一側視圖與圖9d為一前視圖。
圖10以圖形繪製於範例5、6與比較範例2中磁鐵片厚度的切削精度。
圖11以圖形繪製於範例6與比較範例2中之加工應力的量測結果。
101...模製零件
102...燒結或熱處理零件
103...完成零件
Claims (20)
- 一種用以多切斷加工一稀土磁塊的方法,該方法包含以下步驟:設置一多刀具組合,包含多數個切斷磨料刀,同軸地接合在一轉軸於軸向上區隔開來之位置上,每個該刀具包含一薄圓盤或薄甜甜圈圓盤形狀的一核心與位於該核心之一外周邊邊緣上的一周邊切削分塊,設置一切削液供給噴嘴,在一端部具有一切削液入口以及於另一端部上形成多數個狹縫,且該多數個狹縫對應於該多數個切斷磨料刀,以使每個切斷磨料刀的一外周邊部位可插入於該對應的狹縫中,結合該供給噴嘴與該多刀具組合,以使每個切斷磨料刀之該外周邊部位係插入於該噴嘴之該對應的狹縫中,透過該入口供給一切削液至該噴嘴中且透過該等狹縫注射該切削液,且轉動該等切斷磨料刀以切斷加工該磁塊,同時插入有該等切斷磨料刀之該等外周邊部位至其中之該供給噴嘴中的該等狹縫係用以在轉動時限制該等切斷磨料刀之任何軸向跳動(run-out),其中,到達該等狹縫並與每個切斷磨料刀之該外周邊部位相接觸之該切削液,係搭附於轉動中的該等切斷磨料刀的表面,且藉由轉動之離心力而往該切斷磨料刀之該周邊切削分塊運送,藉此該切削液於多切斷加工時被運送至該磁塊上的切斷加工點。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中於該稀土磁塊之切斷加工的初期階段,該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係由該磁塊之一端沿著其長度方向相對移動到另一端,由此加工該磁塊之表面以在該磁塊表面形成一預定深度之切削槽,該等切斷磨料刀進一步地轉動以更進一步地切斷加工該磁塊,同時插入有該等切斷磨料刀之該等外周邊部位的該等切削槽用以限制該等切斷磨料刀之任何軸向上的跳動,在包含流自該供給噴嘴中之每個狹縫以及橫過該切斷磨料刀的表面之該切削液的該切削槽中流動之該切削液被搭附於轉動中之該切斷磨料刀的表面,藉此該切削液於多切斷加工時被運送至該磁塊上之切斷加工點。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中在該等切削槽形成後,該多刀具組合係收回於該磁塊之外,且該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係相對地移動,以使得彼等於該磁塊中之該等切削槽的深度方向上更加靠近,同時,每個切斷磨料刀之該外周邊部位係插入於該磁塊之該切削槽中,該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係相對地由該磁塊之一端沿著其長度方向移動至另一端以加工該磁塊,加工操作會重複一次或多次直到該磁塊被切穿其厚度為止。
- 如申請專利範圍第3項之方法,其中該等切削槽 的深度以及在該等切削槽形成後在深度方向上移動之距離,兩者係皆自0.1毫米至20毫米。
- 如申請專利範圍第3項之方法,其中,於加工操作期間沿著該移動方向之加工應力,以相反於該多刀具組合相對於該磁塊的移動方向之方向而施加於加工中的該磁塊。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該切斷磨料刀的該周邊切削分塊有寬度W,且於該供給噴嘴中之該狹縫有自大於W毫米至(W+6)毫米的寬度。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,由用來在加工方向上夾住該磁塊之一對夾持部份所構成之夾具,被設置用來固定該磁塊,該等夾持部份的一者或兩者於其表面上設置有對應於該多數個切斷磨料刀之多數個導槽,使得每個切斷磨料刀之該外周邊部位可插入於該對應的導槽中,轉動該等切斷磨料刀,同時插入有該等切斷磨料刀之該等外周邊部位之該等導槽用以在轉動時限制該等切斷磨料刀之任何軸向跳動,在包含流自該供給噴嘴中之每個狹縫與橫過該切斷磨料刀的表面之該切削液的該導槽中流動之該切削液被搭附於轉動中之該切斷磨料刀的表面,藉此該切削液於多切斷加工時被運送至該磁塊上之切斷加工點。
