一种高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮及应用

摘要

为解决印制电路板钻头（又名PCB钻头）材质高硬度、高耐磨性、高脆性，钻头刃径小（0.10mm至6.50mm）等特点导致的产品加工效率低、废品率高、切削刃不锋利等不良问题，本发明公开一种高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮及应用，所述砂轮由基体和工作磨料层两部分组成，所述工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂50-70，白刚玉10-20，纳米级MgO1-5，铜粉5-15，纳米级TiO

说明书

技术领域

本发明涉及机械、电子设备领域，具体说是一种用于磨削印制电路板钻头刃径外圆用的高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮。 

背景技术

印制电路板（PCB—Printed Circuit Board），又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。在PCB出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的，而现在PCB在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。 

随着电子设备的普及和技术进步，PCB的需要量也越来越大，而钻孔占PCB成本的30~40%，量产更需专门的设备和钻头。好的PCB钻头用高品质的硬质合金材料，具有高刚性，孔位精度高，孔壁品质好，寿命长等优良特性。但PCB钻头制作本身，却因其材质高硬度、高耐磨性、高脆性、刃径小（0.10mm至6.50mm）等特点导致加工效率低、废品率高、切削刃不锋利等不良问题，严重阻碍PCB钻头的工业化生产，浪费成本。 

目前，国内高精度PCB钻头磨削基本都采用进口砂轮。为满足日益增加的PCB钻头需求，国内对高精度金刚石砂轮进行了大量研究。国内树脂砂轮配方体系多以酚醛树脂加铜粉加三氧化二铬制作，很难满足磨削对象硬、脆、耐磨的特性。因此，迫切需要一种用于磨削PCB钻头的高精度外圆磨树脂金刚石砂轮。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮。具体内容如下： 

一种高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮，所述砂轮由基体和工作磨料层两部分组成，其特征在于：所述工作磨料层成分按重量比为： 树脂结合剂50-70，白刚玉10-20，纳米级MgO1-5，铜粉5-15，纳米级TiO21-10，金刚石10-20，CBN5-10。 

所述树脂结合剂为酚醛树脂； 

本发明所述工作磨料层成分最佳按重量比为：树脂结合剂60，白刚玉10，纳米级MgO1，铜粉5，纳米级TiO₂4，金刚石15，CBN5。 

本发明还公开一种所述的高精度树脂金刚石微钻外圆磨砂轮的应用：用于磨削印制电路板钻头刃径外圆。 

本发明具有以下特点： 

（1）采用磨具专用酚醛树脂作为结合剂。 

（2）采用独特的配方体系，提高磨料层的韧性，有效减少加工工件断针，修整周期20000件以上，节拍15秒以内，寿命60万件，各技术指标等同于甚至高于同类进口产品。 

（3）原料价格低廉，无污染。 

（4）在金刚石工作层中加入适量的CBN（Cubic Boron Nitride立方氮化硼），能在一定程度上提高磨粒切削效率,提高砂轮形状保持性。 

（5）砂轮制造采用通用树脂结合剂的金刚石砂轮的制备工艺的步骤即：生产准备、下磨料配方、配混料同时粗车铝基体、砂轮毛坯成型、砂轮基体粗车砂轮基体钻孔攻丝、砂轮基体精车、砂轮外圆修整、动平衡、外观处理、最终检查。 

本发明的有益效果是:本发明提供的树脂金刚石微钻外圆磨砂轮配方，提高了结合剂对磨料的润湿性、结合剂韧性、强度、耐磨性等，实现金刚石砂轮的预期整体指标。该种树脂金刚石微钻外圆磨砂轮具有：1）磨削效率高；2）砂轮形状保持性好，具有很高的耐磨性；3）磨削温度低，导热性好；4）磨削的工件精度高、切削刃锋利；5）大大降低因断针而导致的废品率。 

具体实施方式

实施例1 

砂轮制造采用通用树脂结合剂金刚石砂轮的制备工艺的步骤即： 生产准备、下磨料配方、配混料同时粗车铝基体、砂轮毛坯成型、砂轮基体粗车砂轮基体钻孔攻丝、砂轮基体精车、砂轮外圆修整、动平衡、外观处理、最终检查。所述工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂60，白刚玉10，纳米级MgO1，铜粉5，纳米级TiO₂4，金刚石15，CBN5。 

实施例2 

制备工艺步骤和实施例1相同，所不同的是工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂50，白刚玉15，纳米级MgO2，铜粉5，纳米级TiO₂3，金刚石20，CBN10。 

实施例3 

制备工艺步骤和实施例1相同，所不同的是工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂70，白刚玉10，纳米级MgO1，铜粉5，纳米级TiO21，金刚石10，CBN7.5。 

实施例4 

制备工艺步骤和实施例1相同，所不同的是工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂65，白刚玉10，纳米级MgO3，铜粉10，纳米级TiO26，金刚石15，CBN5。 

实施例5 

制备工艺步骤和实施例1相同，所不同的是工作磨料层成分按重量比为：树脂结合剂60，白刚玉20，纳米级MgO5，铜粉5，纳米级TiO210，金刚石20，CBN10。 

本发明的实施例1至5经过试验证实树脂金刚石砂轮的性能指标，完全达到日本SUN和德国温特的性能指标水平,表1为日本SUN公司的PCB钻头外圆磨树脂金刚石砂轮加工参数与本发明的实施例1 的树脂金刚石外圆磨砂轮加工参数比较情况。 

表1