CN114273877A

CN114273877A - 一种pcb微钻柄加工工艺方法

Info

Publication number: CN114273877A
Application number: CN202111601379.8A
Authority: CN
Inventors: 王崇; 王馨; 王俊锋
Original assignee: Nanyang Dingtai High Tech Co ltd
Current assignee: Nanyang Dingtai High Tech Co ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2041-12-24
Also published as: CN114273877B

Abstract

本发明创造涉及一种PCB微钻柄加工工艺方法，包括有柄定长、柄倒角、柄粗磨；柄定长：短支不锈钢产品由振动盘整料、上料至牙盘钳制区，通过牙盘旋转送入双端面磨削区进行端面研修和全长控制；柄倒角：该工序主要是由旋转牙盘的内外结构反向运作，将钳制区的圆柱棒料进行旋转运作，通过牙盘旋转将产品送入磨削区分别对两端的C面部位进行倒角加工；柄粗磨：将已做好导向角的短支不锈钢柄使用振动盘整料送入无芯磨床进行柄径研修。

Description

一种PCB微钻柄加工工艺方法

技术领域

本发明创造涉及PCB微钻柄加工工艺方法技术领域，尤其是一种PCB微钻柄加工工艺方法。

背景技术

目前四站式粗精磨和开槽研磨机新工艺需求半成品在前制程加工时需过四次无芯磨工序，此方法在产品的加工性能上无太大优势，且产品生产成本浪费，其中使用的原材料主要是3.30mm不锈钢丝。

发明内容

本发明创造的目的在于提供一种PCB微钻柄加工工艺方法，通过工艺优化导入新规格不锈钢丝替代原3.30mm不锈钢丝作为原料，确保产品在焊接后各工序产品性能、良率均可达到原工艺要求。

为了解决上述问题，本发明创造提供一种PCB微钻柄加工工艺方法，包括有柄定长、柄倒角、柄粗磨；柄定长：短支不锈钢产品由振动盘整料、上料至牙盘钳制区，通过牙盘旋转送入双端面磨削区进行端面研修和全长控制；柄倒角：该工序主要是由旋转牙盘的内外结构反向运作，将钳制区的圆柱棒料进行旋转运作，通过牙盘旋转将产品送入磨削区分别对两端的C面部位进行倒角加工；柄粗磨：将已做好导向角的短支不锈钢柄使用振动盘整料送入无芯磨床进行柄径研修。

