一種線路板鉆孔刀具退環(huán)技術(shù)的研究與應(yīng)用

紀(jì)龍江 姜曙光（大連崇達(dá)電路有限公司，大連 116600）

一種線路板鉆孔刀具退環(huán)技術(shù)的研究與應(yīng)用

紀(jì)龍江 姜曙光
（大連崇達(dá)電路有限公司，大連 116600）

隨著電路板行業(yè)的高精度化、高密度化、微小孔徑化的發(fā)展，雖然激光加工應(yīng)用越來(lái)越多，機(jī)械數(shù)控加工仍然是主流方法，刀具的使用與管理仍然是一個(gè)值得研究的課題。目前中小企業(yè)廣泛采用的刀具退環(huán)方法大多數(shù)是手工完成，不僅效率低，而且會(huì)對(duì)刀具環(huán)造成一定的損傷，無(wú)法再次使用。本文就是以此為切入點(diǎn)進(jìn)行研究分析，主要目的就是為了提高管理意識(shí)、保證刀具環(huán)的使用狀態(tài)，從而保證刀具的使用效果，并達(dá)到提高工作效率的目的。

刀具；刀具環(huán)；裝置

1 前言

隨著高精度、高密度線路板的快速發(fā)展與普及，機(jī)械鉆孔仍然是孔加工技術(shù)的主要手段，并且隨著高精度化、高速率化數(shù)控機(jī)床技術(shù)的日新月異，刀具的發(fā)展與更新?lián)Q代技術(shù)亦應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。刀具退套環(huán)是線路板業(yè)界人們非常熟知的一種作業(yè)方式，這是一種單一的重復(fù)性工作，因?yàn)榈毒攮h(huán)可以重復(fù)使用，所以在進(jìn)行高精度鉆孔時(shí)，一定要保證刀具環(huán)的完好性，這就給看似簡(jiǎn)單的退套環(huán)工作帶來(lái)一定的強(qiáng)度與負(fù)擔(dān)。在實(shí)際工作中，由于退環(huán)設(shè)備、方法過(guò)于簡(jiǎn)單、老化，導(dǎo)致很多刀具環(huán)破損，有些破損的環(huán)可能會(huì)流入到生產(chǎn)線上使用，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一定的隱患。針對(duì)這些問(wèn)題，本文簡(jiǎn)單介紹了一種自主研發(fā)的退環(huán)裝置，主要目的是為了減緩員工的工作壓力，保證退下來(lái)刀環(huán)的質(zhì)量完好，同時(shí)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有異常的刀具，并據(jù)此追溯產(chǎn)品當(dāng)時(shí)在線加工狀態(tài)，避免不良品流入到客戶手中。希望本文能給業(yè)界同仁一點(diǎn)啟發(fā)與思考。

2 技術(shù)分析

圖1 鉆頭與環(huán)套

圖2 環(huán)套破損影響

圖3 刀具與存放庫(kù)

2.1 刀具環(huán)套的作用

如圖1所示，刀具環(huán)套設(shè)計(jì)有不同色系，用來(lái)標(biāo)識(shí)不同刀徑，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般都會(huì)有鉆頭環(huán)顏色與鉆頭直徑的對(duì)照表，以提高刀徑識(shí)別的速度與準(zhǔn)確性。

刀具環(huán)還有限位作用，以日立HITACHI機(jī)械數(shù)控鉆床為例，要求刀具環(huán)上端面距刀尖的距離為（20.32±0.30）mm，刀具環(huán)的位置可以上下調(diào)整，以滿足產(chǎn)品加工及數(shù)控鉆床的使用要求。

圖2所示為鉆頭環(huán)的完好性對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，當(dāng)?shù)毒攮h(huán)破損時(shí)，在主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下由于離心力的作用，會(huì)使刀具的徑向跳動(dòng)增大，特別是對(duì)于φ0.40 mm以下微鉆，斷刀率、孔位精度都會(huì)提升，因此在實(shí)際生產(chǎn)中要特別注意刀具環(huán)的完好性。

圖3刀具環(huán)與刀具庫(kù)的配合，很多企業(yè)在這方面疏于管理，由于刀具環(huán)與刀具庫(kù)的配合間隙過(guò)大，臺(tái)面移動(dòng)時(shí)刀具就會(huì)發(fā)生偏斜，使主軸在進(jìn)行換刀操作時(shí)很容易發(fā)生“頂軸”現(xiàn)象，如圖4所示。

