ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБРОСА ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Зве Маунг Маунг

Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБРОСА ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБРОСА ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Журнал

Труды МАИ

2018

ВАК

Область наук

Механика и машиностроение

Ключевые слова

УСИЛИЕ ПОДАЧИ / ЧИСЛО ПРОСВЕРЛЕННЫХ ОТВЕРСТИЙ / ТЕМПЕРАТУРА ВЕРШИНЫ СВЕРЛА / НАПРАВЛЕННАЯ ПО НОРМАЛИ К ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Зве Маунг Маунг

В статье определена экспериментальная зависимость усилия сверления от числа просверленных отверстий при сверлении монтажных и переходных отверстий в печатных платах. Приведены выражения для расчета температуры в зоне резания и статистические характеристики семейства огибающих максимальных значений температуры вершины сверла. Выявлена дисперсия мгновенного распределения температуры вершины сверла.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE VARIATION OF FEED FORCE VALUES DURING DRILLING OF PRINTED CIRCUIT BOARDS

Introduction According to [1,2] the market of production in Russia single and double-sided printed circuit boards in value terms is about 50%. The remaining volume of the market is occupied by multilayer, flexible and flexible-rigid boards. The analysis of modern technologies of production of electronic means showed that ensuring reliability is the most responsible stage of process of production of printed circuit boards [9.10]. The number of mounting and adapter holes in one Board can be up to several thousand pieces [3]. The study of processes of drilling in the composite have been studied by many Russian scientists, including P. I. Bulavsky, N.Petrov[4], A. N. Reznikov[5], V. N.Poduraev[6], M. Mahmudov[7], A. M. Medvedev[8]. The Defects appeared in the surface of the holes for drilling printed circuit boards. Occurrence of these defects is connected first of all with heating of a drill during drilling. At the same time, the drilling accuracy significantly affects the quality of the printed circuit Board, which, in turn, depends on the quality of the layer combination and on the material parameters [15-17]. It should be noted that defects formed at the stage of drilling, not only can lead to failures, but also increase the cost of products by increasing the cost of subsequent stages [18], as require the introduction of additional operations in the manufacture of printed circuit boards. The reliability of the drilling process depends on:the material of the dielectric base and foil; tools, mainly drills; machine tools; drilling modes; human factor. Problems of providing process of drilling of mounting holes in printed circuit boards are caused by considerable differences in hardness of components of base materials. The main tool for obtaining mounting holes in printed circuit boards are carbide drills. They are made of tungsten carbide with cobalt carbide additives (VK6, VK8 according to GOST 3882). This material is resistant to wear, little changes its characteristics when heated in the temperature range up to 500-600 ° C and relatively inexpensive, making it ideal for drilling composite materials boards containing glass. However, it is relatively brittle, which can lead to failure of the small drill during drilling of the mounting hole, in particular by removing the drill from the axis of the hole and beating. Drilling modes have the greatest impact on the reliability of the drilling process, since, on the one hand, they can vary in a sufficiently large range of values, and on the other hand, they provide the technologist with sufficient freedom in choosing these values [11]. During drilling, the heating occurs during the hole drilling due to the friction force on the back surface of the drill. The cooling of the drill bit provides pupils with the transition of the tool from hole to hole. Educated family of functions allows to statistically assess the variation of the technological characteristics of drills within a single batch and, consequently, to predict the durability of the drills and, consequently, the probability of failure of the process of drilling holes. At each moment of time, the dispersion of the maximum temperature values in the heating-cooling cycle will be subject, based on the conditions of operation, to the normal distribution law. In accordance with the instantaneous distribution, the law of the moment distribution for the envelopes of the glazing rate will correspond to the normal asymmetric [12]. The experiment showed the degree of dispersion of the feed force values when drilling holes in printed circuit boards. Experimentally, the determination of the change of drilling force from the number of tested holes makes it possible to calculate the variation of the force directed normal to the rear