林桂平
(廣東省肇慶市工業(yè)貿(mào)易學(xué)校,廣東 肇慶526000)
測試盤加工工藝
林桂平
(廣東省肇慶市工業(yè)貿(mào)易學(xué)校,廣東 肇慶526000)
針對環(huán)氧樹脂RF-4材料方孔加工探討,對非金屬材料加工作方案比較,根據(jù)自身特點,制定一套更合理的加工工藝,從而在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)效率、使加工工藝簡單和成本低的方法。
測試盤;壓孔微切削;刀具;突破
近年,我國電子行業(yè)迅猛發(fā)展,電子元件趨向微型化,對電子元件性能參數(shù)測定要求越來越高。測試盤是測試各類電子元件參數(shù)的必用易損配件,如何保證其精度要求,是加工比較困難的問題,一般電子元件生產(chǎn)廠家都選用日本、臺灣或其合資廠等廠家的加工配件,其生產(chǎn)周期長、成本高。國內(nèi)生產(chǎn)此類配件遇到技術(shù)瓶頸,難以保證其質(zhì)量。本文就此問題展開加工工藝方法探討,從而獲得工藝上的突破。
(1)測試盤材料為非金屬RF-4環(huán)氧樹脂
(2)外形尺寸大,厚度尺寸小,加工易變形
(3)測試盤主要類型有如下四種
1)單軌測試盤 其主要工藝參數(shù):內(nèi)孔φ168mm、外徑 φ252 mm,厚度規(guī)格有 0.9 mm;1.5 mm;1.9 mm;3.0 mm等,在分度圓φ240 mm均布方孔,方孔規(guī)格有 0.65×0.65×0.9(mm);0.95×0.95×1.5( mm);1 × 1.9 × 1.5(mm);1.05 × 2 × 3(mm);在分度圓φ186 mm直徑上有φ10 mm和φ12 mm定位孔。
2)四軌測試盤 其主要工藝參數(shù):內(nèi)孔φ150 mm外徑φ290 mm,厚度規(guī)格有0.9 mm;1.5 mm;1.9 mm;3.0 mm等,在分度圓 φ272 mm、φ248 mm、φ224 mm、φ200 mm分別均布方孔,方孔,規(guī)格有0.65×0.65×0.9(mm);0.95×0.95×1.5(mm);1×1.9×1.5(mm);1.05× 2× 3于(mm);在分度圓 φ152 mm直徑上有φ10 mm和φ12 mm定位孔
3)雙軌測試盤;三軌測試盤;八軌測試盤等類同。
4)測試盤加工難點:a方孔加工:方孔尺寸小、數(shù)量多、加工易變形;工作面的平面度:要求小于0.03于;變形小于0.05 mm.
(1)環(huán)氧樹脂板材料特性
環(huán)氧樹脂RF-4是熱固性塑料,其具有強度、硬度高、剛性好、變形小、摩擦系數(shù)小、介電性能優(yōu)良等特性。刀具在切削環(huán)氧樹脂RF-4過程中磨損較快,因此要求刀具材料耐磨。需選用硬度、強度、耐磨性優(yōu)良的材料,如硬質(zhì)合金或W18Cr4V超硬(66~68HRC)材料等,以便可保證其加工精度和刀具壽命。
(2)方孔的加工工藝方案分析
方孔加工采用粗加工和精加工結(jié)合的加工方案。粗加工去除圓孔變方孔大部分余量,精加工時將余量去除,保證方孔尺寸、位置、精度及加工質(zhì)量。根據(jù)當(dāng)今社會的設(shè)備,主要流行的非金屬方孔加工法有。
(1)機械加工方法
1)銑削 2)線切割 3)沖孔 4)拉孔。這四種方法針對本零件加工在理想情況下,其特點如表1所示。
表1 機械加工方法
(2)注射模具成型加工
用熱固性塑料模加工測試盤,是一種理想方法.其特點如下:
優(yōu)點:加工效率高,成本低,方孔尺寸精度及外觀質(zhì)量保證.
缺點:由于測試盤外形尺寸大且溥,因而會使得模具成本高,測試盤壓注成型后會產(chǎn)生變形大,尺寸不穩(wěn)定,會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象,難以保證測試盤的技術(shù)要求:平面度小于0.03 mm、變形小于0.05 mm.