进一步，柄倒角中将钳制区的圆柱棒料进行360°旋转运作。

进一步，柄粗磨工序使用绿碳砂轮。

进一步，柄粗磨中短支不锈钢柄尺寸为￠3.22mm。

进一步，柄粗磨中将来料由￠3.22mm磨削加工至￠3.185mm。

进一步，柄定长工序前的短支不锈钢产品经过热处理工序。

进一步，短支不锈钢产品经过热处理工序通过拉直切断工序形成，其中：拉直切断：盘圆形不锈钢丝经过拉直切断设备甩直切断后产品的弯曲度≤0.03mm。

进一步，柄粗磨的工序后的柄精磨的产品柄部直径公差为≤0.003mm。

进一步，柄精磨工序对微钻柄行标标准柄的精磨研修，将柄半精磨柄径来料由￠3.185mm磨削加工至￠3.175mm，控制产品柄部直径公差≤0.003mm。

进一步，柄粗磨的最大研磨量0.035mm。

本发明创造具有如下有益效果：结合具体技术手段来说有如下几点：

1、本发明创造通过新工艺优化，实现工序合并，减少人力、设备和能耗投入，达到降低成本的目的；

2、本发明创造相比原有的旧工艺差异点；

旧工艺：4道无心磨（原料柄粗磨、柄粗磨、柄半精磨、柄精磨）；

新工艺：2道无心磨（柄粗磨、柄精磨）；

3、实现减少人力、设备和能耗投入，达到降低成本的目的；

人力节省：原料柄粗磨4.7人/月；柄半精磨38.3人/月；

设备节省：原料柄粗磨14台/月；柄半精磨19台/月；

设备单机能耗：7.5kw/台；

月投产5000万支可减少报废136891支。

附图说明

图1为本发明创造实施例的一种PCB微钻柄加工工艺方法的B工艺流程图；

图2为本发明创造实施例的一种PCB微钻柄加工工艺方法的A工艺流程图；

图3为现有技术的工艺流程图；

图4为本发明创造实施例的A、B工艺柄粗磨样品圆度抽样对比分析图；

图5为本发明创造实施例的A、B工艺柄精磨样品圆度抽样对比分析图；

图6为本发明创造实施例的A、B工艺柄精磨样品圆度抽样对比分析图；

图7为本发明创造实施例的A、B工艺的产品良率统计分析图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-2所示的一种PCB微钻柄加工工艺方法，包括有柄定长、柄倒角、柄粗磨；柄定长：短支不锈钢产品由振动盘整料、上料至牙盘钳制区，通过牙盘旋转送入双端面磨削区进行端面研修和全长控制；柄倒角：该工序主要是由旋转牙盘的内外结构反向运作，将钳制区的圆柱棒料进行旋转运作，通过牙盘旋转将产品送入磨削区分别对两端的C面部位进行倒角加工；柄粗磨：将已做好导向角的短支不锈钢柄使用振动盘整料送入无芯磨床进行柄径研修。

本发明实施时，实施要点如下：

在本申请的一个实施例中，柄倒角中将钳制区的圆柱棒料进行360°旋转运作。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄粗磨工序使用绿碳砂轮。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄粗磨中短支不锈钢柄尺寸为￠3.22mm。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄粗磨中将来料由￠3.22mm磨削加工至￠3.185mm。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄定长工序前的短支不锈钢产品经过热处理工序。

在本申请的一个实施例中，进一步，短支不锈钢产品经过热处理工序通过拉直切断工序形成，其中：拉直切断：盘圆形不锈钢丝经过拉直切断设备甩直切断后产品的弯曲度≤0.03mm。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄粗磨的工序后的柄精磨的产品柄部直径公差为≤0.003mm。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄精磨工序对微钻柄行标标准柄的精磨研修，将柄半精磨柄径来料由￠3.185mm磨削加工至￠3.175mm，控制产品柄部直径公差≤0.003mm。

在本申请的一个实施例中，进一步，柄粗磨的最大研磨量0.035mm。

在本申请的一个实施例中，图1的工艺月投产5000万支可减少报废214112支，图2的工艺月投产5000万支可减少报废136891支，相比较原有旧工艺，经济价值巨大；

