刀具使用与数控加工论文

1钻削原理

最基本的切削原理基础是：在一定转速、进给条件下，刀具的切削面会对材料产生一定的挤压力，这种力量会使材料产生一定的弹性导致变形，随着变形量的增加，当朔性变形达到一定程度并超过材料的强度时就会使被切削部分从基材上脱离下来形成钻屑。钻屑的变形过程中受到切削热影响很大，切削热又受刀具类型的影响较大。在材料被挤压并形成钻屑的过程中，铜箔、玻璃纤维、铝盖板等材料都会产生大量切削热在钻头的摩擦过程中，这种热量的产生与刀具—材料的接触面积有一部分关系，即接触面积越大，切削阻力就会越大，摩擦力就会越大，摩擦产生的热与会随之增大。况且在实际钻孔过程中，由于刀具加工孔数的不断增加，刀具的磨损度也会随之增加，进而会加剧刀具的快速磨损，这直接导致切削热会快速增加，这样不断的恶性循环最终降低加工精度、断刀率的增加以及孔内表面质量的恶化等。为了减小刀具与孔壁的摩擦，降低切削热而设计一种称为UC型的钻头，并且随着PCB行业的快速发展，对孔壁质量的要求也越来越高，UC型钻头已得到最广泛的使用，它的优势与其它钻头比起来还是很明显的。众所周知，在加工不同类别的材料时对刀具产生的磨损程度也不同，特别是在加工陶瓷、无卤素以及厚铜板等材料时会有较大的磨损，若是按照常规刀具使用寿命去管理的话，会造成刀具在急剧磨损状态下作业，这样不但对产品质量不能保证，而且对刀具使用寿命的管理也是十分不利的，原因是经过急剧磨损的钻头将很难研磨。因此，在实际生产过程中，要根据材料的特点设计加工参数，不让刀具超负荷作业，做到既不浪费又不过度使用才行！

2刀具研磨

在刀具寿命的不断增加的情况下，刀具磨损度也会随之加大，从而切削热增加，机械振动增加、摩擦加剧，进而影响断刀率、孔位精度以及孔壁质量等情况，这时就要对使用的刀具进行管理研磨，在研磨的过程中要十分把握对刀具研磨次数的控制，正常研磨的刀具与经过返修的刀具区别管理，同时也要对研磨量进行管控。

3过程控制

钻孔加工过程中一定要考虑的问题有孔边毛刺、钉头状态、孔位精度、灯芯效应等，无论是叠层的设计、板材及设备的选择、钻孔参数的设计等，都要从以上几个问题为根本出发点进行研究，充分保证上面各技术指标的关键是对刀具进行合理的研究与管控。要想增加刀具研磨次数，有四看，下面简要进行分析说明。

3.1首先要看“刀刃面够不够光”

要想增加刀具研磨次数，首先要看“刀刃面够不够光”。PCB钻孔属于半封闭式干切削加工模式，对于研磨中产生的切削热不容易散发，因此，要最大程度的保证刀具各个切削表面的清洁度，以减小机械振动、减小摩擦力以及降低切削热。所以在每次进行钻孔使用之前，都需要专人有放大镜认真检查刀具各个面是否整洁光滑，是否有杂质、缺损、粉尘以及裂痕等缺陷。

3.2其次要看“刃是否锋利”

其次要看“刃是否锋利”，保证钻削平稳的重要条件是切削刀的对称性与完好性。若使用前刀具的主、副削刃就已经破损将直接导致钻削力的不平衡性，并发生偏位、毛刺、断刀、钉头、灯芯差等一系列质量问题，所以，钻头在使用前必须由专人用放大镜对各个刃的状态进行检查，尤其是在每次研磨后并准备钻孔前的管理控制更为关键，研磨次数越是增加，越要注意刀刃的状态是否完好。

3.3再次要看“参数是否调整至最佳化”

随着刀具研磨次数、使用寿命的不断增加，无论工作人员怎么管控都不能完全保证副切削刃达到新刀那样的锋利程度，只要有所操作不当就可能会影响最后的孔壁粗糙度、钉头、灯芯的质量。因此，每次在刀具研磨之后应该有相应的选别控制系统，尤其是在X80倍放大镜下检查副切削刃有无明显钝圆现象时更要谨慎使用，同时还要根据钻孔参数与刀具、板材的匹配性做出相应的调整，理论上来讲，刀具在受到磨损后，切削力便会下降，同时摩擦力也会增加，因此要通过提高转速的方法来保证切削力，加大进给来使切削所产生的热能够快速散除、降低刀具寿命以便刀具在“正常磨损”阶段过程中使用。

3.4最后要看“钻头研磨和钻孔管控体系是否完善”

重中之重是要对研磨以及检查工位实施管控。研磨是指定研磨的次数，严格控制返修率，一旦出现返修情况，返修刀具就要为当前研磨次数的下次研磨刀具所使用，钻孔工作站，是对出库刀具做钻孔前的复检工作，同时要对钻孔过程中产品质量的加以确认，首件成品加工出来以后要孔位精度、孔壁状态项目进行检查，如果出现异常要及时反馈给相关的技术人员处理，杜绝刀具的盲目使用。

4结语

提高效率，降低成本永远是一个永恒的讨论焦点，只有对机械数控加工的每个环节有一个很好的认识，才能达到正确使用刀具的真正目的，同时也提高了资源的利用率提升了效率。经过多年的探索和研究我们已经拥有一套完善的管理体系，能更好的针对不同的材料合理使用刀具，既节约成本又提高效率，我相信只要有着认认真真，脚踏实地的工作态度，就一定能为这个行业贡献自己的一份力量。

作者:原俊卿单位:浙江宁波第二技师学院