surface. This force significantly affects the temperature in the cutting zone during drilling of printed circuit boards. The process of heat release during drilling can be reduced to the classical problem of heating a semi-infinite heat-insulated rod with an internal permanent heat source [19]. Then the differential equation of thermal conductivity in the drilling process will look like [20]: ∂ T ∂τ =a ∂2 T ∂ x2 +b T- Tc where ∂ T ∂τ - the rate of change of temperature on time; a - the coefficient of thermal conductivity; ∂2 T ∂ x2 - the rate of change in temperature gradient; the coefficient of heat exchange with the environment; T - drill temperature;- the temperature of the environment. With this expression, we can get the expression of the drill tip temperature when drilling holes in printed circuit boards. The expression of the temperature of the drill point when drilling printed circuit boards The expression for calculation of temperature of top of a drill during drilling of one hole has the form [14]: T (0,τ) =1,1284 µ N v λs 0 аτ 0 + T 0 where µ- coefficient of friction; N- force directed normal to the rear surface; v- circumferential speed of the drill (cutting speed) at the point of application of force N; λ- the thermal conductivity coefficient of the material of the drill; S0 - the area of the isothermal surface (cross-sectional area of the drill); a- thermal diffusivity; τ0 - drilling time of one hole; T0 - ambient temperature [13]. Only one parameter N, which is directed normal to the back face of the cutting edge, varies significantly. The bulk of electronic products collected on the boards of composite materials (often FR4), consisting of two components of different hardness - epoxy resin as binder and glass as reinforcing - distributed in the array of the base of the circuit Board at random. Because of this, the magnitude of the force N is pronounced random. Therefore, for calculations it is necessary to know the range of possible deviations of the force N from the mean value, i.e. for practical application it is necessary to determine the dispersion of the instantaneous distribution of statistical characteristics in Fig. 1. Fig. 1. The statistical characteristics of the family of envelopes of the maximum values of the temperature peaks of drills where: m0 and σ - respectively the mathematical expectation and the standard deviation of the instantaneous distribution of the family; M0 - the mathematical expectation when the envelope of the glass transition temperature of the base material of the printed circuit Board; Me - median value of a moment when the family of curve of temperature to the glass transition temperature. Random deviations from the mean value of the force N, the cause of which give rise to a family of statistical characteristics of temperature changes in the cutting zone. In fact, this family of statistical characteristics describes the process of occurrence of failure of a drilling process according to the criterion of the quality of the holes, since the achievement of the peak drill temperature is the reason for such defect. The distribution of statistical characteristics of the curves (instantaneous distribution) will be subject, based on the conditions of existence, to the normal distribution law. However, the law of distribution of the moments of achievement of the glass transition temperature by the family as a whole will correspond to the asymmetric normal. In this case, the distribution density of the failure criteria for the quality of the holes would be ʄкач t = 1σ кач 2πе - (t нK - M 0) 2 2 σ кач 2 where σкач - standard deviation of the failure moments according to the quality criterion; K is the current number of drilled holes. The force N is uniquely related to the feed force Poc during drilling N= 0,3÷0,4 cosφ. Pос where P - the axial force of the drill feed; 2φ - the angle at the top of the drill. Therefore, the dispersion of the instantaneous distribution of statistical characteristics in Fig. 1 will be equal to the dispersion of the feed force. To determine the degree of dispersion of parameter N, a special device was developed and a series of experiments was carried out to determine the dependence of the axial force on the number of drilled holes. For experimental determination of P was developed tensor table, electric diagram is shown in Fig. 2. Fig. 2. The electrical circuit of tensor table to determine the thrust. Tensor table has a rectangular shape 230х170 mm. To reduce the error of the received data at the corners of the table are 4 tensor sensors pairs connected in bridge circuit with operational amplifiers. Signals after amplification are processed using the hardware platform Audino Mega 2560 and transmitted to a personal computer. Force measurement is performed at a rate of 100 counts per second. This sampling rate allows to analyze