[发明专利]稀土磁铁保持夹具和切割机

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于对稀土磁铁块进行多切断机加工的多刀片式切割机。更特别而言，本发明涉及一种用于在通过多刀片式切割机进行机加工期间固定地保持磁铁块的夹具。

背景技术

用于制造稀土磁铁的商品的系统包括单部件式系统和多部件式系统，在单部件式系统中，在加压模制阶段生产具有基本上与产品相同形状的部件，在多部件式系统中，一旦模制大块后，通过机加工将该大块分成多个部件。在图1中示意性地示出了这些系统。图1A示出了单部件式系统，其包括加压模制、烧结或热处理、以及精整步骤。模制的部件P101、烧结或热处理的部件P102和成品部件(或产品)P103形状和尺寸基本上相同。在进行正常烧结的范围内，获得接近网状的烧结部件，并且精整步骤的负荷较低。然而，当希望制造小尺寸的部件或者沿磁化方向具有较低厚度的部件时，加压模制和烧结的工艺序列难以形成正常形状的烧结部件，导致制造产率降低，并且在最坏的情况下，不能形成此类部件。

相比之下，图1B中所示的多部件式系统消除了上述问题并容许以高生产率和通用性进行加压模制和烧结或热处理步骤。这种多部件式系统现在成为稀土磁铁制造的主流。在多部件式系统中，模制块P101和烧结或热处理块P102的形状和尺寸基本上相同，但是随后的精整步骤需要切割。制造成品部件P103的关键在于如何以最有效和浪费最少的方式将块切断机加工。

用于切断机加工稀土磁铁块众所周知的方法包括使用具有结合于其表面的磨粒的丝线的丝线切割方法、使用外径和内径刀片的外径和内径切割方法。

用于切割稀土磁铁块的工具包括两种类型，金刚石砂轮内径(ID)刀片和金刚石砂轮外径(OD)刀片，金刚石砂轮内径(ID)刀片具有结合于薄油炸圈饼状盘的内周边的金刚石砂粒，金刚石砂轮外径(OD)刀片具有结合于作为芯部的薄盘的外周边的金刚石砂粒。当今，使用OD刀片的切断机加工技术成为主流，尤其是从生产率方面来看。使用ID刀片的机加工技术由于单刀片切割模式因而生产率低。在OD刀片的情况下，可以进行多切割。图2示出了一种示例性的多刀片式组件5，其包括利用间隔件(未示出)交替地、同轴地安装于转轴52上的多个切断研磨刀片51，每个刀片51包括呈薄油炸圈饼状盘形式的芯部51b和位于芯部51b外周边缘上的磨粒层51a。这种多刀片式组件5能够进行多切断机加工，即将块一次机加工成多个部件。

当通过多刀片式组件机加工稀土磁铁块时，磁铁块通常通过利用蜡或类似粘合剂结合而被紧固至碳基支承物，所述蜡或类似粘合剂在切割以后可被除去。利用蜡的结合通过以下方式实现：加热碳基支承物和磁铁块、在支承物与磁铁块之间施加熔化的蜡并冷却以便固化。在这种情况中，磁铁块被切割成多个件。切割操作之后是加热以便使蜡熔化，容许磁铁件被从支承物除去。因为这时蜡保持附接至磁铁件，所以必须使用溶剂之类除去蜡。

除了切割步骤之外，利用蜡紧固磁铁块的粘着方法还包括热结合、热剥除和清洁的伴随步骤，使得过程非常繁琐。因此，增加了切割过程的成本。这个问题的一种解决方案是用于在不需要蜡的情况下保持磁铁块的装置，特别是一种为栉状的以便在切割期间容许切割刀片通过的保持夹具。

例如，JP-A H06-304833和JP-A 2001-212730公开了一种机构，所述机构包括夹具部分，所述夹具部分枢转地安装以用于将工件保持于支承物上。因为夹具可保持的工件的形状和尺寸受到限制，所以必须为工件的特定形状分别地准备夹具。在某些情况中，在夹具与工件之间设置弹性构件。在保持期间产生的应力作用下，弹性构件可能以复杂方式变形。于是不可能在切割操作之前和之后将磁铁块保持于相同的姿势。如果磁铁件在切割之后立即倾斜，则它们可能与切割刀片接触。因此，磁铁件可能被磨损并且尺寸精度降低，并且切割刀片可能受到损伤。

JP-A 2007-044806提出了一种用于通过树脂基夹具夹紧磁铁块的设备。磁铁块设置在U形槽式夹具之间，并且通过夹具的变形将磁铁块保持就位。因为在切割操作期间由切割刀片施加于磁铁块的力用于向下推动U形槽式夹具的下指状部，所以U形被向外扩展，未能保持夹紧状态一直到结束。

在JP-A 2007-044806和JP-A 2000-280160中所公开的夹具中，切割方向被设定为竖直。切割距离被限制为切割刀片组件向下运动的距离。这抑制了一种有效设置结构的实现，在这种设置结构中，多个工件沿切割方向串列地设置。