- 如申請專利範圍第7項之方法,其中,於該夾持部份中的該等導槽,自以該夾具而被固定的該磁塊延伸1 毫米至100毫米的長度。
- 如申請專利範圍第7項之方法,其中於該稀土磁塊之切斷加工的初期階段,該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係於該磁塊之長度方向由該磁塊之一端相對移動到另一端,藉此而加工該磁塊之表面以形成一預定深度之切削槽於該磁塊表面上,唯其在加工期間於該加工方向的反端,該等切斷磨料刀之該等外周邊部位會插入於該等夾持部份中之該對應的導槽,插入有該等切斷磨料刀之該等外周邊部位之該等切削槽用以限制該等切斷磨料刀的任何軸向跳動,在包含流自該供給噴嘴中之每個狹縫與橫過該切斷磨料刀的表面之該切削液的該切削槽中流動之該切削液被搭附於轉動中之該切斷磨料刀的表面,藉此該切削液於多切斷加工時被運送至該磁塊上之切斷加工點。
- 如申請專利範圍第7項之方法,其中,在該等切削槽形成後,該多刀具組合係收回於該磁塊之外,且該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係相對地移動,以使得彼等於該磁塊中之該等切削槽的深度方向上更加靠近,同時,每個切斷磨料刀之該外周邊部位係插入於該磁塊之該切削槽中且/或該夾持部份之該導槽中,該多刀具組合與該磁塊的其中一者或兩者係相對地由該磁塊之一端沿著其長度方向移動至另一端以加工該磁塊,加工操作會重複一次或多次直到該磁塊被切穿其厚度為止。
- 如申請專利範圍第10項之方法,其中該等切削 槽的深度以及在該等切削槽形成後在深度方向上移動之距離,兩者係皆自0.1毫米至20毫米。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中,於該加工操作期間沿著該移動方向之加工應力,以相反於該多刀具組合相對於該磁塊的移動方向之方向而施加於加工中的該磁塊。
- 如申請專利範圍第7項之方法,其中該切斷磨料刀的該周邊切削分塊有寬度W,且於該供給噴嘴中之該狹縫與於該夾持部份之該導槽,兩者皆有自大於W毫米至(W+6)毫米的寬度。
- 一種切削液供給噴嘴,其相關於用於多切斷加工一稀土磁塊之多刀具組合,該多刀具組合包含多數個切斷磨料刀,同軸地接合在一轉軸於軸向上區隔開來之位置上,每個該刀具包含一薄圓盤或薄甜甜圈盤狀形狀的一核心與位於該核心之一外周邊邊緣上周邊切削分塊,該供給噴嘴用以供給切削液至該多刀具組合,該供給噴嘴在一端部具有一切削液入口以及於另一端部上形成多數個狹縫,且該多數個狹縫對應於該多數個切斷磨料刀,以使每個切斷磨料刀的一外周邊部位可插入於該對應的狹縫中。
- 如申請專利範圍第14項之供給噴嘴,其中,該切斷磨料刀的該周邊切削分塊具有寬度W,且於該供給噴嘴中之該狹縫有自大於W毫米至(W+6)毫米的寬度。
- 一種用以切斷加工一稀土磁塊之設備,包含如申請專利範圍第14項所述之切削液供給噴嘴。
- 一種夾具,其相關於用於多切斷加工一稀土磁塊之一多刀具組合,該多刀具組合包含有多數個切斷磨料刀同軸地接合在一轉軸於軸向上區隔開來之位置上,每個該刀具包含一薄圓盤或薄甜甜圈圓盤形狀的一核心與位於該核心之一外周邊邊緣上周邊切削分塊,該夾具用以牢固地固定該稀土磁塊,其包含用來固定該磁塊而在加工方向上夾住該磁塊的一對夾持部份,該等夾持部份的一者或兩者於其表面上設置有對應於該多數個切斷磨料刀之多數個導槽,以使每個切斷磨料刀的該外周邊部位可插入於該對應的導槽中。
- 如申請專利範圍第17項之夾具,其中,於該夾持部份中的該等導槽,自被該夾具所固定的該磁塊延伸1毫米到100毫米的長度。
- 如申請專利範圍第17項之夾具,其中,該切斷磨料刀的該周邊切削分塊有寬度W,且於該夾持部份中之該導槽有自大於W毫米到(W+6)毫米的寬度。
- 一種用以多切斷加工一稀土磁塊的設備,包含如申請專利範圍第17項所述之用以固定該磁塊之夾具。
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