高精密機(jī)械數(shù)控鉆床關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)評估方法

沈宏巖，劉黎，紀(jì)龍江

（1.大連藝美刻科技有限公司，遼寧 大連 116600；2.大連瑞騰鑫源科技有限公司，遼寧 大連 116600）

0 引言

驗(yàn)收評估內(nèi)容包括外觀完好性、關(guān)鍵配件的狀態(tài)與數(shù)量、控制系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋系統(tǒng)、顯示器狀態(tài)及機(jī)床精度等內(nèi)容。機(jī)床的精度主要包括機(jī)床的幾何精度、機(jī)床的定位精度和機(jī)床的切削精度。機(jī)床精度是機(jī)床技術(shù)評估中最重要的評估內(nèi)容，這項(xiàng)目內(nèi)容的評價(jià)方法及準(zhǔn)確度對于機(jī)床的日后的使用非常重要。下面以印制電路板領(lǐng)域普遍使用的某品牌數(shù)控鉆床為例，對具體評估內(nèi)容和方法進(jìn)行闡述。

1 團(tuán)隊(duì)組建

設(shè)備的全面生產(chǎn)保養(yǎng)維護(hù)要以團(tuán)隊(duì)工作的方式，創(chuàng)建并維持優(yōu)良的設(shè)備管理系統(tǒng)，提高設(shè)備的開機(jī)率（利用率），增進(jìn)安全性及高質(zhì)量，從而全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)作效率[1]。對于大型數(shù)控機(jī)床，往往需要各部門聯(lián)動，密切配合才能系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確的完成設(shè)備評估。所以對于大型數(shù)控鉆床驗(yàn)收來講組建團(tuán)隊(duì)很重要，核心成員包括技術(shù)、品質(zhì)、設(shè)備、生產(chǎn)等，各部門有明確分工與職責(zé)，如表1所示。

表1 設(shè)備評估團(tuán)隊(duì)組建與職稱劃分

2 機(jī)床精度評估方法

一直以來，人們在高精度數(shù)控鉆床鉆孔方面，無論是降低成本還是提高生產(chǎn)效率都做了大量了工作，也取得了顯著的成果[2]。在印制線路板（后面均簡稱PCB）的整個(gè)制造過程中最重要的工序就是數(shù)控鉆孔工序，印制線路板（PCB）鉆孔關(guān)鍵控制點(diǎn)包括孔位精度、孔襞粗糙度、孔邊毛刺、釘頭狀態(tài)、燈芯效應(yīng)、斷刀率，這些是鉆孔加工過程中必須要考慮的問題[3]，鉆孔產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣甚至整個(gè)PCB制造水平都具有一定的代表性[4]。需要注意的是，在進(jìn)行鉆孔精度評估時(shí)，在測試板的最上層板的上面要鋪一層鋁蓋板，鋁蓋板的實(shí)際厚度不低于0.18mm。鋁蓋板在鉆孔過程中主要起到散熱、保證孔位精度與孔壁粗糙度的作用，在具體使用時(shí)，要保證鋁蓋板表面干凈、平整、完好無損，更主要的是要保證鋁蓋板固定牢靠無松動，與生產(chǎn)板之間要貼密緊湊，以保證鉆頭下鉆時(shí)的平穩(wěn)性[5]。主要評估項(xiàng)目及內(nèi)容詳見表2所示。

表2 數(shù)控鉆床精度評估項(xiàng)目一覽表

3 機(jī)械數(shù)控鉆床主要技術(shù)性能指標(biāo)確認(rèn)與評價(jià)