綜上所述,如選用機械式如銑削、線切割、沖孔、拉削在理想情況下都可以加工此類測試盤,但在刀具、設(shè)備、方孔加工質(zhì)量等在加工體系中都不同程度遇到難題。如拉削工藝質(zhì)量最好,但刀具不易解決:線切割加工,因環(huán)氧樹脂不導(dǎo)電,要設(shè)計加工專用設(shè)備,特殊金剛砂電鍍鉬絲,效率低且方孔有圎角;CNC銑削加工,效率高,但方孔有圎角;模具沖,方孔有毛刺和撕裂問題;注射模具成型加工,變形和尺寸精度難以保證。
(3)壓孔微切削加工
上述機械加工方法和注射模具成型加工方法加工方孔,各有特色,亦存在不小難題?,F(xiàn)另辟新徑,采用壓孔微切削加工,解決刀具,毛刺,撕裂和圓角等困繞問題。設(shè)計如圖1所示,先用鉆頭加工合理工藝孔,然后用錐度方戓長方多刄刀具壓削,經(jīng)粗,精壓削,方孔清角且無毛刺,方孔質(zhì)量佳。其結(jié)構(gòu)簡單,且易操作,刀具安裝快捷、壓削設(shè)備可實現(xiàn)自動和手動兩種模式,工作效率高,整個生產(chǎn)成本低。
(續(xù)下圖)
(續(xù)上圖)
圖2 各類刀具設(shè)計
(1)刀具材料選擇和結(jié)構(gòu):
1)選用YG8硬質(zhì)合金,優(yōu)點:硬度.強度高.耐磨性好.缺點、受力易折斷。
2)選用 W18Cr4V 超硬,66~68HRC,既硬又有一定韌性、刀具壽命長。
3)綜上所述,選用W18Cr4V超硬作刀具材料,其結(jié)構(gòu)和刀具如圖1所示,尺寸參數(shù)據(jù)測試盤方孔尺寸而定,可分粗加工刀具、半精加工刀具、精加工刀具等。
(2)測試盤加工工藝流程
以(如圖2測試盤)四軌測試盤為例,四軌測試盤主要工藝參數(shù):內(nèi)孔為φ134 mm,外徑為φ290 mm,厚度為0.9mm,在分度圓φ272 mm、φ248 mm、φ224mm、φ200mm分別均布方孔,方孔尺寸為0.65×0.65×0.9(mm);在分度圓 φ152 mm直徑上有 φ10 mm和φ12 mm定位孔,其工藝如下:
(1)開料 RF-4:297 mm ×297 mm ×1.2 mm
(2)在車床或CNC銑床加工:φ290×φ134×1.2(mm)
(3) 平面磨床加工:φ290 mm × φ134 mm ×0.9 mm,保證其基準面平面度小于0.03和平行度小于0.05 mm.
(4)銑鉆加工中心(CNC)鉆孔
1)4-200-φ0.65(mm)
2)φ10mm φ12 (mm)定位孔
(5)沖壓機戓專用設(shè)備 粗壓孔加工4-200-0.6×0.6(mm)
(6)雕刻機或數(shù)控銑 加工真空槽4-200-0.3×0.3×3.5(mm)
(7)沖壓機戓專用設(shè)備 半精壓孔4-200-0.65 × 0.65(mm)
(8)沖壓機戓專用設(shè)備 精壓孔4-200-0.65 × 0.65(mm)
(9)去毛刺,清洗
(10)檢驗
通過實踐證明,此工藝加工環(huán)氧樹脂RF-4類型方孔,方孔可以仼意尺寸,質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,成本低。
圖2 零件圖紙
A粗加工方孔2000個方孔/把
B精加工方孔2000個方孔/把
A粗加工方孔:8只孔/分鐘(單軌);粗加工方孔14只孔/分鐘(雙軌);粗加工方孔21只孔/分鐘(三軌);(粗加工方孔28只孔/分鐘(四軌)。
B精加工方孔:10只孔/分鐘(單軌);精加工方孔20只孔/分鐘(雙軌);精加工方孔30只孔/分鐘(三軌);精加工方孔40只孔/分鐘(四軌)。
壓孔微切削工藝,柔合了純數(shù)控CNC加工,模具加工和拉削加工等綜合工藝,成功突破傳統(tǒng)加工工藝、加工效率是純數(shù)控CNC的五倍以上,且可加工任意方孔,為非金屬微方孔加工,開辟了新工藝途徑。
[1]周 鑫.薄壁零件加工工藝方法分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2015(36).
[2]宋率展.高速銑削加工切削參數(shù)的優(yōu)化選擇[J].橡塑技術(shù)與裝備.2015(16).
Test Panel Processing Technology
LIN Gui-ping
(Zhaoqing Industrial Trade School,Zhaoqing Guangdong 526000,China)
This paper mainly focuses on epoxy resin RF-4 material hole processing study,comparison of scheme of non-metallic materials and work,according to their own characteristics,develop a more reasonable process,and under the premise of ensuring product quality,improve production efficiency,the method of simple processing technology and low cost.
test disc;pressure hole micro cutting;tool;breakthrough
TG71
A
1672-545X(2017)08-0290-03
2017-05-18
林桂平(1964-),男,廣東郁南人,中級機械講師,工程師,工學(xué)士學(xué)位,從事機械類教學(xué),研究專用設(shè)備設(shè)計、特殊零件加工工藝。