CPCA標(biāo)準(zhǔn)《印制板用硬質(zhì)合金銑刀通用規(guī)范》介紹

劉 洋 曾期榜 曾招景

（深圳市金洲精工科技股份有限公司，廣東 深圳 518116）

1 標(biāo)準(zhǔn)制定背景

1.1 標(biāo)準(zhǔn)概述

T/CPCA-4405-2020《印制板用硬質(zhì)合金銑刀通用規(guī)范》是CPCA（中國電子電路行業(yè)協(xié)會）新發(fā)布的一份標(biāo)準(zhǔn)，2020年1月10日發(fā)布，2020年3月10日實施，為首次制定的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著印制電路板技術(shù)進(jìn)步的步伐不斷加快，對硬質(zhì)合金銑刀提出了越來越高的要求，印制電路板的銑削成型是印制電路板制程的重要環(huán)節(jié)，而硬質(zhì)合金銑刀則是決定成型板邊質(zhì)量和效率的關(guān)鍵因素[1]。PCB用硬質(zhì)合金銑刀的使用一直沿用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，未制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均是按照各企業(yè)使用習(xí)慣延續(xù)下來[2]。我國還未制定印制電路板用硬質(zhì)合金銑刀的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要制定印制電路板用硬質(zhì)合金銑刀標(biāo)準(zhǔn)，可以有效推動硬質(zhì)合金銑刀使用廠商和硬質(zhì)合金銑刀生產(chǎn)廠商的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于提升硬質(zhì)合金銑刀品質(zhì)、提高印制板銑削效率和性能，節(jié)約資源，進(jìn)而推動我國印制板行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，加快我國由印制板制造大國走向印制板制造強國的步伐。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電子電路行業(yè)協(xié)會組織制訂[3]。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)制定原則

標(biāo)準(zhǔn)的目的主要是為了促進(jìn)貿(mào)易和交流，在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序。該標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容完整、表述清楚和準(zhǔn)確、充分考慮最新技術(shù)水平且能被未參加標(biāo)準(zhǔn)編制的專業(yè)人員所理解。

本CPCA標(biāo)準(zhǔn)在專業(yè)術(shù)語方面是參考GB/T 2036《印制電路術(shù)語》、GB/T 12204 《金屬切削基本術(shù)語》和GB/T 21019 《金屬切削刀具銑刀術(shù)語》；硬質(zhì)合金銑刀用材料檢測參考GB/T 3851-2015《硬質(zhì)合金橫向斷裂強度測定方法》和GB/T 7997-2014《硬質(zhì)合金維氏硬度試驗方法》；本CPCA檢測標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 2828.1-2012《計數(shù)抽樣檢驗程序》。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定是按GB/T 1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》進(jìn)行格式編排，并注重與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)制定過程

本標(biāo)準(zhǔn)于2018年9月在中國電子電路行業(yè)協(xié)會進(jìn)行立項，并制定了立項工作進(jìn)度安排。工作組接到任務(wù)后，即成立了項目組，開始標(biāo)準(zhǔn)編寫的準(zhǔn)備工作，查閱和收集相關(guān)資料，對我國現(xiàn)行的硬質(zhì)合金銑刀國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)。同時在印制板企業(yè)和硬質(zhì)合金銑刀企業(yè)進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，掌握了印制板行業(yè)和印制板用銑刀行業(yè)的國內(nèi)外動態(tài)，2018年內(nèi)完成討論稿以及編制說明，并對標(biāo)準(zhǔn)的討論稿進(jìn)行意見征集。

2019年2月根據(jù)行業(yè)意見修改形成第一次征求行業(yè)意見稿；同時提交了第二次行業(yè)意見征求；2019年4月根據(jù)行業(yè)意見修改形成第二次征求行業(yè)意見稿，2019年5月參加由中國電子電路行業(yè)協(xié)會組織的標(biāo)準(zhǔn)面審會，在本標(biāo)準(zhǔn)面審會上參會成員提出了建議和意見。根據(jù)面審會的意見于2019年7月修改形成面審會意見稿，2019年8月根據(jù)行業(yè)意見修改形成送審稿，在CPCA標(biāo)委會進(jìn)行函審表決；2019年10月根據(jù)表決意見修改形成報批稿，報送CPCA標(biāo)委會獲得批準(zhǔn)，并于2020年1月正式發(fā)布，2020年3月正式實施。

2 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要點

2.1 分類及應(yīng)用

2.1.1 按切削刃的形狀分類

按切削刃形狀可分為菱齒型（Diamond-cut Type）、斷屑槽型（Chip-breaker Type）和螺旋型（Spiral-endmill Type）。菱齒型銑刀是銑刀齒形與菱形相似的銑刀（如圖1a）；斷屑槽型銑刀是主切削刃有斷屑槽的銑刀（如圖1b）；螺旋型銑刀是主切削刃上沒有斷屑槽的銑刀（如圖1c）。

菱齒型銑刀常用于普通印制電路板的加工；斷屑槽型銑刀常用于尺寸精度要求高的印制電路板加工，尤其適用于無鹵和無鉛等填充料較多、硬度較高的基板加工場合。螺旋型銑刀常用于板邊質(zhì)量要求高的印制電路板加工，尤其適用于撓性板、聚四氟乙烯板、金屬基板以及板邊精修加工場合。

