摘要:軟磁合金(jīn)具有(yǒu)較(jiào)高的飽和磁感應強度和磁(cí)導率(lǜ),廣泛應用於精密儀器儀表行業以及在中等磁場中工作的各種變壓器、繼電器及電磁離合器(qì)鐵心等。消旋組件中的速度敏感器的關鍵零(líng)件測速頭鐵心為1J50軟磁合金,其精度高、加工難度大。本文主要(yào)對此類(lèi)典型零件的加工特點(diǎn)及難點進(jìn)行了分(fèn)析,說明了在加工過程對這些(xiē)難點的(de)解(jiě)決措施,並總結了此類零件(jiàn)的加工方法。
軟磁合金是一(yī)種鐵(tiě)磁性精密合(hé)金,在弱磁場中具有高導磁率和低矯頑力。可以用來製造磁導體鐵心、無線電通信設備的磁(cí)屏蔽,在電力電子、宇航、激光、自動化、計算機及儀表(biǎo)等工業中得到了廣泛的應(yīng)用。現在我國使用的軟磁(cí)合金材料按成分主要有(yǒu)鐵(tiě)鎳係軟(ruǎn)磁台金(如1J79、IJ50、1J85)、鐵鋁係軟磁合金(如lJl2、1J13、1J16)和鐵鈷釩係軟磁合金(如1J22)。
1J50屬鐵鎳軟磁合金(jīn),該材料具有高的(de)導磁率(lǜ)和低的矯頑力。它的(de)特點是電阻率高、耐磨性好、比重小,磁(cí)性對應力不敏感(gǎn)。常用於磁屏蔽、變壓器、微電機磁放大器鐵心和分頻器的高頻元件等。由於含鎳量較高,加工中粘性(xìng)較大,宜采用較大前角的刀具進行切削加工,可用(yòng)較低的切削速度。尤其對螺紋的切削加工,刀具一定要鋒利。如圖1所示測速頭鐵心材料為1J50,是消(xiāo)旋組件速度敏感器中的關鍵零件(jiàn),該零件(jiàn)的(de)加工精度直(zhí)接決(jué)定了產品(pǐn)的(de)性能。
1.難點分(fèn)析
測速頭鐵心材(cái)料為1J50/熱鍛,形(xíng)狀呈工(gōng)字形,尺(chǐ)寸精度高(gāo),各個垂直麵的垂直度要求(qiú)<0.03mm,鐵心在φ102.8mm的圓(yuán)周上,齒數為(wéi)512個,在左右鐵心上應(yīng)留有(yǒu)整(zhěng)齒(9~10個),齒距誤差≤0.015mm,在左右齒的範圍齒累積誤差≤0.02mm。要(yào)求在R51.4mm的圓弧上插出齒寬0.3mm、深0.3mm、模數為0.2的非標齒型(xíng),工字腿(tuǐ)寬4mm;零件(jiàn)基準為(wéi)R51.4mm圓弧(hú)的圓心,不能直接測量,裝卡困難,並且圖樣要求零件的外形尺寸240-0.013mm相(xiàng)對於圓心基準(zhǔn)的對稱度<0.02mm;其次(cì),材料加工性能差,由於材(cái)料導熱性差,粘性大,切削時刀具溫度(dù)比較高,切削力也大,加工(gōng)硬化嚴重,排屑困難,易崩刀。
2.解(jiě)決措施
(1)設計工(gōng)裝,解決裝夾(jiá)定位問(wèn)題。由於鐵心圓弧齒的基(jī)準是R51.4mm的圓心,是一個空間基準無法直接測量,必須通過設計合理的工裝將無法直接測量的空間基準轉換成可直接測量的基準。通過分析零件的結構特點(diǎn)以(yǐ)及***後(hòu)裝配要(yào)求,如圖2所示可(kě)以借助測速頭基座,將測速頭鐵心安裝在基(jī)座上。設計如圖3所(suǒ)示高精度的定位胎具,對稱度保證(zhèng)在0.005mm以內,圓(yuán)周上開有4個缺口,將鐵心和基座一起裝在工裝上,每個缺口(kǒu)與工件滑配,而後將其胎具安裝在圓轉台上,如圖4所示,找(zhǎo)正工裝的內孔(kǒng)在0.003mm以(yǐ)內。將圖樣R51.4mm的圓弧空間基準通過工裝轉換(huàn)為可以直接(jiē)測量的工裝內孔圓心,加工(gōng)和計量均使用該工裝,確保計量合格後再將零件從工裝上拆下來。通過設計合理(lǐ)工裝既可以實現單件加工也可以實現4件一起加工(gōng),提(tí)高加工效(xiào)率;其次,將(jiāng)基準進行轉換方便測(cè)量,從而提高零件的合格率。
目前公(gōng)司經營項目有: CNC航空高精密機械零件加工,CNC航空高精密樣機(jī)加工、北京不鏽鋼零件加工、各種(zhǒng)高精密金屬零件、塑料加工,各種高精密(mì)工裝夾具加工、 小批量研(yán)發模型樣機加工製作, 真空批量翻模加工製(zhì)作, 矽膠,橡膠製作,鈑金製作, 鋁合金(jīn)批量高精密加工製作,批(pī)量吸塑製作,產品過uv,產品結構設計,批(pī)量(liàng)噴塗絲印,鐳雕(diāo)激光打字等等。
(2)自製刀具,解決非標刀具。從圖1所示可以(yǐ)看出,測速頭鐵心的齒寬和齒間距僅(jǐn)0.315mm,齒深0.3mm,精度高(gāo),需要插刀(dāo)進行插削加工成形。由於插刀為非標刀具,需要根據加工零(líng)件的形狀尺寸進行設計自製刀具。根據零件材(cái)料的(de)加工特性,選材、刃磨、試驗,試驗***終選擇如圖5所示的YG8硬質(zhì)合金(jīn)材質進行刃(rèn)磨加工,其刀心寬0.1mm,中心對稱度為0.01mm,計量合格後使用。
通過摸索(suǒ)試加工(gōng),***終確定合理的切削參數(shù),選擇(zé)低速走(zǒu)刀,每次切深0.01~0.02mm,加工過程中使用(yòng)豆油進行冷卻(què),加工效果良好,達到圖樣要求。
3.結(jié)語
通過分析1J50軟磁合金的材料特性和(hé)零件裝配(pèi)使用要求,設計合理的工裝(zhuāng)對零件進行(háng)空間(jiān)基準的轉換,解決測量問題;自製刀具,選擇(zé)合理的切削參數確保加工的零件的尺寸精度滿足圖樣要求,保(bǎo)證加工質量的同時提高了加工效率(lǜ)。
【本(běn)文刊登於《金屬加工(冷加工)》2015年19期,作者單位:北京控製工程研究所】
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