changes in feed force during drilling of one hole, which makes it possible to estimate, among other things, the change in force during the passage of copper foil, epoxy resin and glass fiber. At the beginning of each experiment, force measurement was carried out through 250 drilled holes. After 1000 holes, the measurement intervals were increased as the overall trend of change in the force associated with the nose of the cutting edge of the drill was revealed. To reduce the error before each measurement a calibration was carried out. An example of a graphical display of the feed force during the measurement during drilling of ten holes in a row is shown in Fig. 3. Fig. 3. Example of a graphical display of the feed force change. Drilling was carried out on drilling and milling machine (Bungard). The experiment was carried out on two-sided printed circuit boards made of FR4 material with a thickness of 1.5 mm at a spindle speed of 60 thousand rpm. the feed Rate was 2600 mm/min. Drilling was carried out by drills made of alloy VK8 with a diameter of 1.1 mm. the cutting Speed was 207.37 m/min. the number of drilled holes was 5000 pieces, which significantly exceeded the guaranteed resource of 1800 holes declared by the supplier for this batch of drills. For Fig. 4 shows a typical dependence of the change efforts drilling the number of holes drilled. Fig. 4. Typical feed force dependence on the number of drilled holes. The most close to the experimental one in this case is a linear function. However, the basic concepts of cutting theory confirm that the nature of the change should be non-linear, since this is due to the wear of the cutting edge of the tool will increase significantly with an increase in the cutting path, i.e. in our case the number of drilled holes. It would seem that the paradoxical result can be explained by the fact that, in reality, the number of holes that can be obtained by using drills exceeds the amount claimed by the supplier. This means that the resource of drill wear declared by the supplier will not allow to achieve the resource due to the drilling process according to the criteria declared in GOST 27.002-2009. However, the failure can occur according to the quality criterion, which determines the relevance of the structure and the use of a quasi-deterministic model to assess the degree of heating of the drill tip. With its help, simulation modeling of the process can be carried out at the stage of preparation of the production and the number of holes can be established, which can be obtained in specific technological conditions without process failure. A series of experiments were carried out to determine the value of the dispersion of the feed force caused by the random nature of the process of cutting composite materials, the results of which are summarized [9] in Fig. 5. Fig. 5. A summary graphical representation of the experimental dependences of the feed force on the number of drilled holes. Processing by the method of least squares of the experimental dependence presented in Fig.5, allows to set the mathematical expectation of the feed force change from the number of drilled holes (Fig. 6). Fig. 6. Total linearized experimental dependence of feed force on the number of drilled holes. Mathematical expectation looks like: P= 715 + 11 L, where P - the axial force in grams; L - the number of drilled holes x 100. Processing of the results of the experimental dependences presented in Fig. 5, allowed to obtain a statistically significant amount of variation in the flow rate of 12%. Thus, it can be argued that the value of the standard deviation of the statistical characteristics presented in Fig.1, does not exceed 2% of the mathematical expectation, calculated using the expression (1). The obtained experimental data allow to make at the stage of preparation for drilling of mounting and transition holes of a specific batch of printed circuit boards simulation of the development of heat phenomena in the course of technological operation and ensure the absence of marriage. Conclusions 1. A device designed for receiving and processing signals of the load cells for the purpose of obtaining experimental variations of the axial force in grams when drilling the number of holes drilled. 2. An experiment was carried out, the results of which allow to estimate the degree of dispersion of the feed force, as well as to establish the function of changing the time effort. 3. The obtained experimental data allow to carry out simulation of the process of changing the temperature of the drill tip in order to establish the number of holes at the stage of preparation of production, which can be obtained without failure of the process according to the quality criterion.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБРОСА ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ»

