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【摘要】本文主要介绍了钐钴磁性材料的最新加工工艺，改变了传统的线切割加工模式，利用套孔和磨削的加工方法，大大提高了生产效率，并节约了生产成本，确保了产品的加工质量。
【关键词】钐钴磁性材料；套孔加工；磨削加工
钐钴磁性材料是一种很贵重的稀有粉末冶金产品，其物理特性硬而脆，它的维氏硬度为550-600HV/Mpa。因为脆性很大，加工难度也很大，它不能像其它金属材料那样，直接车削和钻孔，因此对磁性材料进行加工，可谓是如履薄冰。传统的加工方式是线切割，但是这种加工方法，效率低且精度不高，已不再适应当今社会发展的需要，经过我们不断探索，制定了一套最先进的磁材加工工艺，采用自动化机器设备，进行套孔和磨削加工，最有效地适应了当今科技和信息化社会的需求。
1、套孔机的发展与工作原理
由于钐钴磁性材料既硬又脆，故中孔加工很难。早在2008年，我们就想出了用套孔的方法来加工中孔，当时的套孔车就是利用仪表车改装而成的，用重物吊打的方式，利用单臂摇杆的方法来套孔加工；但是这种加工方法，加工效率低，同时又很难控制操作工的加工速度（因为重物可以加减，有的人为了追求速度，随意添加重物，故加工产品的质量不高）。为了解决这个问题，经过我们团队的不断努力，再加上技术部与公司领导的大力支持之下，设计并采购了全自动多工位套孔机来进行套孔加工，实现一次性装夹、同时完成三个零件的加工，加工效率提高到2倍以上。根据产品的外径大小及加工中孔之后的壁厚尺寸，设计好进刀速度并进行锁定，这样操作工就不能随意调节，大大提高了产品的加工质量。并且此套孔机采用卧式主轴结构，主轴支承采用精密角接触轴承，这样主轴运转精度高，钢性强，调节方便且使用寿命长；转动部件采用台湾精密滚珠丝杆，外套伸缩保护套，可以防尘防磁泥，确保丝杆精度而且耐用，刀座板受力均匀，且运行平稳；轴向进给采用步进电机，运行速度平稳。在加工时，采用三轴同步直线加工，一次完成三个零件加工，比普通机床加工效率提高了2倍以上，这样大大降低了加工费用，在相同条件下，也同时提高了厂房单位面积的利用率；整机采用PLC系统控制，性能稳定，加工参数数字化设定，操作简单，装夹材料后能够自动完成加工，加工完成后能够自动报警，这样既提高了生产效率又节约了生产成本，最适用于磁性材料的中孔加工。
2、圆柱形产品的套孔加工
圆柱形产品的套孔加工，就是利用专门订做的套孔棒，在全自动套孔机上，直接进行套孔加工；加工时，待加工产品与套孔棒作相对运动（转动方向相反），在套孔棒刚接触到产品的端面时，轴向进给力要小，进刀速度很慢，同时加上冷却水的作用，使产品慢慢地被磨削而不致于发热崩裂。大约套孔棒进入产品2mm左右时，轴向进给力慢慢加大，最后稳定下来，这样产品的内应力会被慢慢地释放；大约加工到产品中间位置时停下，把产品调一头再进行加工；这种两头加工模式，能避免一头加工引起的端面易裂现象。因此该套孔加工模式，最适用于钐钴磁性材料的中孔加工。
3、异形产品的中孔加工
异形产品主要有：瓦形、梯形、三角形、方块等。在加工中孔时，我们首先要制作一个异形产品的夹套，夹套的内侧形状同待加工的异形产品，外面则是一个圆柱形，这样就可以把异形产品当成圆柱形来加工中孔，使得加工更加便利，生产效率明显提高。
4、径向薄壁圆环产品的加工
径向产品在加工薄壁中孔时，产品很容易内裂，因此，这种产品在钐钴磁性材料中是最难加工的，通过我们团队的集体智慧，终于找到了一种最先进、最有效的加工方法。我们制作了一个圆环套，用这个套筒套住待加工产品，然后再放入夹具之中，用套孔加工方法来加工中孔，这样可以减少产品受损伤的机率。
5、圆弧面的加工
