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焼結ネオジム磁石の一般的な機械加工

焼結ネオジム鉄ボロン磁石の主な形状には、正方形、円筒、リング、タイル/円弧セグメント、扇形、およびさまざまな不規則な形状が含まれます。実際の生産では、通常、最初に大きな生の磁石が製造され、次に必要な寸法に機械加工されます。

焼結Nd-Fe-Bは粉末冶金によって製造され、硬度が高く、脆性が高く、硬度が壊れやすいです。また、加工時の発熱、腐食、欠陥などにより磁気特性が損なわれるため、これらの特性に応じた適切な加工方法を選択する必要があります。現在、ネオジム鉄ボロン焼結体の加工は、従来の切削、研削、面取り、穴あけなどが主であり、その他に放電切断、レーザー加工、超音波加工などの方法もあります。

1. スライス（切断）工程

切断プロセスを完了するには、スライサー、放電ワイヤ切断機、ワイヤソー、またはレーザー切断機がよく使用されます。

スライサー: 高速回転する薄い内側円形ダイヤモンドドリルツールを使用して、ネオジム鉄ボロン磁石を自動的に切断します。スライシングプロセスでは、切削油として切削油が使用されます。利点は、カスタマイズされた特別なツールが必要なく、柔軟性が高く、サンプル加工や切断加工に適していることです。しかし、加工効率や歩留まりが低く、垂直性保証能力が弱いため、バッチスライス生産は徐々にマルチワイヤーカット機（ワイヤーソー）に置き換えられてきました。

マルチワイヤーソー切断：ツール治具を使用して製品を作業台に固定し、高速走行するダイヤモンドワイヤー（ワイヤー直径0.15〜0.2mm）をローラークロスダイヤモンドワイヤーを通して磁石でこすり、材料を切断し、切削液を使用します。切断プロセスを冷却します。最大の特徴は、複数の製品を同時に切断でき、生産効率、歩留まり、歩留まりが高いことです。垂直性確保能力が高く、連続バッチ処理に適しています。ただし、専用ローラーは製品の仕様に合わせてカスタマイズする必要があります。

電気スパークワイヤー切断：モリブデンワイヤー電極を使用して、ネオジム鉄ボロン磁石に高周波電気スパークを発生させ、局所的な溶融を引き起こします。コンピューター制御により、電極ワイヤーを所定の軌道に沿って切断・加工します。放電ワイヤカットは加工精度が高いことが特長で、タイル状や異形品のスライスや大型磁石の切断などに利用できます。欠点は、切削速度が遅いことと、切削面の溶融領域が磁気特性に大きな影響を与えることです。

レーザー切断: レーザー光線を磁性材料に集束させ、材料を溶かして蒸発させ、消失した領域にスリットを形成します。レーザー切断は、環境負荷が低く、加工精度が高く、傾斜面も加工できる非接触加工法です。幅広い応用の可能性があります。しかし、加工時の温度変化や応力は磁石の性能に一定の影響を及ぼし、厚手の製品を切断する場合、レーザー光の発散により切断面に傾斜が生じます。

2. 研削工程

主に製品の表面を研削盤や研削砥石で研削する加工方法を指します。ブロックネオジム鉄ボロン磁石に一般的に使用される研削方法には、垂直研削、平面研削、両端研削などが含まれます。円筒およびリングネオジム鉄ボロン生磁石には、センタレス研削、角丸研削、内部および外部研削などがよく使用されます。マルチステーション研削盤を使用して、形状、扇形、および不規則な磁石を成形できます。

平面研削盤：磁性材料の平面研削に使用され、多面加工も可能です。一般的には、横軸角形テーブル平面研削盤（平面研削）または垂直軸円形テーブル平面研削盤（立形研削）が使用されます。磁性鋼の平面を基準面として整然と重ねてバッフル治具等で円盤作業台に固定し、砥石を用いて往復平面研削を行います。

両端研削盤: ベルトコンベアを使用して製品を連続的に通過させ、製品の両側に2つの研削砥石を配置します。水平軸両砥石回転（2つの砥石が傾斜角度を発生）により砥石を駆動し、砥石の回転により製品の2面を研削します。両頭研削盤は高い加工精度と低い表面粗さを備え、ネオジム鉄ボロン加工において最も広く使用されている対称平面加工機です。

センタレス研削盤（または角丸研削盤）：センタレス研削盤は円筒状の生磁石の外周研削に使用され、角丸研削盤は角磁石棒の丸み付けに使用されます。列磁石はフィーダ、ガイドレールを経て、ガイドホイール、砥石車の順に通過します。ガイドホイールは列磁石を駆動してパッドアイアン上で回転させ、砥石車は列磁石の外円を必要な直径まで研削します。

内部および外部グラインダー: 固定具を通して列磁石を固定し、製品の内部または外部の円運動に沿って研削ヘッドを移動させて、内部および外部円の設定サイズに磁石を研磨し、表面を滑らかにします。そしてバリを取り除きます。主にリング磁石の内面および外面の加工に使用されます。

成形研削盤：特殊砥石（砥石整形）により様々な平面、曲面、複雑な成形面を研削することができ、各種製品の形状要件に合わせて電動送りを必要とせずに研削するのに適しています。通常、製品の機械的な面取りや異形品の加工に使用されます。

3. 穴あけ加工

焼結ネオジム鉄ボロンの穴あけプロセスは破損または破片になりやすいため、穴あけ作業には特別な装置とプロセスが必要です。ネオジム鉄ボロンの内穴を加工するために一般的に使用される装置には、ボール盤、計器旋盤、卓上ボール盤などがあります。

ボール盤：ダイヤモンドの円形切削工具を使用し、製品をチャックで固定し、主軸で回転駆動する装置です。工具送りを使用して製品の内穴を加工します。穴加工旋盤は通常、内穴が 8 mm 以上のネオジム鉄ボロン製品を加工するために使用されます。特別に設計された切削工具とリーマ工具を使用することで、穴あけとリーマ加工を完了できます。

計測器旋盤: 計測器旋盤は、治具を使用して磁性鋼製品をクランプし、スピンドルモーターを介して製品を連続的に回転させ、固定された合金工具を使用して回転する製品に穴あけを行います。主に、円筒、リング、および加工口径5mm未満の小さな正方形/ブロック/長方形製品のパンチングおよびねじ切りに使用されます。

卓上ボール盤：製品の位置を特定するための自作工具と、回転および送りを行う超硬合金切削工具を使用して、製品の穴あけおよび加工を行う装置の一種。計器旋盤の主な違いは、製品が回転し、工具が固定されているのに対し、卓上ボール盤では製品が固定され、工具が回転することです。そのため、卓上ボール盤は異形品の貫通穴、止り穴、段穴などの加工に適用できます。

超音波ホールパンチ：超音波エネルギーはトランスデューサーを通じてドリルビットの位置に集中し、ドリルビットの高周波機械振動が研磨サスペンションを駆動して、高速衝撃、摩擦、キャビテーションによる衝撃穿孔を実現します。超音波穴あけ加工は精度、能率、認定率が高く、磁石の小穴加工に応用できます。

4.面取り：

研削盤、スライス、パンチングなどのプロセス中に、ネオジム鉄ボロン磁石は鋭い角を生成しやすく、エッジや角が脱落する可能性があり、電気メッキプロセス中のチップ効果によりコーティングの均一性が低下する可能性があります。。したがって、機械加工後、磁石は通常、機械面取りや振動面取りなどの面取りが行われます。一般的な面取り装置としては、振動研削面取り機やローラー面取り機などがあります。