Труды МАИ. Выпуск № 100

http://trudymai.ru/

УДК 621.3.049, 621.95.01 Экспериментальное определение разброса значений усилия подачи при сверлении отверстий печатных плат

Зве Маунг Маунг

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), МАИ, Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

e-mail: zwemaungmaung@gmail.com

Аннотация

Ключевые слова: усилие подачи, тензостол, число просверленных отверстий, печатная плата, температура вершины сверла, сила, направленная по нормали к задней поверхности.

Введение

По данным [1,2] рынок производства в России одно- и двухсторонние печатные платы в стоимостном выражении составляет около 50%. Оставшийся

объем рынка занимают многослойные, гибкие и гибко-жесткие платы. Анализ современных технологий производства электронных средств показал, что обеспечение надежности является наиболее ответственным этапом процесса изготовления печатных плат [9,10]. Количество монтажных и переходных отверстий в одной плате может составлять до нескольких тысяч штук [3]. Изучением проблемы процессов сверления в композиционных материалах занимались многие российские ученые, в том числе, П.И.Буловский, Н.А.Петрова[4], А.Н.Резников[5], В.Н.Подураев[6], М.Махмудов[7], А.М.Медведев[8] и др. Дефекты появились в поверхности отверстий при сверлении печатных плат. Возникновение этих дефектов связано в первую очередь с нагреванием сверла во время сверления. При этом точность сверления весьма значительно влияет на качество печатной платы, которое, в свою очередь, зависит и от качества совмещения слоев и от параметров материала [15-17]. Следует отметить, что дефекты, образовавшиеся на этапе сверления, не только могут привести к отказам, но и повышают себестоимость изделий за счет удорожания последующих этапов [18], так как требуют введения в процесс изготовления печатных плат дополнительных операций. Надежность процесса сверления зависит от: материала диэлектрического основания и фольги; инструмента, в основном сверл; станочного оборудования; режимов сверления; человеческого фактора. Проблемы обеспечения процесса сверления монтажных отверстий в печатных платах обусловлены значительными различиями в твердости компонентов материалов основания. Основным инструментом для получения монтажных отверстий в печатных платах являются твердосплавные сверла. Они

изготавливаются из карбида вольфрама с присадками карбида кобальта (ВК6, ВК8 по ГОСТ 3882). Этот материал устойчив к износу, мало меняет свои характеристики при нагревании в диапазоне температур до 500-600 оС и относительно недорог, что делает его идеальным для сверления композиционных материалов плат, содержащих стекло. Вместе с тем он относительно хрупок, что может приводить к поломке малоразмерного сверла во время сверления монтажного отверстия, в частности за счет увода сверла от оси отверстия и биения. Режимы сверления имеют наибольшее влияние на надежность процесса сверления, поскольку, с одной стороны, могут изменяться в достаточно большом диапазоне величин, а с другой -предоставляют технологу достаточную свободу в выборе этих величин [11]. В ходе сверления нагревание происходит во время сверления отверстия за счет силы трения по задней поверхности сверла. Остывание сверла осуществляется при переходе инструмента от отверстия к отверстию. Образованное семейство функций позволяет статистически оценивать разброс технологических характеристик сверл в пределах одной партии и, как следствие, прогнозировать стойкость сверл, а, следовательно, вероятность возникновения отказа процесса сверления отверстий. В каждый момент времени разброс максимальных значений температуры в цикле нагревание-охлаждение будет подчиняться, исходя из условий существования, нормальному закону распределения. В соответствии с мгновенным распределением закон распределения моментов достижения огибающими температуры стеклования будет соответствовать асимметричному нормальному [12]. Эксперимент показал степень разброса значений усилия подачи при сверлении отверстий в печатных платах.

Экспериментально определение изменения усилия сверления от числа проверенных отверстий позволяет рассчитать разброс силы, направленной по нормали к задней поверхности. Эта сила существенно влияет на температуру в зоне резания при сверлении печатных плат. Процесс тепловыделения при сверлении можно свести к классической задачи нагревания полубесконечного теплоизолированного стержня с внутренним постоянно действующим источником тепла[19]. Тогда дифференциальное уравнение теплопроводности в процессе сверления будет иметь вид[20]:

дТ д2Т

— = а— + Ь[Т-Тс] дт дх2

дТ

где — - скорость изменения температуры во времени; a - коэффициент

д2Т .

температуропроводности; - скорость изменения температурного градиента; Ь -

коэффициент теплообмена со средой; Т - температура сверла; Тс - температура среды.

С учетом этого выражения можно получить выражение температуры вершины сверла при сверлении отверстий в печатных платах.

