一、在電路板模具中的背景。
相關數據顯示，中國電路板行業持續升溫，到2018年，中國電路板總產值達到約560億美金，占世界電路板總產值比例約50%?，F在全世界的電路板產業仍然在不斷的向中國大陸轉移，據Prismark預測，未來幾年中國電路板行業仍保持快速增長趨勢，在全球的市場地位也將繼續提升。中國電路板行業的發展潛力巨大。近年來，電路板生產、加工成為莆田市內較為熱門的一個行業，莆田市內開辦電路板相關企業比例不斷上升，諸如電路板研發、電路板印刷、電路板模具制作等各類企業如雨后春筍，市場占有比大幅度增加，電路板行業在莆田已形成較為系統、全面的規模。電路板的沖孔加工通常需要沖壓模具進行沖裁，但電路板上導孔多為微小孔，且對沖孔位置、精度要求較高，沖壓模具設計是否合理、加工成型的模具是否合格對電路板的表面質量、尺寸精度等都有很大影響，因此在電路板沖壓模具的制作上投入成本、加工難度都較大。目前，電路板沖壓模通常的加工方法是通過人機配合，需要人工來找正定位、加工錐度/窄槽等，工作量較大，且操作中極易產生廢棄模具。對模具上的微細錐度小孔/微細錐度槽/微細窄槽等加工，是本行業沖壓模具加工的共性技術難點，如何解決沖壓模上帶沖裁刀口的微細錐度小孔/微細錐度槽/微細窄槽的高效加工，降低模具加工成本等都屬于本行業重要研究內容和亟待解決的工作重點和難點。通過調研一些電路板模具制造廠的生產現場了解到，當前電路板模具的生產制造普遍使用手工鉆床加工配合半自動設備。加工電路板模具上面數以百計的各類小孔，首先在CNC鉆床上加工微小定位孔，通過多倍放大定位孔進行打表校準；然后編寫加工程序輸入系統，操作設備加工標記出各小孔定位點；接著需要手動更換不同鉆頭，完成對各個小孔的鉆孔加工，此時的鉆孔深度為實際深度1/2；之后操作人員將模具進行翻面，重新定位校準，修改成適合加工程序，再按照之前的 加工流程完成所有通孔的加工；最后要將模具送至手動鉆床上完成小孔錐度位置的修磨和調整、模具固定板掛臺的手動加工和修整。模具生產過程步驟繁多，需要多次校準，費時費力，且有諸多不可控因素存在，加工成品廢品率較高。電路板沖壓模具的生產效率、質量和產值的提高需要新設備、新工藝和新技術的推出和廣泛應用，這是目前業內人士共識，如何能夠盡快找到突破點，在龐大的電路板市場上分得一杯羹，成為當前許多設備廠家和技術研發團隊孜孜以求的目標。本項目進行高端數控裝備設計，旨在實現沖壓模具從工件定位、定位孔定位、鉆孔，到翻面重新定位、定位孔定位、鉆孔，再到微細錐度小孔/微細錐度槽/微細窄槽加工全過程全自動一次完成，最后再由人工檢查、修邊。通過新型加工設備的設計研發，最大限度解放勞動力，有效解決微細錐度小孔/微細錐度槽/微細窄槽等加工不易的問題；有效解決當前電路板沖壓模具加工費時費力、合格率不高問題，降低模具生產成本、從而降低電路板加工成本；促進本地區電路板行業生產企業技術進步和行業生產加工技術水平的提高；促進企業創收、產業增收、財稅增效。
二、國內外同類研究現狀。
在電路板行業中，國內外數控加工裝備公司和技術研發機構大多把目標集中在高端電路板生產設 備的競爭上面，對較為低端普通的單面板生產工藝和加工設備上面乏善可陳。對電路板及其模具加工的研究，在國外，T.S Kwak等人研究了不同凸、凹模間隙對沖壓件質量的影響，提出了凸、凹模間隙越小則沖壓件破壞區越小、剪切區越大。Isamu等人利用傅里葉相關法分析了精沖過程材料的流 動，認為當沖頭寬度小于料厚時凸模下方的外層材料發生流動，然后這部分材料的厚度開始降低，最后塑性變形區域擴展到整個凸模下方的材料。在國內，昆山一家模具公司研發了一種適用于柔性線路板加工的電路板沖壓模具，增加了模具的穩定性及模具性能，是柔性線路板不易損壞；蕪湖一家公司研發一種快速尋找加工中心的鉆孔設備，只需一次測量即可找到孔的位置，避免累計誤差，保證成型后孔的位置在同一水平線。進行低端普通單面板領域電路板模具加工的高端數控裝備在國內基本上還是空白，而且沖壓模上帶沖裁刀口的微細錐度小孔/微細錐度槽/微細窄槽的加工在本行業是一項共性的加工技術難點。沖壓模具隨著電路板設計要求提高，其加工難度越來越高，同時市場需求也在快速增長；但現有工藝實現這一工藝要求所需成本太大。因此高端加工工藝的改進、高端設備的設計開發，新技術的應用設計都屬于我們重要研究內容和亟待解決的工作重點和難點。
三、主要技術指標。
工作臺尺寸：(X/Y)(mm)：800x420，工作臺裝載重量(kg)：300，X軸行程(mm)：700；Y軸行程(mm)：420；Z軸行程(mm)：350，快移速度(X/Y/Z)(m/min)：56/56/56
主軸錐柄(NT)：BT40，主軸旋轉數(r/min)：12000，主軸輸出功率(kw)：7.5KW，刀庫容量：≥12套，定位精度（mm）：0.01，重復定位精度（mm）：0.005，機器視覺系統視場大小：450mm*300mm，系統分辨率：0.07mm，光源型號：LED光源，檢測節拍：40S/PCS（不含取放）。
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