其中重点工序包括如下的1-3：

1、拉直切断（使用A型直切断机配3.30mm动静模块，同心度管控标准由0.05mm下调至0.03mm），其它参数依据《把柄拉直切断工程表》作业；

2、柄粗磨（柄径参数3.185±0.002mm，斜度≤0.002mm，圆度≤0.0015mm ），单支加工依据柄粗磨单支加工时间0.8s/支；

3、柄精磨（依据现有标准生产，确认生产圆度和过程稳定性）；

其中非重点工序包括如下的1-5：

1、柄定长（旋转盘与工艺参数匹配度）；

2、柄倒角（牙盘与工艺参数匹配度）；

3、自动焊接（因柄径较正常生产的小，需要重校设备同心度）；

4、定全长（旋转盘与工艺参数匹配度）；

5、刃粗磨（圆度、同心度与正常生产物料差异）；

对图2的柄粗磨工艺进行测试结果如下：

1、此次测试原料由3.22mm研磨至3.188mm，磨削量0.032mm，端面两端均有毛刺，在产品尺寸调试过程中用时较长；

2、圆度≤0.0015mm生产作业困难，后调整至≤ 0.002mm生产作业均可满足（详见圆度测量分析结果）；

3、柄径3.185±0.002mm因原料对砂轮磨损较快，后调整至3.188±0.003mm生产作业均可满足；

4、斜度≤ 0.002mm调试后可满足，生产过程中斜度易跑大，后调整至≤ 0.003mm生产作业均可满足；

5、单支加工时间依据柄粗磨要求0.8s/支，实际作业过程中单支加工时间在0.60～0.7s/支，此项后续批量生产时需再进行评估；

6、其它无异常。

对图1的柄粗磨工艺进行测试结果如下：

1、此次测试原料由3.22mm研磨至3.188mm，磨削量0.032mm，先柄定长、倒角去掉毛刺，产品尺寸在调试过程中与正常柄粗磨生产调试无差异；

2、因磨量较大，且来料有同心度0.03mm的物料，生产时按照柄粗磨标准要求生产困难，依据图2的工艺参数生产均可满足；

为方便描述，图2为A工艺，图1为B工艺，结合图4的柄粗磨样品圆度抽样，A/B两工艺对比分析如下：

1、从验证结果来看，两种工艺圆度均无法满足≤ 0.0015mm，可满足≤ 0.002mm ；

2、从A/B两工艺对比分析结果来看，A工艺数据圆度值均偏大，中值集中在0.0015mm左右，B工艺有两个数值偏大，但其中值集中在0.0012mm左右；

3、从A/B工艺圆度分析结果来看，B工艺优于A工艺。

如图5、图6，A/B的工艺柄精磨段产品测试跟进分析如下：

1、现场作业方法，生产两批物料重修一次砂轮，约13000支；

2、此次测试来料由3.188mm研磨至3.173mm，磨削量0.015mm，在柄精磨生产过程中与正常柄精磨3.185mm生产过程无差异；

3、圆度≤ 0.0006mm依目前设备无法满足需求，从相形图5、图6来看，B工艺较A工艺和正常工艺的数据相对集中。

非重点工序A/B工艺跟进状况：

1、柄定长：A/B工艺在此工序生产均无异常；

2、柄倒角：A工艺在柄倒角工序时柄径为3.188mm，与牙盘不匹配，倒角1有弧形高低差0.05mm，倒角2未发现异常；B工艺无异常；

3、自动焊接：上机时调整同心度，生产过程无异常；

4、定全长：无异常；

5、刃粗磨：同机台对比圆度、同心度与正常生产物料无差异。

如图7为良率统计，说明如下：

1、此次工艺验证，已焊接好的半成品多料100支，未放入A工艺，导致A工艺少料56支，A工艺丢失56支在最终良率计算时扣除；

2、取消两道加工工艺对拉直切断良率影响，B工艺可以满足良率标准；

3、最终良率对比分析，B工艺优于A工艺，但两种工艺的最终良率均满足99.510%的标准。

B工艺、A工艺的测试总结：

1、此次工艺验证对拉直切断良率（杆弯）有影响，拉直切断综合良率下降0.0036%；

2、从柄粗磨制程加工能力来看，此A/B工艺需将柄径（3.188±0.003mm）、斜度（≤0.002mm）、圆度（≤ 0.002mm）进行调整，此三项参数调整后对于后制程（自动焊接、定全长、刃粗磨）各项参数无影响，可进行调整；