Выражение температуры вершины сверла при сверлении печатных плат

Выражение для расчета температуры вершины сверла в ходе сверления одного отверстия имеет вид [14]:

1,1284 [I N г; ,_

7X0, т) =-=-д/ато + Т0

где ц- коэффициент трения; Я- сила, направленная по нормали к задней поверхности; V- окружная скорость сверла (скорость резания) в точке приложения силы К; Х- коэффициент теплопроводности материала сверла; Б0 - площадь изотермической поверхности (площадь поперечного сечения сверла); а-коэффициент температуропроводности; т0 - время сверления одного отверстия; Т0 -температура окружающей среды [13].

В значительных пределах меняется только один параметр N направленной по нормали к задней поверхности режущей кромки. Основная масса электронных изделий собирается на платах из композиционных материалов (чаще всего это FR4), состоящих из двух различных по твердости компонентов - эпоксидной смолы в качестве связующего и стекла в качестве армирующего, - распределенных в массиве основания печатной платы случайным образом. В силу этого величина силы N носит выраженно случайный характер. Поэтому для проведения расчетов необходимо знать диапазон возможных отклонений силы N от среднего значения, т.е. для практического применения необходимо определить дисперсию мгновенного распределения статистических характеристик на рис. 1.

Рис. 1. Статистические характеристики семейства огибающих максимальных

значений температуры вершины сверл где: т0 и а - соответственно математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение мгновенного распределения семейства; М0 - математическое ожидание момента достижения огибающей температуры стеклования материала основания печатной платы; Ме - медианное значение момента достижения семейством огибающих температуры стеклования.

Случайные отклонения от среднего значения силы К, причина которых порождают семейство статистических характеристик изменения температуры в зоне резания. Фактически, это семейство статистических характеристик описывает вероятностный процесс наступления отказа процесса сверления по критерию качества отверстий, поскольку достижение вершиной сверла температуры и является причиной такого отказа. Распределение статистических характеристик по ансамблю (мгновенное распределение) будет подчиняться, исходя из условий

существования, нормальному закону распределения. Вместе с тем закон распределения моментов достижения семейством в целом температуры стеклования будет соответствовать асимметричному нормальному. В этом случае плотность распределения отказов по критерию качества отверстий будет иметь вид

1 (tHK-M0y

fKa4(t) = -— е 2*к 2

•'кач

<ткачл/2тт

где акач - среднеквадратичное отклонение моментов возникновения отказов по

критерию качества; K- текущее количество просверленных отверстий.

Сила N однозначным образом связана с усилием подачи Рос при сверлении

(0,3 - 0,4) N = ---.Рос

cos ф

где P - осевое усилие подачи сверла; 2ф - угол при вершине сверла.

Поэтому дисперсия мгновенного распределения статистических характеристик на рис. 1 будет равна дисперсии усилия подачи. Для определения степени разброса параметра N было разработано специальное устройство и проведена серия экспериментов по определению зависимости величины осевого усилия подачи от числа просверленных отверстий. Для экспериментального определения P был разработан тензостол, электрическая схема которого представлена на рис. 2.

1 " 0 .—cz±Ь—■

V» bL

Рис. 2. Электрическая схема тензостола для определения усилия подачи.

Тензостол имеет прямоугольную форму размером 230х170 мм. Для уменьшения погрешности получаемых данных по углам стола расположены 4 тезнзодатчика соединенных попарно по мостовой схеме с операционными усилителями. Сигналы после усиления обрабатываются с помощью аппаратной платформы Arduino Mega 2560 и передаются на персональный компьютер. Измерение усилия производится со скорость 100 отсчетов в секунду. Такая частота снятия отсчетов позволяет анализировать изменения усилия подачи в течение сверления одного отверстия, что дает возможность оценивать, в том числе, изменение усилия при прохождении медной фольги, эпоксидной смолы и стекловолокна.

В начале каждого эксперимента измерение усилия проводилось через каждые 250 посверленных отверстий. После 1000 отверстий интервалы измерения были увеличены, поскольку общая тенденция изменения усилия, связанная с износом режущей кромки сверла, оказывалась выявленной. Для снижения погрешности перед каждым измерения проводилось тарирование тензостола.

Пример графического отображения усилия подачи при проведении измерения в ходе сверления десяти отверстий подряд приведен на рис. 3.

