TiN涂层刀具高速铣削铝衬PCB的刀具磨损规律

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．44No．SApr．2012TiN涂层刀具高速铣削铝衬PCB的刀具磨损规律李缓缓徐锋左敦稳(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘耍：采用单因素实验比较了不同切削条件下，高速铣削铝衬PCB的TiN涂层立铣刀后刀面磨损Ⅶ值的变化。研究冷钾方式、主轴转速、每齿进给量对刀具磨损的影响规律。在金相显微镜下观察刀具磨损形貌和分布，发现前刀面上有大量粘结物，并极易产生积屑瘤；而切削路程超过2000mm时，加工表面

2、质量严重下降，铜箔翻边。关键词：TiN涂层刀具；高速铣削；刀具磨损中图分类号：TG714文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)S一0110—04ToolWearofTiNCoatedCarbideToolsinMillingMicrowavePCBLiHuanhuan，XuFeng，ZuoDunwen(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Singlef

3、actorexperimentsarecarriedouttocomparethevariationofVBwiththechangeofcuttingparameters，whenhighspeedmillingmicrowavePCB．Theaffectsofcoolingmethod，spindlespeedandfeedpertoothontoolweararestudied．Wearingdistributionandabrasionperformanceareobservedunderametallographicmicroscopy，withthedi

4、scoverythatalotofdungintherakesurfacecanresultinbuilt—upedgeeasily．Theinstantthatthelengthofmillingreaches2000mm，thesurfacequalitydecreasesrapidly，andthecooperlayerbecamestoturnovertheside．Keywords：TiNcoatedcarbidetools；highspeedmilling；toolwear铝衬微波印制板(Printedcircuitboard，PCB)是一种复合材料且结

5、构复杂，如图l所示[1]。它由铝基层、绝缘介质层和铜电路层组成，其中绝缘介质层为陶瓷粉末(Si0：)增强的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料[2]。近年来，在汽车、电脑、通信、医疗、军事等领域，对微波印制板的需求正急速增长。国外专家预测，微波高频印制板的市场发展会非常快，其将可能占到全球印制板总量的约15％[3]。铝衬微波印制板传递的是高频电脉冲信号，对加工质量的要求极高，凹坑、缺口等缺陷都会影响到其功能[‘]。外形加工是PCB制造过程中周期最长的一道工序，因而外形加工技术直接关系到整个加工周期的长短，并影响到产品的生产周期。目前，铝衬PCB的外形加工仍采用传统的切削加

6、工方法实锅基层图1铝衬PCB结构示意图‘现，而由于金属材料和非金属材料共同存在，使得它的切削极具特殊性，大量技术问题尤其是刀具磨损严重导致的刀具耐用度低[5]、加工表面质量差等问题有待解决。已有文献中对铝衬PCB加工中刀具磨损的研究，以40pm为磨钝标准进行了正交实验，建立了收稿日期：2011—10—15；修订日期：2012—01—15通讯作者：左敦稳，男，教授，博士生导师，1962年生，E．mail：zuodw@nuaa．edu．ell。增刊李缓缓，等：TiN涂层刀具高速铣削铝衬PCB的刀具磨损规律111刀具耐用度模型，并在此基础上分析了刀具的磨损机理[5】。本文

7、采用单因素实验的方法，研究了不同切削方式、每齿进给量、切削速度对刀具磨损的影响规律，用铣刀后刀面的磨损带宽度(VB)值来表征磨损程度。实验中还在金相显微镜下观察不同切削路程下的刀具表面形貌，对于进一步研究刀具磨损机理和实践中参数选择有一定的参考意义。1实验方法实验在MikonUCP800五坐标加工中心上用M．A．FORD的≯3mmTiN涂层硬质合金刀具对Roges6010铝衬PCB进行高速铣削，采用金相显微镜ZEISSAlmImajer测量不同走刀路程L(mm)下的VB值并观察刀具表面。由于实际生产中径向切深a，和轴向切深a。的取值一般固定，故本实验中均取口p=