關于線路板數控鉆孔報廢刀具再利用技術的研究與應用

【摘要】 在越來越追求高效率、低制造成本的今天，各行各業都在研究各種先進工藝以提高生產效率并獲取更大的利潤。但是不可忽視的另一個層面的問題，相信大家都非常清楚，那就是對產品質量的保證，否則將得不償失，這是企業之樹能否常青的宗旨、是企業經久不衰的精神所在！眾所周知PCB數控鉆孔用刀具是其主要成本內容之一，鉆孔刀具的用量、使用及管控狀態及水平，不僅影響產品質量，更關系到產品的制造成本，關系到企業、員工的利益。本文就從數控加工過程中對報廢刀具的再利用為研究課題，從切削原理、刀具研磨、過程控制、實驗論證等幾方面進行簡單剖析，希望能達到與業界同仁學用互進的目的與效果！

【關鍵詞】 鉆孔 刀具 線路板

一、前言

數控鉆孔用刀具是線路板制造環節中制造成本投入較大、數量較集中的一個組成部分，隨著市場競爭的日益加劇，在各行各業的都在尋求更為行之有效的辦法以達到降低制造成本目的的今天，通過不斷努力與持續改善，追求質量最大化，效率最大化顯然已成為眾多工程技術人員一直研究的課題，加大創新投入、持續提效降耗符合時代發展需求。本文就從鉆孔刀具報廢角度詳細說明提效降耗的重點控制要點與方法。

二、研究內容

PCB鉆孔用刀具與常規機械用麻花鉆頭稍有差異，現在大致從以下幾個方面進行闡述。首先，PCB鉆孔用麻花鉆頭常用于轉速大于100kprm、進給100ipm、回縮1000ipm的高速半封閉式干切削鉆孔領域，這首先表規在材質用料方面，并且隨著科學技術的快速發展，隨著更多精度更高、轉速更快、技術更先進的數控鉆床的問世，要求鉆孔用鉆頭必須那時俱進、得到相應的發展，要求具備更好的耐熱性、耐磨性、高剛性、高硬度、高強度等等，充分保證數控加工過程的穩定性及產品質量，如，孔位精度、孔壁粗糙度、毛刺、燈芯、斷刀率等等，所以在進行此項技術研究的時候，一定要確認刀具的材質，一般要求硬質合金類，硬度在HRB90以上；其次，要研究刀具的結構，一般來講刀具鉆徑與柄徑要保持很好的同軸度，使刀具在高速切削時能保持很小的徑向跳動，目前業界大多采用二種結構，一種是一體式，一種是焊接式，一體式應用相對較普及；再次，看刀具的磨損程度，業界通常使用兩種鉆頭，一種是UC式，一種是ST式， UC式鉆頭更容易保證產品質量，在業界獲得非常廣泛的應用。那么，對于UC式鉆頭而言，若想對“報廢”刀具進行再次使用，一定要研究刀具的磨損程度目前是否已經達到最大的使用限度，看刀尖、主/副切削刃、螺旋槽表面是否完好無損，如果已有嚴重損壞，是不能進行再次使用的，所以，我們所說的“報廢”刀具，其實質上也是管理問題，是對刀具的科學規范的管理，使刀具壽命最大化；再次，看刀具的物理長度是否滿足要求，特別要檢查的“UC”長度，這直接影響到產品質量；最后，要有針對性的選擇使用，有針對性的加工一些要求、精度、應用領域、層數不是很高的產品，要設定合理的壽命，這樣才能保證刀具的有效使用。

三、具體實施方法

在具體實施工過程中，必須保證產品質量在可控的前提下進行。這就要求首先要對刀具進行科學規范的管理，包括刀具的動靜態信息、在線運轉信息、庫存管理信息等等；其次，對達到末次使用的刀具進行標識并指定區域擺放，然后用X80倍放大鏡對刀具各個技術指標進行檢查確認，檢查是否有過度磨損狀態，過度磨損刀具是不能進行再次利用的，這樣的刀具一被發現，說明當時加工過程一定存在異常，需要對異常原因進行調查處理；再次，選別出的刀具要進行研磨，研磨量不低于50um/次，要保證磨損層被徹底處理掉；最后，一定要有針對性的使用，要指定板材、壽命、設備、人員、參數等等，首件板要全數檢測，要控制在6層以下雙多層板，并且要對使用過程進行詳盡的記錄。

四、結論及下一步計劃或方向

隨著刀具使用壽命、研磨次數的增加，無論怎么管控都無法保證副切削刃新刀時的鋒利程度狀態，稍有不慎就可能會影響到孔壁質量，包括孔壁粗糙度、釘頭、燈芯等問題。因此，刀具在每次研磨后應該有相應的選別控制，特別是在X80倍放大鏡下檢查副切削刃有明顯鈍圓現象時更要慎重使用，同時要相應調整鉆孔參數與刀具、板材的匹配性，理論上來說，刀具磨損后，切削力會下降，摩擦力會增加，因此要相應提高轉速以保證切削力，增大進給以保證切削熱的快速散除、降低刀具壽命以保證刀具在“正常磨損”階段狀態下使用。報廢刀具再利用項目最終得到成功的應用與推廣，這更多的體現在我們對管理工作的加強和腳踏實地精神、刻苦鉆研的精神。

這種精神、作風符合線路板高速發展的需要，在以后的工作中，我們要把這種作風發揚光大，為線路板更好的發展貢獻更大的力量。

參 考 文 獻

[1] 紀龍江『印制電路信息』2014年第2期

[1] 陳振東『科技與企業』2016年第4期