графическое отображение усилия подачи

800

¡5 600 ич

* 400 до п

<и 200

ли 0

111 111111

1Л01Л01Л0Ю01Л01Л01Л0Ю01Л01Л01Л0Ю01Л01Л01Л0 (М1/ЦЧ0(Ч|1/ЦЧ0ГМ1ЛГ->0ГМ1ЛГ->0ГМ1Л1^0ГМ1Л1^0(Ч|1/ЦЧ0(\|1Л

юоюо

Г-чОООО 00

1Л01Л01Л Г-~ О ГЧ 1Л Г-ч 00 С^ С^ С^ СТ)

01Л01Л01Л ОГЧ1Л Г-ч О гч ОООО^Н^Н

количество замеров

Рис. 3. Пример графического отображения изменения усилия подачи. Сверление проводилось на сверлильно-фрезеровальном станке (Bungard). Эксперимент проводился на двусторонних печатных платах из материала FR4 толщиной 1,5 мм при скорости вращения шпинделя 60 тыс. об/мин. Скорость подачи составляла 2600 мм/мин. Сверление проводилось сверлами из сплава ВК8 диаметром 1,1 мм. Скорость резания при этом составляла 207,37 м/мин. Количество просверленных отверстий составляло 5000 штук, что существенно превышало заявленный поставщиком для данной партии сверл гарантированный ресурс в 1800 отверстий.

На рис. 4 представлена типичная полученная зависимость изменения усилия сверления от числа просверленных отверстий.

Рис. 4. Типичная зависимость усилия подачи от числа просверленных отверстий.

Наиболее приближенной к экспериментальной является в данном случае линейная функция. Вместе с тем базовые представления теории резания утверждают, что характер изменения должен носить нелинейный характер, поскольку это связано с износ режущей кромки инструмента будет значительно возрастать при увеличении пути резания, т.е. в нашем случае от числа просверленных отверстий. Казалось бы парадоксальный результат можно объяснить тем, что в действительности количество отверстий, которое может быть получено используемыми сверлами превышает заявленное поставщиком количество. Это означает, что заявленный поставщиком ресурс износа сверла не позволит достигнуть отказа процесса сверления по критериям, заявленным в ГОСТ 27.0022009. Однако отказ может произойти по критерию качества, что определяет актуальность построения и использования квазидетерминированной модели для оценки степени нагрева вершины сверла. С ее помощью может быть осуществлено на этапе подготовки производства имитационное моделирование процесса и

установлено количество отверстий, которое может в конкретных технологических условиях получено без отказа процесса.

Для установления величины разброса усилия подачи, обусловленного случайным характером процесса резания композитных материалов, была проведена серия экспериментов, результаты которых суммарно представлены на рис. 5.

Р (усилие подачи, г) 1400

1200

1000

800

600

400

200

ооооооооооооооооооооо

1Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л0

Ь (количество отверстий, шт.)

Рис. 5. Суммарное графическое представление экспериментальных зависимостей усилия подачи от числа просверленных отверстий. Обработка по методу наименьших квадратов экспериментальной зависимости, представленной на рис.5, позволяет установить математическое ожидание изменения усилия подачи от числа просверленных отверстий (рис. 6).

линеиная функция для Р за все тестов

усилие подачи(г) 1400

1200

1000

800

600

400

200

ооооооооооооооооооооо

1Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л01Л0

количество отверстий(отв)

Рис. 6. Суммарная линеаризованная экспериментальная зависимость усилия подачи

от числа просверленных отверстий.

Математическое ожидание имеет вид:

P= 715 + 1Щ где P - осевое усилие в граммах; L - количество просверленных

отверстий х 100.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Обработка результатов экспериментальных зависимостей, представленных на

рис. 5, позволила получить статистически значимую величину разброса усилия

подачи в 12%. Таким образом, можно утверждать, что величина

среднеквадратического отклонения статистических характеристик, представленных

на рис.1, не превышает 2% от математического ожидания, рассчитываемого с

использованием выражения (1). Полученные экспериментальные данные позволяют

производить на этапе подготовки к сверлению монтажных и переходных отверстий

конкретной партии печатных плат имитационное моделирование развития тепловых

явлений в ходе технологической операции и обеспечить отсутствие появления

брака.