圖4 主軸換刀操作示意圖

發(fā)生頂軸現(xiàn)象后，刀具環(huán)的位置就會(huì)上移，在進(jìn)行退環(huán)操作時(shí)這樣的刀就會(huì)被阻擋在限位裝置外，操作人員可以據(jù)此追溯當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品、設(shè)備狀態(tài)。

綜合以上，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如何讓刀具環(huán)保持良好的使用，最主要的環(huán)節(jié)還是刀具日常管理中的裝配，這也是很容易被忽視的問(wèn)題，下面具體闡述刀具退環(huán)裝置的功用與效果。

3 刀具退環(huán)裝置的研發(fā)與應(yīng)用

基于以上分析，我們自主設(shè)計(jì)研發(fā)了下面的刀具退環(huán)裝置（圖5），這個(gè)裝置最顯著的特征就是制作及維護(hù)成本低、對(duì)位精度高、操作簡(jiǎn)單、使用方便靈活、效率較以前純手工的操作有很大提升。

圖5 刀具退環(huán)裝置

圖5中各部位名稱見(jiàn)表1。

表1 刀具退環(huán)裝置主要零部件一覽表

使用方法（該裝置的各部位零部件名稱與功能對(duì)應(yīng)表1）：

（1）先確認(rèn)限位裝置內(nèi)無(wú)待退環(huán)鉆頭；

（2）確認(rèn)手柄處于待進(jìn)給狀態(tài)，限位鎖緊裝置與導(dǎo)向孔有一定距離，并保證頂針在導(dǎo)向孔內(nèi)；

（3）確認(rèn)刀具傳送裝置與限位裝置連接、對(duì)位牢靠，目視無(wú)歪斜；

（4）確認(rèn)刀環(huán)倉(cāng)、刀具倉(cāng)內(nèi)干凈整潔，無(wú)與待退刀具環(huán)顏色不符的刀具環(huán)；

（5）將待退環(huán)刀具手動(dòng)裝入刀具夾內(nèi)，該階段工作步驟可在非退環(huán)時(shí)間或其它工作的間竭時(shí)間完成；

（6）打開(kāi)刀具壓板，并將進(jìn)給彈簧拉至最底端；

（7）刀具夾平放在刀具輸送裝置的底座上，使刀具環(huán)正好在卡槽位置上；

（8）將刀具夾取下，然后放下壓板，使刀具排放整齊牢靠；

（9）確認(rèn)刀具進(jìn)入限位裝置內(nèi)后，打開(kāi)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的手柄，使頂針通過(guò)導(dǎo)向孔，完成退環(huán)任務(wù)。

（10）生產(chǎn)上面6～9步驟，可完成刀具退環(huán)的連續(xù)加工。

該裝置每小時(shí)可退環(huán)400～500個(gè)，是普通退環(huán)方法的2倍左右，最主要的是該裝置中的限位裝置可以使頂針與刀具保持良好的同心度狀態(tài)，保證刀具環(huán)在退環(huán)過(guò)程中不受到損壞。在實(shí)際使用過(guò)程中，將刀具安裝在刀具夾的步驟可安排在工作間歇時(shí)間完成，以不影響退環(huán)效率，實(shí)際作業(yè)時(shí)，可制作若干個(gè)刀具夾備用。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)能有效改善常規(guī)退環(huán)作業(yè)中的問(wèn)題，并提升工作效率；（2）該裝置能及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中有異常的刀具，可以及時(shí)追溯并反饋；

（3）隨著行業(yè)發(fā)展，我們會(huì)總結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題與不足，并及時(shí)整改，為企業(yè)的發(fā)展與行業(yè)的進(jìn)步做出更多的貢獻(xiàn)。

[1]韓榮第,周明.金屬切削原理與刀具[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1997,4.

[2]李旦.王廣林,李益民. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1997,10.

紀(jì)龍江，副主任。

姜曙光，總經(jīng)理。

Research and application of a PCB drilling tool back loop technology

JI Long-jiang JIANG Shu-guang

With the fast development of the PCB industry, the development of high precision, high density is becoming the mainstream trend. Although the application of laser processing technology is applied more and more widely, NC machine is still the mainstream methods and means. Using and managing tools is still a worthy research subject. Most of the current tool widely used in enterprise retreat ring method is done manually, which is not only low efficiency, but also has the concern of the cutter ring caused damage, which can not be used again. Therefore, we set up the project technology research, with the main purpose to ensure that the cutter ring operating state, so as to ensure that the tool use effect, and achieve the purpose of raising the work efficiency.

Tool; Tool Ring; Installation

TN41

A

1009-0096（2015）02-0038-03