以前磁性材料圆弧面的加工，是通过线切割直接加工，这种加工方法，不仅成本高，加工效率低，而且生产精度不高。随着科技的发展，客户的要求精度越来越高，传统的加工方法已不能满足客户要求，通过我们不断探索及公司领导的大力帮助，对车间现有的设备进行改装、调试，利用半自动卧轴平面磨床直接磨削来替代线切割加工，利用专门制作的活动夹具及订做的成型砂轮，进行直接磨削，这样的加工效率提高到了2倍以上，且产品的对称度和精度都能满足客户的要求。我们的半自动卧轴平面磨床是我司自行改装的，利用手动卧轴平面磨床、采用伺服电机驱动，把手动横向进刀改为自动；这样，一方面避免了操作工为了追求速度而忽视了产品的质量；另一方面，则提高了生产效率。它的工作原理如下：当产品装夹好之后，伺服电机开始启动，开始进刀（进刀速度调节到慢而均匀）；当产品全部磨削完之后，伺服电机会自动停止，待加工好的产品，全部被取出之后，伺服电机又重新启动，这时车子快速（空走），退回原点（开始磨削点）后，伺服电机又会自动停止，待加工产品再次装夹完后，又按照上面的步骤，开始自动磨削加工。所以这样自动磨削加工的方式，最能满足客户对产品的质量要求。
6、高精度产品及异形产品加工
随着科技的发展，一些高尖端产品不断问世，不仅仅要求有高的精度，同时对同心度、垂直度等形位公差也提出了要求。我们利用车间现有的设备，利用外圆磨床通过芯棒磨外径或钢丝基准磨外径能够满足同心度要求，还有方块、圆柱产品的垂直度，利用专门夹具，进行平头磨削加工，都能保证产品的垂直度在0.05mm以内。还有一些无法通过线切割加工的异形产品，如球头产品、内外锥度圆环、内外台阶圆环、圆锥形、圆台形产品等，利用现有的设备和专用夹具、砂轮通过内外圆磨床和平面磨床，都能直接进行磨削加工。
总之，进行钐钴磁性材料的加工，首先要确定好加工工艺，然后选择好加工使用的夹具和刀具或磨具，这是钐钴磁性材料加工的关键。以上是对加工工艺方面的详尽介绍，在这里，再简单描述一下，加工夹具与刀具的选择。首先是选择夹具，夹具最好是选择既有钢性又有柔性的，这种夹具效果最好；其次是刀具，一般来说，钐钴磁性材料加工的刀具以合金刀具为主，易加工、耐磨。
【关键词】钐钴磁性材料；套孔加工；磨削加工
钐钴磁性材料是一种很贵重的稀有粉末冶金产品，其物理特性硬而脆，它的维氏硬度为550-600HV/Mpa。因为脆性很大，加工难度也很大，它不能像其它金属材料那样，直接车削和钻孔，因此对磁性材料进行加工，可谓是如履薄冰。传统的加工方式是线切割，但是这种加工方法，效率低且精度不高，已不再适应当今社会发展的需要，经过我们不断探索，制定了一套最先进的磁材加工工艺，采用自动化机器设备，进行套孔和磨削加工，最有效地适应了当今科技和信息化社会的需求。
1、套孔机的发展与工作原理
由于钐钴磁性材料既硬又脆，故中孔加工很难。早在2008年，我们就想出了用套孔的方法来加工中孔，当时的套孔车就是利用仪表车改装而成的，用重物吊打的方式，利用单臂摇杆的方法来套孔加工；但是这种加工方法，加工效率低，同时又很难控制操作工的加工速度（因为重物可以加减，有的人为了追求速度，随意添加重物，故加工产品的质量不高）。为了解决这个问题，经过我们团队的不断努力，再加上技术部与公司领导的大力支持之下，设计并采购了全自动多工位套孔机来进行套孔加工，实现一次性装夹、同时完成三个零件的加工，加工效率提高到2倍以上。根据产品的外径大小及加工中孔之后的壁厚尺寸，设计好进刀速度并进行锁定，这样操作工就不能随意调节，大大提高了产品的加工质量。并且此套孔机采用卧式主轴结构，主轴支承采用精密角接触轴承，这样主轴运转精度高，钢性强，调节方便且使用寿命长；转动部件采用台湾精密滚珠丝杆，外套伸缩保护套，可以防尘防磁泥，确保丝杆精度而且耐用，刀座板受力均匀，且运行平稳；轴向进给采用步进电机，运行速度平稳。在加工时，采用三轴同步直线加工，一次完成三个零件加工，比普通机床加工效率提高了2倍以上，这样大大降低了加工费用，在相同条件下，也同时提高了厂房单位面积的利用率；整机采用PLC系统控制，性能稳定，加工参数数字化设定，操作简单，装夹材料后能够自动完成加工，加工完成后能够自动报警，这样既提高了生产效率又节约了生产成本，最适用于磁性材料的中孔加工。
