关于线路板数控刀具退环技术的研究与应用
2016-12-15 来源：大连崇达电路有限公司技术中心 作者：陈振东
摘要：线路板刀具，准确的说是线路板专用钻头，是线路板数控钻孔加工过程中不可或缺工装制具。随着线路板向更高精度、更高密度方向的快速发展，孔径越来越小，加工难度越来越大，刀具用量也越来越大。线路板刀具具有生产使用的特点，可多次翻磨使用，但是在实际生产过程中，由于发退环方法不正确与相应工装具的落后与不科学设计，不仅导致效率低下，更重要的是导致很多刀具被损坏，加大了制造成本的投入，也加大了对产品使用安全的隐患。本文主要就是从刀具退环角度进行深入研究与挖掘，使刀具退环效率、效果得到明显改善与提升。
关键词：钻孔；刀具；退环装置
1、前言
随着线路板行业的快发展，高精度化、高密度化、高自动化、高效率化、微小孔径化、超微孔径化的发展正成为主流趋势。虽然激光加工技术应用越来越广，主要还是在盲埋孔领域，机械数控加工仍然是主流方法与手段，刀具的使用与管理仍然是一个值得研究的学科。对于国内顶尖的PCB厂家而言，随着科学技术的进步，高精度机电一体化设备得以越来越多的应用，但是对于广大中小企业来说，这种高投入可能会给企业带来一定的负担，并且设备利用率也不一定能得到充分发挥。目前中上企业广泛采用的刀具退环方法大多数是手工完成，不仅效率低，而且对刀具环造成一定的损伤，无法再次使用。
2、研究内容
本发明针对以上问题的提出，而研制出一种线路板刀具退环装置及方法，虽然也是通过手工手段来完成，但是使用方便、灵活，可随意更换工作地点与环境，加工效率和刀具环的完好性得到很的提升与保障。本发明采用的技术手段如下：一种刀具退环装置，包括：工作台、台面、刀具输送装置、刀具限位装置、驱动系统。所述的刀具输送装置包括进给弹簧、压板、限位挡块、底座，底座上的卡槽与刀具环的配合间隙为0.1-0.2mm；压板最前端设计90°的直角弯，可以保证与限位装置的良好对接，同时保证待退环刀具顺利进入限位装置内部。所述的限位装置，包括刀体限位部分、刀具环限位部分、导向孔，这三者的中心在一条直线上，一种上述加工装置的刀具退环方法，其特征在于：1）先确认限位装置内无待退环钻头；2）确认手柄处于待进给状态，限位锁紧装置与导向孔有一定距离，并保证顶针在导向孔内；3）确认刀具传送装置与限位装置连接、对位牢靠，目视无歪斜；4）确认刀环仓、刀具仓内干净整洁，无与待退刀具环颜色不符的刀具环；5）将待退环刀具手动装入刀具夹内，该阶段工作步骤可在非退环时间或其它工作的间竭时间完成；6）打开刀具压板，并将进给弹簧拉至最底端；7）刀具夹平放在刀具输送装置的底座上，使刀具环正好在卡槽位置上；8）将刀具夹取下，然后放下压板，使刀具排放整齐牢靠；9）确认刀具进入限位装置内后，打开驱动系统的手柄，使顶针通过导向孔，完成退环任务；10）生产上面6-9步骤，可完成刀具退环的连续加工。
同现用技术相比，其优点是显而易见的，具体如下：1、可以实现刀具的自动进给，每次可以完成20支的装夹任务，而传统刀具每次只能完成1支刀具的装夹；2、顶针的端设计15°的导锥，在导向孔的以后部分设计锁紧装置，可以完成较精准备的退环动作，而不伤害刀具环；3、该装置使用灵活、操作简单、便于移动，能适应各种工作环境；4、加工成本低，大多数零部件可以线路板钻孔、成型工序完成，所有零部件材质大多数可用线路板加工过程中产生的废品完成；5、能及时发现有异常的刀具，因为这样的刀具在退环时不能正常进入限位装置内，比如刀具环具刀具端部距离异常，可能是钻孔加工过程中发生顶针、断刀事故导致，据此可以迅速追溯产品的当时加工状态，避免废品流入客户手中。
3、具体实施方法
1、首先按下表要求准备相应零部件及装置，并按图纸要求确认无异常；2、调整各部分装置完好有效、牢固可靠无松动、无滞卡现象；3、先确认限位装置内无待退环钻头；4、确认手柄处于待进给状态，限位锁紧装置与导向孔有一定距离，并保证顶针在导向孔内；5、确认刀具传送装置与限位装置连接、对位牢靠，目视无歪斜；6、确认刀环仓、刀具仓内干净整洁，无与待退刀具环颜色不符的刀具环；7、将待退环刀具手动装入刀具夹内，该阶段工作步骤可在非退环时间或其它工作的间竭时间完成；8、打开刀具压板，并将进给弹簧拉至最底端；9、刀具夹平放在刀具输送装置的底座上，使刀具环正好在卡槽位置上；10、将刀具夹取下，然后放下压板，使刀具排放整齐牢靠；11、确认刀具进入限位装置内后，打开驱动系统的手柄，使顶针通过导向孔，完成退环任务；12、生产上面6-9步骤，可完成刀具退环的连续加工。13、加工效率确认。
4、结论及下一步计划或方向
本退环装置每小时可退环400-500个，是普通退环方法的2倍左右，将刀具安装在刀具夹的步骤可安排在工作间竭时间完成，以不至于影响退环效率，实际作业时，可制作若干个刀具夹备用。这个方法不仅有效提高了作业效率，更是有效保护了刀具的完好性，也保护了刀具环的完好性，既减少了不必要的浪费，降低了制造成本。在以后的工作中，将这种技术与思维平面展来，更好的推动生产力的发展与技术的提升。
投稿箱：
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相关信息
