一種多層板夾銷釘定位鉆孔的方法

郭志偉 徐 杰 楊 俊

（惠州中京電子科技有限公司，廣東 惠州 516029）

0 引言

為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提升生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本顯得愈發(fā)重要。通過優(yōu)化作業(yè)方式可以節(jié)約生產(chǎn)成本，提高工作效率。本文介紹一種多層板夾銷釘定位鉆孔方法，優(yōu)化機(jī)械鉆孔的作業(yè)流程，達(dá)到節(jié)約成本和提高效率的目的。

使用多層板夾銷釘定位鉆孔法可節(jié)省鉆孔機(jī)的臺(tái)板和生產(chǎn)操作的時(shí)間。以每臺(tái)鉆孔機(jī)每年更換3次臺(tái)板，每片臺(tái)板200元計(jì)算，預(yù)估節(jié)約的成本為200×6×3=3 600（元/年），即每年每臺(tái)鉆孔機(jī)節(jié)省臺(tái)板成本約3 600 元。換料時(shí)間由原來的20 min/次縮短到10 min/次，上下板時(shí)間由原來的10 min/次縮短到5 min/次，提升效率約為50%。

1 鉆孔操作流程對(duì)比

傳統(tǒng)的多層板鉆孔操作流程如下：準(zhǔn)備鉆孔所用物料（墊板、鋁片、鉆孔板、鉆頭等）→調(diào)取靶孔程序→調(diào)靶孔坐標(biāo)→在臺(tái)板上打銷釘→上墊板→上鉆孔板→ 蓋鋁片→貼膠帶→調(diào)取鉆孔程序→鉆頭設(shè)定→檢查核對(duì)→開始鉆孔→鉆完孔后撕膠帶→下鋁片→下鉆孔板→換墊板→上鉆孔板→蓋鋁片→貼膠帶→開始鉆孔。操作流程共20 個(gè)步驟。

新型多層板夾銷釘鉆孔操作流程如下：準(zhǔn)備鉆孔所用物料（包膠后鉆孔板、鉆頭等）→上鉆孔板→貼膠帶→設(shè)定鉆孔參數(shù)（第1 象限、坐標(biāo)零點(diǎn)）→調(diào)取鉆孔程序→鉆頭設(shè)定→檢查核對(duì)→開始鉆孔→鉆完孔后撕膠帶→下鉆孔板→上鉆孔板→貼膠帶→開始鉆孔。操作流程只需要13 個(gè)步驟即可完成。

2 技術(shù)方案設(shè)計(jì)

2.1 鉆孔程序設(shè)計(jì)要求

多層板夾銷釘鉆孔技術(shù)的工程設(shè)計(jì)有幾點(diǎn)要求，如圖1所示：①要設(shè)計(jì)內(nèi)層正L形排布的3個(gè)靶標(biāo)（A、B、C）和橫向2 個(gè)內(nèi)層副靶標(biāo)（D、E），共5 個(gè)定位靶，C 靶為防呆靶；②工程資料里的零點(diǎn)坐標(biāo)移動(dòng)到B 靶位置；③考慮到鉆孔銷釘夾B 靶位置在機(jī)器工作臺(tái)的邊沿，因此設(shè)計(jì)B靶到板邊距離為3 mm＜S＜20 mm；④ 當(dāng)靶孔影響到鉚釘孔時(shí)移動(dòng)鉚釘孔，芯板偏薄會(huì)導(dǎo)致漲縮變量偏大，因此芯板厚度≤0.1 mm 時(shí)不使用此方式。

圖1 夾銷釘靶孔設(shè)計(jì)

2.2 漲縮設(shè)計(jì)與壓合打靶要求

漲縮系數(shù)補(bǔ)償采用的是中心原點(diǎn)放射型補(bǔ)償，如圖2 所示，壓合漲縮管控為±75 μm，使用 X 射線打靶機(jī)，依據(jù)A、B 靶距和D、E 靶距測(cè)量獲取漲縮系數(shù)，靶孔（A、B、C）以1∶1 系數(shù)打靶，板內(nèi)的鉆孔系數(shù)與靶孔鉆孔系數(shù)不一致。