2、圆柱形产品的套孔加工
圆柱形产品的套孔加工，就是利用专门订做的套孔棒，在全自动套孔机上，直接进行套孔加工；加工时，待加工产品与套孔棒作相对运动（转动方向相反），在套孔棒刚接触到产品的端面时，轴向进给力要小，进刀速度很慢，同时加上冷却水的作用，使产品慢慢地被磨削而不致于发热崩裂。大约套孔棒进入产品2mm左右时，轴向进给力慢慢加大，最后稳定下来，这样产品的内应力会被慢慢地释放；大约加工到产品中间位置时停下，把产品调一头再进行加工；这种两头加工模式，能避免一头加工引起的端面易裂现象。因此该套孔加工模式，最适用于钐钴磁性材料的中孔加工。
3、异形产品的中孔加工
异形产品主要有：瓦形、梯形、三角形、方块等。在加工中孔时，我们首先要制作一个异形产品的夹套，夹套的内侧形状同待加工的异形产品，外面则是一个圆柱形，这样就可以把异形产品当成圆柱形来加工中孔，使得加工更加便利，生产效率明显提高。
4、径向薄壁圆环产品的加工
径向产品在加工薄壁中孔时，产品很容易内裂，因此，这种产品在钐钴磁性材料中是最难加工的，通过我们团队的集体智慧，终于找到了一种最先进、最有效的加工方法。我们制作了一个圆环套，用这个套筒套住待加工产品，然后再放入夹具之中，用套孔加工方法来加工中孔，这样可以减少产品受损伤的机率。
5、圆弧面的加工
以前磁性材料圆弧面的加工，是通过线切割直接加工，这种加工方法，不仅成本高，加工效率低，而且生产精度不高。随着科技的发展，客户的要求精度越来越高，传统的加工方法已不能满足客户要求，通过我们不断探索及公司领导的大力帮助，对车间现有的设备进行改装、调试，利用半自动卧轴平面磨床直接磨削来替代线切割加工，利用专门制作的活动夹具及订做的成型砂轮，进行直接磨削，这样的加工效率提高到了2倍以上，且产品的对称度和精度都能满足客户的要求。我们的半自动卧轴平面磨床是我司自行改装的，利用手动卧轴平面磨床、采用伺服电机驱动，把手动横向进刀改为自动；这样，一方面避免了操作工为了追求速度而忽视了产品的质量；另一方面，则提高了生产效率。它的工作原理如下：当产品装夹好之后，伺服电机开始启动，开始进刀（进刀速度调节到慢而均匀）；当产品全部磨削完之后，伺服电机会自动停止，待加工好的产品，全部被取出之后，伺服电机又重新启动，这时车子快速（空走），退回原点（开始磨削点）后，伺服电机又会自动停止，待加工产品再次装夹完后，又按照上面的步骤，开始自动磨削加工。所以这样自动磨削加工的方式，最能满足客户对产品的质量要求。
6、高精度产品及异形产品加工
随着科技的发展，一些高尖端产品不断问世，不仅仅要求有高的精度，同时对同心度、垂直度等形位公差也提出了要求。我们利用车间现有的设备，利用外圆磨床通过芯棒磨外径或钢丝基准磨外径能够满足同心度要求，还有方块、圆柱产品的垂直度，利用专门夹具，进行平头磨削加工，都能保证产品的垂直度在0.05mm以内。还有一些无法通过线切割加工的异形产品，如球头产品、内外锥度圆环、内外台阶圆环、圆锥形、圆台形产品等，利用现有的设备和专用夹具、砂轮通过内外圆磨床和平面磨床，都能直接进行磨削加工。
总之，进行钐钴磁性材料的加工，首先要确定好加工工艺，然后选择好加工使用的夹具和刀具或磨具，这是钐钴磁性材料加工的关键。以上是对加工工艺方面的详尽介绍，在这里，再简单描述一下，加工夹具与刀具的选择。首先是选择夹具，夹具最好是选择既有钢性又有柔性的，这种夹具效果最好；其次是刀具，一般来说，钐钴磁性材料加工的刀具以合金刀具为主，易加工、耐磨。