2.1.2 按端齒形狀分類

按端齒形狀可分為魚尾型（Fish-tail Type）、鉆尖型（Drill-point Type）、平底型（Flat-end Type）和端齒型（Endmill Type）。魚尾型銑刀是具有魚尾形端齒且有下鉆能力的銑刀（如圖2a）；鉆尖型銑刀是具有鉆尖形端齒的銑刀（如圖2b），常用于頻繁下鉆的印制電路板的加工；平底型銑刀是無端齒且只能用周齒加工的銑刀（如圖2c），需預(yù)鉆后才能進(jìn)行印制電路板的加工；端齒型銑刀是具有普通端齒和周齒的銑刀（如圖2d），常用于臺階面和盲槽的加工。

圖1 切削刃形狀分類銑刀

圖2 端齒形狀分類銑刀

2.1.3 按主切削刃的螺旋方向和銑刀的切削方向分類

按主切削刃的螺旋方向和銑刀的切削方向可分為右旋右切型（如3a）、右旋左切型（如圖3b）、左旋右切型（如圖3c）和左旋左切型（如圖3d）。

其中右旋右切型和左旋右切型在使用時機(jī)床主軸需要順時針旋轉(zhuǎn)，銑刀工作時為順時針旋轉(zhuǎn)切削運動；右旋左切型和左旋左切型在使用時機(jī)床主軸需要逆時針旋轉(zhuǎn)，銑刀工作時為逆時針旋轉(zhuǎn)切削運動。右旋右切型和左旋左切型加工過程有向上排屑力；左旋右切型和右旋左切型加工過程有向下排屑力。

2.1.4 按柄部和刃部的結(jié)合方式分類

按柄部和刃部的結(jié)合方式可分為整體硬質(zhì)合金銑刀和焊接式硬質(zhì)合金銑刀，相同型號規(guī)格的整體硬質(zhì)合金銑刀和焊接式硬質(zhì)合金銑刀使用范圍相同。

2.1.5 應(yīng)用分類

除供需雙方另有商定外，在印制電路板的銑削加工中常用銑刀應(yīng)用（見表1）。

圖3 切削刃的螺旋和切削方向分類銑刀

表1 常用銑刀應(yīng)用分類

2.2 要求和檢驗

2.2.1 要求

外觀要求：銑刀表面應(yīng)光滑，不應(yīng)有崩缺和臟污等影響銑刀使用性能的缺陷。

材質(zhì)要求：銑刀的材料為鎢鈷類硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢（WC）和粘結(jié)劑鈷（Co）。其橫向斷裂強度（TRS）應(yīng)大于3000 MPa，硬度應(yīng)大于1600 HV30。

尺寸要求：尺寸極限偏差應(yīng)符合圖4要求。

2.2.2 檢驗與包裝

按照銑刀性能要求項目規(guī)定了檢驗方法、檢驗的項目及檢驗工具、檢驗規(guī)則、組批規(guī)則抽樣方案、檢驗水平。檢驗項目及檢驗工具見表2所示。檢驗項目分組見表3所示。

根據(jù)銑刀產(chǎn)品的特點，規(guī)定了銑刀的內(nèi)包裝、外包裝、標(biāo)識、運輸及貯存要求。

內(nèi)包裝要求除供需雙方另有商定外，銑刀的內(nèi)包裝要求采用能保護(hù)銑刀起到防撞擊作用的包裝盒，內(nèi)包裝盒要求不容易變形或破損，能固定各支銑刀在包裝盒里的位置，銑刀在內(nèi)包裝排列方向一致。

外包裝要求如需要長途運輸，則使用外包裝，外包裝要求采用能保護(hù)內(nèi)包裝起到防撞擊作用的包裝箱，外包裝要求不易破損，產(chǎn)品供應(yīng)商應(yīng)提供產(chǎn)品的標(biāo)簽標(biāo)識在產(chǎn)品包裝盒上。

3 標(biāo)準(zhǔn)的意義

產(chǎn)業(yè)發(fā)展所必須的技術(shù)支撐，產(chǎn)品設(shè)計、制造都離不開標(biāo)準(zhǔn)。銑刀標(biāo)準(zhǔn)的制定促進(jìn)銑刀廠商和使用商的技術(shù)合作。標(biāo)準(zhǔn)化是制度化的最高形式，促進(jìn)銑刀產(chǎn)品適應(yīng)市場需求，提升銑刀廠商和使用商企業(yè)的銑刀管理體系。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)銑刀尺寸和公差（單位：mm）

表2 檢驗項目及檢驗工具

表3 檢驗項目分組

銑刀標(biāo)準(zhǔn)的制定及實施是切削加工專業(yè)技術(shù)的重要組成部分，一方面銑刀標(biāo)準(zhǔn)的制定反映了銑刀切削技術(shù)和刀具制造的現(xiàn)實水平，使切削加工和銑刀的技術(shù)水平隨著銑刀標(biāo)準(zhǔn)體系的完善和標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的提高而提高；另一方面，隨著5G技術(shù)發(fā)展、制造技術(shù)整體水平提高，不斷對印制板用標(biāo)準(zhǔn)提出新的要求和發(fā)展空間，同時為印制板用標(biāo)準(zhǔn)體系的完善和控制標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的提高提供了技術(shù)保障。

該標(biāo)準(zhǔn)遵循公開透明、協(xié)商一致、廣泛參與、嚴(yán)格程序、執(zhí)行統(tǒng)一的編寫等一般性原則，為了進(jìn)一步提升印制電路板用硬質(zhì)合金銑刀的發(fā)展，因此呼吁銑刀制造廠家和銑刀使用商積極有效的貫徹執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)，同時希望大家在使用標(biāo)準(zhǔn)的過程中對標(biāo)準(zhǔn)提出新的要求和意見。