圖2 中心原點(diǎn)放射漲縮

2.3 多層板鉆孔前上銷釘和鋁片包膠

鉆孔前上銷釘使用的是多層板專用上銷釘機(jī)，有防上返的防呆掛釘設(shè)計(jì)，原來的鉆孔軸改為沖釘軸；因多層板的靶孔孔徑設(shè)計(jì)為3.175 mm，為防止銷釘脫落，必須使用直徑為3.200 mm 的銷釘，上好銷釘后板與板之間必須夾隔膠片做好板面防護(hù)；然后將鋁片提前用膠紙粘貼在板上，即為鋁片包膠。鋁片包膠如圖3 所示，長(zhǎng)邊3 個(gè)點(diǎn)位，短邊2 個(gè)點(diǎn)位，使用包膠機(jī)作業(yè)。在防呆靶孔位置用記號(hào)筆做標(biāo)記，其目的是鉆孔時(shí)防止左右邊上錯(cuò)方向。

圖3 鋁片包膠及防呆標(biāo)記位置

2.4 鉆孔機(jī)的要求

鉆孔機(jī)的環(huán)境溫度要求相當(dāng)嚴(yán)格，如管控不好，會(huì)造成鉆孔精度降低導(dǎo)致孔偏報(bào)廢。夾銷釘裝置要求精度高、材料耐磨損，在購(gòu)買鉆孔機(jī)時(shí)，需要求廠商使用較好的專用材質(zhì)制造夾銷釘裝置。鉆孔機(jī)的零點(diǎn)位必須設(shè)計(jì)在夾銷釘槽位置，如圖4所示。鉆孔生產(chǎn)前，鉆孔機(jī)的基準(zhǔn)坐標(biāo)必須設(shè)為零，坐標(biāo)也即鉆孔機(jī)控制軟件系統(tǒng)的零點(diǎn)（X：0，Y：0），象限設(shè)置為第Ⅰ象限。

圖4 鉆孔機(jī)零點(diǎn)位置

3 技術(shù)方案實(shí)施效果

按照上述設(shè)計(jì)方案跟進(jìn)一批生產(chǎn)板，首件使用X 射線對(duì)生產(chǎn)板四角及中心孔位對(duì)照，內(nèi)層孔偏以不破孔環(huán)為合格，如圖5 所示。生產(chǎn)板底板孔位精度過程能力指數(shù)（complex process capability index，CPK）≥1.33 為合格，如圖6 所示。鉆孔后結(jié)果跟進(jìn)實(shí)際生產(chǎn)板（四層與六層多層板，6批）共17 970片全部合格。

圖5 首件內(nèi)層孔偏對(duì)準(zhǔn)

圖6 孔位精度CPK

4 后續(xù)鉆孔機(jī)夾銷釘槽的保養(yǎng)

鉆孔機(jī)的夾銷釘裝置精度要求較高，長(zhǎng)期使用難免會(huì)對(duì)夾銷釘槽造成磨損，導(dǎo)致孔偏現(xiàn)象。因此，鉆孔機(jī)夾銷釘槽保養(yǎng)相當(dāng)重要，其保養(yǎng)方面是首先對(duì)下方的三角夾銷釘槽位置精度和垂直度進(jìn)行檢測(cè)校正，其次對(duì)2 個(gè)夾銷釘槽的直線垂直度進(jìn)行檢測(cè)校正，偏差應(yīng)≤15 μm。設(shè)計(jì)一款保養(yǎng)記錄表如圖7所示。

圖7 鉆孔機(jī)夾銷釘槽精度檢測(cè)記錄模板

5 結(jié)語(yǔ)

本文給出了一種多層板夾銷釘鉆孔的新方法，解決了鉆孔過程中的換料號(hào)時(shí)間及上下板時(shí)間長(zhǎng)的問題，節(jié)省了鉆孔機(jī)使用的臺(tái)板，生產(chǎn)效率得到了較大提高。