序號 項(xiàng)目 內(nèi)容/標(biāo)準(zhǔn) 方法/測試條件要求 備注1 定位系統(tǒng)移動速度 60m/min 目視/手動確認(rèn) OK鉆孔面積 670×560mm 目視/手動確認(rèn) OK主軸型號 H920E 目視/手動確認(rèn) OK主軸數(shù)量 6 目視/手動確認(rèn) OK主軸間距 560mm 目視/手動確認(rèn) OK 2 Z軸系統(tǒng)最大進(jìn)給 500ipm 目視/手動確認(rèn) OK最大回縮 1 000ipm 目視/手動確認(rèn) OK最高轉(zhuǎn)速 200krpm 在F2頁面手動設(shè)置參數(shù)，主軸內(nèi)夾刀，空轉(zhuǎn)1分鐘，手動/目視觀察主軸無異?，F(xiàn)象。OK最低轉(zhuǎn)速 20krpm OK主軸徑跳 ≤15um 用千分表與動態(tài)徑跳測試儀對比檢測確認(rèn)主軸扭力 ≥425 轉(zhuǎn)子夾鉗/扭力桿/彈簧稱/3mm內(nèi)六角扳手刀具庫夾緊力 ≥1.5 用彈簧稱檢測3 壓腳系統(tǒng)最大行程 14mm 手動確認(rèn) OK壓腳壓力 100-150/60-90 專用測試儀檢測壓腳轉(zhuǎn)換 有效 目視/手動確認(rèn) OK壓腳氣缸 有效 目視/手動確認(rèn) OK壓腳管路 完好 目視/手動確認(rèn) OK 4 輔助功能BDD 功能 有效 目視/手動確認(rèn) OK刀長檢測 精度±0.300mm，功能有效。 目視/手動確認(rèn) OK刀徑檢測 精度±0.025mm，功能有效。 目視/手動確認(rèn) OK停機(jī)報(bào)警 有效 正常停機(jī)時(shí)黃燈閃爍/異常停機(jī)時(shí)紅燈閃爍 OK信號報(bào)警 有效 目視/手動確認(rèn) OK刀具盤型 每軸6個(gè)刀具盤 類型與DPEC現(xiàn)用相符 OK 5 其它操作系統(tǒng) Mark50 程序讀取/轉(zhuǎn)換與參數(shù)設(shè)置與Mark30相符 OK傳動機(jī)構(gòu) 反應(yīng)迅速，無異常聲響 目視/手動確認(rèn) OK執(zhí)行機(jī)構(gòu) 反應(yīng)迅速，無異常聲響 目視/手動確認(rèn) OK冷卻裝置 有效 目視/手動確認(rèn) OK CNC 裝置 完好/有效 顯示器/USB/指令控制/光驅(qū)/軟驅(qū)等均有效，并與說明書要求相符。 OK

4 結(jié)論

如圖1所示為數(shù)控鉆床加工過程示意圖。機(jī)床的評估方法有很多種，評估內(nèi)容基本沒什么太大差別。在眾多評估內(nèi)容當(dāng)中，以加工精度、機(jī)床精度、精度穩(wěn)定性、加工能力等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)最為重要，這些指標(biāo)也是企業(yè)購買機(jī)床以后，數(shù)控鉆床能否為企業(yè)提供長期、穩(wěn)定、高效服務(wù)的必要前提，也是對賣家及合同內(nèi)容的約束。關(guān)于加工能力的評估，要結(jié)合合同、設(shè)備說明書、操作標(biāo)準(zhǔn)手冊等文件規(guī)定，按最小孔徑、最大孔徑、最大轉(zhuǎn)速、最大扭力、最大扭矩、加工效率、加工效果等內(nèi)容進(jìn)行評估?？偠灾瑪?shù)控機(jī)床的驗(yàn)收評價(jià)過程是正常使用的最后一步，做好這步工作對企業(yè)購買的數(shù)控鉆床能否正常使用至關(guān)重要，也可以避免一些不必要的麻煩和糾紛等事件的發(fā)生，所以認(rèn)真做好數(shù)控鉆床技術(shù)驗(yàn)收與性能評估工作，為企業(yè)把好第一個(gè)關(guān)口，對企業(yè)后續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營和開展相應(yīng)的工作，滿足客戶需求具有重要的意義。

圖1 鉆床加工過程示意圖