Заключение

1. Разработано устройство получения и обработки сигналов тензодатчиков для целей получения экспериментальных зависимостей изменения усилия осевой подачи при сверлении от числа просверленных отверстий.

2. Проведен эксперимент, результаты которого позволяют оценить степень разброса усилия подачи, а также установить функцию изменения усилия по времени.

3. Полученные экспериментальные данные позволяют проводить имитационное моделирование процесса изменения температуры вершины сверла с целью установления на этапе подготовки производства количества отверстий, которое может быть получено без отказа процесса по критерию качества.

Библиографический список

1. Многослойные печатные платы. URL: http://www.pk-altonika.ru/articles type 1 16.htm

2. Концепция развития российского производства печатных плат. URL: http://www.pk-altonika.ru/articles type 1 12.htm.

3. Медведев А., Сержантов А. Иллюстрированная технология печатных плат. Двусторонние печатные платы с металлизацией отверстий // Технологии в электронной промышленности. 2015. № 1. С. 30 - 32.

4. Буловский П.И., Петрова Н.А. Механическая обработка стеклопластиков. - Л: Машиностроение, 1969. - 152 с.

5. Медведев А.М. Технология производства печатных плат. - М: Техносфера, 2005. - 360 c.

6. Буланова М.В., Подураев В.Н. Исследование температуры резания при точении органопластиков. - М: Труды МВТУ им. Баумана, № 5, 1979. С.18 - 22.

7. Махмудов М. Механическая обработка печатных плат. - М: Радио и связь, 1986. - 72 с.

8. Резников А.Н. Теплофизика резания. - М: Машиностроение, 1969. - 228 с.

9. Медведев А.М. Печатные платы. Механическое сверление // Технологии в электронной промышленности. 2012. № 8. С. 74 - 81.

10. Юрков Н.К. Технология производства электронных средств. - СПб.: Лань, 2014. - 480 с.

11. Ванцов С.В., Медведев А.М., Зве Маунг Маунг, Хомутская О.В. Анализ процесса сверления отверстий в композиционных материалах печатных плат // Надежность и качество сложных систем. 2016. № 2. С. 37 - 44.

12. Ванцов С.В., Медведев А.М., Зве Маунг Маунг, Хомутская О.В. Надежность процесса сверления, понятие отказа // Электроника НТБ. 2016. № 8. С. 168 - 172.

13. Зве Маунг Маунг, Ванцов С.В. Влияние температуры на надежность процесса сверления печатных плат // Электроника НТБ. 2017. № 2. С. 174 - 178.

14. Зве Маунг Маунг, Ванцов С.В. Квазидетерминированная модель тепловых явлений при сверлении композитных материалов // Компетентность. 2017. №7/148. С. 16 - 19.

15. Можаров В.А., Шуман К.В. Адаптация техпроцесса подготовки производства печатных плат высокого класса точности под заданные параметры геометрической стабильности базового материала // Труды МАИ. 2012. № 50. URL: http: //trudymai .ru/published.php?ID=28828

16. Можаров В.А. Математическая модель зависимости усадки стеклотекстолита от его конструкционных параметров // Труды МАИ. 2013. № 65. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=40666

17. Можаров В.А. Математическая модель пространственного совмещения элементов межсоединений в многослойных структурах авионики // Труды МАИ. 2013. № 65. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=40198

18. Васильев Ф.В. Снижение себестоимости изделий для авиационно-космической техники, изготавливаемых методами послойного синтеза // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=28139&PAGEN 2=2

19. Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М: Высшая школа, 1967. - 600 с.

20. Толочков Ю.А., Ванцов С.В. Надежность рабочего процесса сверления печатных плат // Приборы и системы управления. 1976. № 5. С. 48 - 50.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Зве Маунг Маунг

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Зве Маунг Маунг

EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE VARIATION OF FEED FORCE VALUES DURING DRILLING OF PRINTED CIRCUIT BOARDS

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБРОСА ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ»