CN104742032A - 微钻刃开槽用树脂砂轮及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微钻加工领域，尤其涉及一种用于对PCB加工的微钻刃开槽用树脂砂轮及其制作方法，微钻刃开槽用树脂砂轮包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，磨料层由下述重量百分数的原料制备而成，酚醛树脂粉15.43%～20.16%、金钢石57.49%～62.93%、铜粉20.4%～27.0%，选取上述原料，混合搅拌均匀，利用油压机和磨具将上述搅拌均匀的原料压到经切削和钻孔的砂轮基体上，本发明使用新的组份配方加工磨料层，并且使用300吨级油压机压制，可有效减少气孔和夹渣以便树脂粉很好地粘附于磨粒的表面，利于成型，并保持磨料层的强度以达到提高砂轮的耐磨度和硬度目的，从而在使用本发明时可降低作业员对砂轮的修整次数，提高生产效率，降低作业疲劳强度，提高砂轮的使用寿命。

Description

微钻刃开槽用树脂砂轮及其制作方法

技术领域

本发明属于微钻加工领域，尤其涉及一种用于对PCB加工的微钻刃开槽用树脂砂轮及其制作方法。

背景技术

生产PCB用硬质合金微钻头的企业，其主要设备的耗材为砂轮，砂轮在运转过程中其磨粒由于持续与被加工材料摩擦会逐步破碎和脱落，故在加工时就要对其进行实时的进给补偿，以免切削增加造成产品表面质量和加工精度的不稳定，在这个过程中浪费了大量的人力，增加了员工作业疲劳强度，并且较容易生产出不良品，并且由于微钻刃开槽切削工艺的特殊性，使用市场上常见的砂轮生产时，往往有一部分的砂轮磨料层破碎脱落较快，磨料层剩余较多，并且切削出来的产品加工精度的不稳定，使得砂轮的使用寿命短，切削力弱、材料浪费的问题，导致生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，而提供一种微钻刃开槽用树脂砂轮及其制作方法，以解决现有用于对加工PCB的微钻刃开槽进行切削的砂轮技术中磨料层材质和基体结构的不足，而引起的砂轮使用寿命短、切削力弱、材料浪费的问题。

本发明所采用的技术方案：

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述磨料层由下述重量百分数的原料制备而成，酚醛树脂粉15.43%～20.16%、金钢石57.49%～62.93%、铜粉20.4%～27.0%。

一种用于上述微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、对砂轮基体进行车削和钻孔加工，车削时将基体圆周面车削成深度为0.9mm～3.4mm，宽度为3.0mm的三角形状槽，车削和钻孔工序完成后用酒精将砂轮基体表面清浩干净，使用烘箱烘干备用；

步骤2、按照所占重量百分数为酚醛树脂粉15.43%～20.16%、金钢石57.49%～62.93%、铜粉20.4%～27.0%称取原料，然后将上述原料混合，并放入混料机中进行搅拌，搅拌时间为120～170分钟；

步骤3、用300吨级以上的油压机，将油压机加热升温至280℃～300℃，同时清洁模具，使模具内接触物料的地方保持干净，将步骤1中烘干备用的砂轮基体和步骤2中混合好的砂轮磨料层混合粉末状原料放入模具内，把模具推入压机加热板中间装上热电偶，让加热板慢慢的压在模具上，调节加热板的温度为260℃～290℃，压制周期约60分钟；

步骤4、用车床对已加热压制好的砂轮的高出砂圈的铝台阶、端面、内孔进行精车削；

步骤5、将步骤4）中加工完成的成品砂轮放入烘箱内烘烤8～10小时，烘箱温度控制在150℃～170℃，烘烤完成后即可装机使用。

优选的，上述三角形状槽的侧壁和底部的夹角为45°。

本发明的有益效果在于：

本发明使用新的组份配方加工磨料层，并且使用300吨级油压机压制，可有效减少气孔和夹渣以便树脂粉很好地粘附于磨粒的表面，利于成型，并保持磨料层的强度以达到提高砂轮的耐磨度和硬度目的，从而在使用本发明时可降低作业员对砂轮的修整次数，提高生产效率，降低作业疲劳强度，提高砂轮的使用寿命，本发明由于提高了耐磨度和硬度，减少了磨粒的脱落，使得加工产品精度提升0.002mm。

本发明设计出将砂轮基体圆周面车削成深度为0.9mm～3.4mm、宽度为3.0mm、角度为45度的三角形状，砂体设计成宽度为8.0mm,高度以1mm～3.5mm为界限满足不同规格尺寸的加工需求，使 本发明只需在首次使用时将表面轻微修磨成所需的角度和弧形即可，可减少修磨量，节约耗材，降低砂轮的变形程度，提高砂轮的使用寿命。

与使用现有技术制作生产的砂轮相比，本发明通过采用新的磨料层材质配方和加工方法以及新的砂轮基体结构，使得生产出来的砂轮在对PCB加工所用到的微钻刃开槽进行切削时，平均使用寿命增加22%，耗材成本节约30%，并有效减少对砂轮的修整次数，使单次修整周期内砂轮的使用寿命增加1.5倍，即原修整一次砂轮可以加工16000余支微钻钻头，现使用本发明提供的砂轮修整一次可以加工22000～27000支微钻头。

附图说明

图1为常规砂轮基体的主视图结构示意图。

图2为常规砂轮结构图。

图3为常规砂轮基体位置装磨粒局部放大示意图。

图4为本发明中砂轮基体的主视图结构示意图。

图5为本发明砂轮结构图。

图6为本发明砂轮基体位置装磨粒局部放大示意图。

具体实施方式

实施例1

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述磨料层由下述重量克数的原料制备而成，酚醛树脂粉15.58g、金钢石粉62.93g、铜粉21.9g。

一种用于制备上述微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将砂轮基体在车床上按图纸要求进行车削和钻孔加工，车削时将基体圆周面车削成深度差为0.9mm～3.4mm宽度为3.0mm，角度为45度的三角形状，砂体设计成宽度为8.0mm,高度以1mm～3.5mm为界限满足不同规格尺寸的加工需求，在车削和钻孔工序完成后用酒精将基体表面清浩干净，使用烘箱烘干备用；

步骤2、将15.43g酚醛树脂粉、62.93g金钢石粉、20.4g铜粉混合并放入混料机中搅拌均匀，搅拌时间为120～170分钟；

步骤3、用300吨级以上的油压机，将油压机加热升温至280℃～300℃，调试油压机参数，同时清洁模具，使模具内接触物料的地方保持干净，将步骤1中烘干备用的砂轮基体1′1和步骤2中混合好的砂轮磨料层5′1材料放入模具内，把模具推入压机加热板中间装上热电偶，让加热板慢慢的压在模具上，调节加热板的温度为260℃～290℃，压制周期约60分钟；

步骤4、将已加热压制好的砂轮使用车床依图纸将高出砂圈的铝台阶、端面、内孔进行精车削，同时在砂轮基体1′1表面作相应的标记；

步骤5、将步骤4中加工完成的成品砂轮放入烘箱内烘烤8～10小时，烘箱温度控制在150℃～170℃，烘烤完成后即可装机使用。

如图1、2、3所示，常规砂轮包括砂轮基体11和设置在砂轮基体上的磨料12，砂轮基体圆周面车削有阶梯状磨料容置槽13，磨料容置槽的侧壁和底面的夹角为直角，磨料压制在磨料容置槽内，由于磨料容置槽为直角槽，其内的磨料很容易在持续与被加工材料的摩擦中逐步破碎和脱落，造成了砂轮使用寿命短的问题。

如图4、5、6所示，本发明微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体21，砂轮基体的圆周面上车削有三角状磨料容置槽23，磨料容置槽的侧壁和底面的夹角为45°，磨料22压制在整个磨料容置槽内。

将砂轮基体圆周面加工成由本发明要求的三角状磨料容置槽，高度为0.9mm～3.4mm，宽度为3.0mm，侧壁与底部的夹角为45°，角长约1.8～2.0mm；三角形形状，是为了充分利用磨料形成的磨料层。具体在使用时首先将与砂轮基体圆周面的三角形相对的周面上的砂轮磨料层修磨出一个以65度、0度、55度的弧形，然后用此弧形切削微钻刃，切削时会沿此弧形向下均匀使用磨料层，直至将磨料层使用到显露基体材质为止。而使用现有技术生产制作的普通砂轮首先也要在磨料层的周面上修磨出一个弧形，但由于常规磨料层槽是一直角，且直角长度较长，砂的用量增加，且在使用过程中因加工产品的要求使用此直角内的磨粒均未被使用而浪费，如直接将此直角长度减短且砂轮极易出现脱圈报废（磨料层与基体分裂），且两种均不能继续切削微钻刃，造成浪费。与使用现有技术生产制作的普通砂轮相比，在使用相同较少的磨料层材料加工砂轮时， 本发明所提供微钻刃开槽用树脂砂轮结构更为合理，使砂轮的磨料层使用率大大提高，达到节约耗材，提高砂轮使用寿命的目的。

本发明所提供微钻刃开槽用树脂砂轮基体圆周面采用磨料容置槽，高度为0.9mm～3.4mm，宽度为3.0mm；和装磨粒位置，即磨料容置槽的侧壁与底部的夹角设计为45度角，角长约1.8～2.0mm的三角形状的设计与将基体圆周面直接做成直角长度减短的方案相比较，磨料与砂轮基体之间结合的更加牢固。

本发明所提供微钻刃开槽用树脂砂轮基体圆周面采用新型砂轮砂体装磨粒位置，高度为0.9mm～3.4mm，宽度为3.0mm，装磨粒的磨料容置槽设计角度为45度角，角长约1.8～2.0mm的三角形状的设计，可以在所使用到的磨料层厚度不变的情况下减小磨料层的用量，使用时能减少磨粒脱圈，也起到节约耗材的作用。

另外按本发明所提供的微钻刃开槽用树脂砂轮的磨料层配方生产制作出的磨料层耐磨性更好，磨削力更强，减少作业员对砂轮的修整次数，提高生产效率，降低作业员作业疲劳强度。

实施例2

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由下述重量克数的原料制备而成，酚醛树脂粉18.18g、金钢石粉59.93g、铜粉21.9g。该实施例中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构与实施例1中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构相同。

实施例3

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由下述重量克数的原料制备而成，酚醛树脂粉20.16g、金钢石粉57.49g、铜粉25.4g。该实施例中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构与实施例1中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构相同。

实施例4

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由下述重量克数的原料制备而成，酚醛树脂粉19.05g、金钢石粉60.15g、铜粉22.4g。该实施例中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构与实施例1中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构相同。

实施例5

一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由下述重量克数的原料制备而成，酚醛树脂粉17.65g、金钢石粉60.15g、铜粉24.3g。该实施例中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构与实施例1中微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法以及树脂砂轮的结构相同。

Claims (3)

1.一种微钻刃开槽用树脂砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述磨料层由下述重量百分数的原料制备而成，酚醛树脂粉15.43%～20.16%、金钢石57.49%～62.93%、铜粉20.4%～27.0%。

2.一种用于上述微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、对砂轮基体进行车削和钻孔加工，车削时将基体圆周面车削成深度为0.9mm～3.4mm，宽度为3.0mm三角形状槽，车削和钻孔工序完成后用酒精将砂轮基体表面清浩干净，使用烘箱烘干备用；

步骤2、按照所占重量百分数为酚醛树脂粉15.43%～20.16%、金钢石57.49%～62.93%、铜粉20.4%～27.0%称取原料，然后将上述原料混合，并放入混料机中进行搅拌，搅拌时间为120～170分钟；

步骤3、用300吨级以上的油压机，将油压机加热升温至280℃～300℃，同时清洁模具，使模具内接触物料的地方保持干净，将步骤1中烘干备用的砂轮基体和步骤2中混合好的砂轮磨料层混合粉末状原料放入模具内，把模具推入压机加热板中间装上热电偶，让加热板慢慢的压在模具上，调节加热板的温度为260℃～290℃，压制周期约60分钟；

步骤4、用车床对已加热压制好的砂轮的高出砂圈的铝台阶、端面、内孔进行精车削；

步骤5、将步骤4）中加工完成的成品砂轮放入烘箱内烘烤8～10小时，烘箱温度控制在150℃～170℃，烘烤完成后即可装机使用。

3.根据权利要求2所述的微钻刃开槽用树脂砂轮的制备方法，其特征在于：所述三角形状槽的侧壁和底部的夹角为45°。