1J50软磁合金精密铣削加工技巧

2015-05-08北京控制工程研究所100190

金属加工(冷加工) 2015年19期

北京控制工程研究所（100190）冯豪周平

软磁合金是一种铁磁性精密合金，在弱磁场中具有高导磁率和低矫顽力。可以用来制造磁导体铁心、无线电通信设备的磁屏蔽，在电力电子、宇航、激光、自动化、计算机及仪表等工业中得到了广泛的应用。现在我国使用的软磁合金材料按成分主要有铁镍系软磁台金（如1J79、IJ50及1J85）、铁铝系软磁合金（如lJl2、1J13及1J16）和铁钴钒系软磁合金（如1J22）。

1J50属铁镍软磁合金，该材料具有高的导磁率和低的矫顽力。它的特点是电阻率高、耐磨性好、比重小，磁性对应力不敏感，常用于磁屏蔽、变压器、微电机磁放大器铁心和分频器的高频元件等。由于含镍量较高，加工中黏性较大，宜采用较大前角的刀具进行切削加工，可用较低的切削速度。尤其对螺纹的切削加工，刀具一定要锋利。如图1所示，测速头铁心材料为1J50，是消旋组件速度敏感器中的关键零件，该零件的加工精度直接决定了产品的性能。

1. 难点分析

测速头铁心材料为1J50/热锻，形状呈工字形，尺寸精度高，各个垂直面的垂直度要求＜0.03mm，铁心在02.8mm的圆周上，齿数为512个，在左右铁心上应留有整齿（9～10个），齿距误差≤0.015mm，在左右齿的范围齿累积误差≤0.02mm。要求在R51.4m m的圆弧上插出齿宽0.3mm、深0.3mm、模数为0.2的非标齿型，工字腿宽4mm；零件基准为R51.4mm圆弧的圆心，不能直接测量，装夹困难，并且图样要求零件的外形尺寸240-0.013mm，相对于圆心基准的对称度＜0.02mm。另外，材料加工性能差，由于材料导热性差，黏性大，切削时刀具温度比较高，切削力也大，加工硬化严重，排屑困难，易崩刀。

图1 测速头铁心

2. 解决措施

（1）设计工装，解决装夹定位问题。由于铁心圆弧齿的基准是R51.4mm的圆心，是一个空间基准无法直接测量，必须通过设计合理的工装将无法直接测量的空间基准转换成可直接测量的基准。通过分析零件的结构特点以及最后装配要求，如图2所示，可以借助测速头基座，将测速头铁心安装在基座上。设计如图3所示高精度的定位胎具，对称度保证在0.005mm以内，圆周上开有4个缺口，将铁心和基座一起装在工装上，每个缺口与工件滑配，而后将其胎具安装在圆转台上，如图4所示，找正工装的内孔在0.003mm以内。将图样R51.4mm的圆弧空间基准通过工装转换为可以直接测量的工装内孔圆心，加工和计量均使用该工装，确保计量合格后再将零件从工装上拆下来。通过设计合理工装既可以实现单件加工也可以实现4件一起加工，提高加工效率；其次，将基准进行转换方便测量，从而提高零件的合格率。

图2 测速头铁心与基座组装图

图3 装夹定位工装

图4 工装安装在回转工作台上

（2）自制刀具，解决非标刀具。从图1所示可以看出，测速头铁心的齿宽和齿间距仅0.315mm，齿深0.3mm，精度高，需要插刀进行插削加工成形。由于插刀为非标刀具，需要根据加工零件的形状尺寸进行设计自制刀具。根据零件材料的加工特性，选材、刃磨、试验。试验最终选择如图5所示的YG8硬质合金材质进行刃磨加工，其刀心宽0.1mm，中心对称度为0.01mm，计量合格后使用。