3-1、从柄精磨制程加工能力来看，三种工艺正常生产情况下圆度均无法满足≤0.0006mm，B区艺可满足≤ 0.001mm；

3-2、请工艺工程评估圆度≤ 0.001mm 和≤ 0.0015mm对后制程的影响以及柄精磨加工的难易度；

4、工艺综合良率结果（目标99.510%）：

4-1、依据A工艺综合良率99.78%，高于目标0.27%，月投产5000万支可减少报废136891支；

4-2、依据B工艺综合良率99.94%，高于目标0.43%，月投产5000万支可减少报废214112支；

5、从A/B工艺测试工艺来看，B工艺整体要优于A工艺和正常工艺，建议后续依B工艺展开大批量测试计划。

如图3技术工艺相关说明如下：

1-1拉直切断：原材料￠3.30mm盘圆形不锈钢丝经过拉直切断设备甩直切断，同时控制产品的弯曲度、端面平整度≤0.05mm以及裁切后的长度；

1-2 热处理：将拉直切断的短支不锈钢丝经过热处理炉提升表面硬度；

1-3 原料柄粗磨：将热处理后的短支不锈钢柄放入振动盘，由振动盘送料至无芯磨床进行第1道原料柄粗磨加工，因来料弯曲度较大，且短支不锈钢柄在拉直切断时是由动/静模冲切而成造成产品端面毛刺凸起，由于该类设备加工效率较高，为防止使用绿碳砂轮出现爆裂现象，因此该工序使用的砂轮为金钢石砂轮加工，待原料柄粗磨后再将短支不锈钢柄经过柄的两端控长、两端倒角，直至将不锈钢柄与刃部钨钢进行焊接加工；

1-4 柄粗磨：该工序是将不锈钢柄与刃部钨钢焊接好的产品使用料斗装载，通过气缸动作将已焊接好的产品送入无芯磨床加工，该工序主要是将原料柄粗磨加工的产品由￠3.255mm磨削加工至￠3.210mm，主要管控项目为：柄部直径、圆度、同心度、斜度，主要作用是对柄部进行必须的粗磨加工以利刃部粗磨制程钳制柄部对刃部进行加工，确保刃部粗磨制程的加工稳定性和一致性；

1-5 柄半精磨：该工序主要是将刃部粗磨加工时由于工装夹具对柄部的夹持而导致的刮痕进行研修，同时由于该产品的生产工艺对柄部直径精度的范围要求较高，因此将柄粗磨柄径来料由￠3.210mm磨削加工至￠3.185mm，以利于最后1道柄精磨工序参数标准的管控；

1-6 柄精磨: 该工序主要是对微钻柄行标标准柄的精磨研修，将柄半精磨柄径来料由￠3.185mm磨削加工至￠3.175mm，统一控制产品柄部直径公差为0.003mm以内；

1-7 该4道无芯磨在生产时由于原料柄粗磨为原材料不锈钢柄的粗磨加工，由于来料弯曲度较大，产品端面有毛刺凸起，导致该工序使用的金钢石砂轮加工，其余3道无芯磨床均使用绿碳砂轮加工。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明创造进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明创造各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：包括有柄定长、柄倒角、柄粗磨；

柄定长：短支不锈钢产品由振动盘整料、上料至牙盘钳制区，通过牙盘旋转送入双端面磨削区进行端面研修和全长控制；

柄倒角：旋转牙盘的内外结构反向运作，将钳制区的圆柱棒料进行旋转运作，通过牙盘旋转将产品送入磨削区分别对两端的C面部位进行倒角加工；

柄粗磨：将已做好导向角的短支不锈钢柄使用振动盘整料送入无芯磨床进行柄径研修。

2.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄倒角中将钳制区的圆柱棒料进行360°旋转运作。

3.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄粗磨工序在加工微钻柄时使用绿碳砂轮。

4.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄粗磨中短支不锈钢柄尺寸为￠3.22mm。

5.根据权利要求4所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄粗磨中将来料由￠3.22mm磨削加工至￠3.185mm。

6.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄定长工序前的短支不锈钢产品经过热处理工序。

7.根据权利要求6所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：短支不锈钢产品经过热处理工序通过拉直切断工序形成，其中：拉直切断：盘圆形不锈钢丝经过拉直切断设备甩直切断后产品的弯曲度≤0.03mm。

8.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄粗磨的工序后的柄精磨的产品柄部直径公差为≤0.003mm。

9.根据权利要求8所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄精磨工序对微钻柄行标标准柄的精磨研修，将柄半精磨柄径来料由￠3.185mm磨削加工至￠3.175mm，控制产品柄部直径公差≤0.003mm。

10.根据权利要求1所述的一种PCB微钻柄加工工艺方法，其特征在于：柄粗磨的最大研磨量0.035mm。