刀具使用與數控加工論文

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1鉆削原理

最基本的切削原理基礎是：在一定轉速、進給條件下，刀具的切削面會對材料產生一定的擠壓力，這種力量會使材料產生一定的彈性導致變形，隨著變形量的增加，當朔性變形達到一定程度并超過材料的強度時就會使被切削部分從基材上脫離下來形成鉆屑。鉆屑的變形過程中受到切削熱影響很大，切削熱又受刀具類型的影響較大。在材料被擠壓并形成鉆屑的過程中，銅箔、玻璃纖維、鋁蓋板等材料都會產生大量切削熱在鉆頭的摩擦過程中，這種熱量的產生與刀具—材料的接觸面積有一部分關系，即接觸面積越大，切削阻力就會越大，摩擦力就會越大，摩擦產生的熱與會隨之增大。況且在實際鉆孔過程中，由于刀具加工孔數的不斷增加，刀具的磨損度也會隨之增加，進而會加劇刀具的快速磨損，這直接導致切削熱會快速增加，這樣不斷的惡性循環最終降低加工精度、斷刀率的增加以及孔內表面質量的惡化等。為了減小刀具與孔壁的摩擦，降低切削熱而設計一種稱為UC型的鉆頭，并且隨著PCB行業的快速發展，對孔壁質量的要求也越來越高，UC型鉆頭已得到最廣泛的使用，它的優勢與其它鉆頭比起來還是很明顯的。眾所周知，在加工不同類別的材料時對刀具產生的磨損程度也不同，特別是在加工陶瓷、無鹵素以及厚銅板等材料時會有較大的磨損，若是按照常規刀具使用壽命去管理的話，會造成刀具在急劇磨損狀態下作業，這樣不但對產品質量不能保證，而且對刀具使用壽命的管理也是十分不利的，原因是經過急劇磨損的鉆頭將很難研磨。因此，在實際生產過程中，要根據材料的特點設計加工參數，不讓刀具超負荷作業，做到既不浪費又不過度使用才行！

2刀具研磨

在刀具壽命的不斷增加的情況下，刀具磨損度也會隨之加大，從而切削熱增加，機械振動增加、摩擦加劇，進而影響斷刀率、孔位精度以及孔壁質量等情況，這時就要對使用的刀具進行管理研磨，在研磨的過程中要十分把握對刀具研磨次數的控制，正常研磨的刀具與經過返修的刀具區別管理，同時也要對研磨量進行管控。

3過程控制

鉆孔加工過程中一定要考慮的問題有孔邊毛刺、釘頭狀態、孔位精度、燈芯效應等，無論是疊層的設計、板材及設備的選擇、鉆孔參數的設計等，都要從以上幾個問題為根本出發點進行研究，充分保證上面各技術指標的關鍵是對刀具進行合理的研究與管控。要想增加刀具研磨次數，有四看，下面簡要進行分析說明。

3.1首先要看“刀刃面夠不夠光”

要想增加刀具研磨次數，首先要看“刀刃面夠不夠光”。PCB鉆孔屬于半封閉式干切削加工模式，對于研磨中產生的切削熱不容易散發，因此，要最大程度的保證刀具各個切削表面的清潔度，以減小機械振動、減小摩擦力以及降低切削熱。所以在每次進行鉆孔使用之前，都需要專人有放大鏡認真檢查刀具各個面是否整潔光滑，是否有雜質、缺損、粉塵以及裂痕等缺陷。

3.2其次要看“刃是否鋒利”

其次要看“刃是否鋒利”，保證鉆削平穩的重要條件是切削刀的對稱性與完好性。若使用前刀具的主、副削刃就已經破損將直接導致鉆削力的不平衡性，并發生偏位、毛刺、斷刀、釘頭、燈芯差等一系列質量問題，所以，鉆頭在使用前必須由專人用放大鏡對各個刃的狀態進行檢查，尤其是在每次研磨后并準備鉆孔前的管理控制更為關鍵，研磨次數越是增加，越要注意刀刃的狀態是否完好。

3.3再次要看“參數是否調整至最佳化”

隨著刀具研磨次數、使用壽命的不斷增加，無論工作人員怎么管控都不能完全保證副切削刃達到新刀那樣的鋒利程度，只要有所操作不當就可能會影響最后的孔壁粗糙度、釘頭、燈芯的質量。因此，每次在刀具研磨之后應該有相應的選別控制系統，尤其是在X80倍放大鏡下檢查副切削刃有無明顯鈍圓現象時更要謹慎使用，同時還要根據鉆孔參數與刀具、板材的匹配性做出相應的調整，理論上來講，刀具在受到磨損后，切削力便會下降，同時摩擦力也會增加，因此要通過提高轉速的方法來保證切削力，加大進給來使切削所產生的熱能夠快速散除、降低刀具壽命以便刀具在“正常磨損”階段過程中使用。

3.4最后要看“鉆頭研磨和鉆孔管控體系是否完善”

重中之重是要對研磨以及檢查工位實施管控。研磨是指定研磨的次數，嚴格控制返修率，一旦出現返修情況，返修刀具就要為當前研磨次數的下次研磨刀具所使用，鉆孔工作站，是對出庫刀具做鉆孔前的復檢工作，同時要對鉆孔過程中產品質量的加以確認，首件成品加工出來以后要孔位精度、孔壁狀態項目進行檢查，如果出現異常要及時反饋給相關的技術人員處理，杜絕刀具的盲目使用。

4結語

提高效率，降低成本永遠是一個永恒的討論焦點，只有對機械數控加工的每個環節有一個很好的認識，才能達到正確使用刀具的真正目的，同時也提高了資源的利用率提升了效率。經過多年的探索和研究我們已經擁有一套完善的管理體系，能更好的針對不同的材料合理使用刀具，既節約成本又提高效率，我相信只要有著認認真真，腳踏實地的工作態度，就一定能為這個行業貢獻自己的一份力量。

作者:原俊卿單位:浙江寧波第二技師學院