毕业论文《检测治具的加工》

1、1刖吞随着信息化的加深，各类电子产品不断的出现更新，因此在检测方面也要不断的更新, 传统的检测手段已然无法满足制造商，而检测治具的出现也就解决了这i难题。测试治具 主要是通过测试探针接触pcb layout 来的测试点来检测pcba的线路开路、短路、所有 零件的焊情况，因此可分为开路测试、短路测试、电阻测试、电容测试、二极管测试、三 极管测试、场效应管测试、1c管脚测试等其它通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏 差、焊点连焊、线路板开短路等故障，并将故障是哪个组件或开短路位于哪个点准确告诉 用户。本文是对检测治具加工过程的一个介绍。1治具概述本章重点在于对治具的基本特征进行分析，研究其特点及

2、按不同条件而进行分类，以 及其工作原理和具体作用进行阐述。1.1测试治具1.1.1测试治具的定义“治具”这个词由日文的汉字直接翻过來随着日本商家大量进入大陆，“治具”就登 入到大陆，所以治具是个典型的外来词，其实大陆叫夹具，它是工程师为了辅助作业，提 高生产效率而制造出来的。测试治具，顾名思义就是为了方便测试而制造的治具，1. 1.2测试治具的特点1）专利设计，稳定可靠。2）采用防静电材料作。3）采用全镀换金探针，不易氧化，使用寿命长。4）采用浮板结构，对于bga ic有球无球都能测试。5）先进的cnc加工，精密加工的ic定位槽能保证定位准确，对残锡、锡球不均的ic 都能精准接触，保证测试精确

3、。操作方便，测试效率高。6）最小可做到跳距pitch二0. 4mm。7）探针可随意更换，维修方便，成本低。1.2测试治具的分类根据客户提供的产品不同可分为手机基带芯片（电源、cup、字库）、手机射频芯片（帧 频、功放）、手机蓝牙芯片；电脑南北桥、显卡、mp3、mp4、gps导航仪、蓝牙ic、光 纤通讯卡、影咅解码、打印机、数码相机、各类sensor及摄像模组、指纹识别、超级通 讯终端、服务器、路出器、网卡、无线上网卡、dvd、dvb、lcd主芯片、adsl、投影 仪、内存条等主控芯片及各类模块测试治具。根据具体的测试部位以及要求可分为开路测试、短路测试、电阻测试、电容测试、二 极管测试、三极管

4、测试、场效应管测试、ic管脚测试（testjef connect check）等治具。1.3测试治具的工作原理我们的测试夹具主要是用于集成电路的功能测试验证，是一种应用功能测试，基原理 就是，ic有什么样的功能通过让跑程序来验证其功能，有时也可以辅以其它的仪器设备来 验证。比如电脑北桥芯片测试夹具，制作时将pcba板上的芯片取下来，然后在ic相应 位置装一个测试座，将ic放入测试座内，通过压紧机构压紧ic,保证ic的每一个引脚通 过探针与pcba上的每一个焊盘接触良好,再加屯通过显示器输出的内容判断ic是否ok。 可以简单地这样认为，如果这个pcba主板仍然和以前一样能正常工作，我们就认为这个

5、 ic是好的。有时会在主板的pci插槽内插一张数码卡，通过数码卡上显示的代码，可以知 道整个pcba的程序运行到哪一个步骤了，从而可以判断pcba的哪一部分出现了问题1.4测试治具的作用1）来料检测：采购回来的ic在使用前有时会进行品质检验，挑出不良品，从而提高 smt的良品率。ic的品质光凭肉眼是看不出来的，必须通过加电检测，用常用的方法检 测ic的电流、电圧、电感、电阻、电容也不能完全判断ic的好坏；通过ic测试夹具应 用功能跑程序，可以判断ic的好坏。2）返修检测：有时生产过程屮主板出了问题，倒底是哪里出了问题？不好判断！有 t ic测试治具什么都好说，把拆下的1c放到测试座内通过测试就

6、能排除是否ic方面的 原因；3）ic分检：返修的ic,在拆下的过程有可能损坏，用ic测试治具可以将坏的ic分 检出来，可以节省很多人力、物力，从而减小各项成本。拿bga封装的ic来说，如果ic 没有分检，坏的ic贴上经过fct测试检查岀来后，把ic拆下来，要烘烤、清洗，很麻 烦，还有可能损坏相关器件。用ic测试夹具检测就可以大减少出现上述问题的机率。2测试治具的加工分析本文是对测试治具中针板的加工进行分析，如图2-1所示:图2-1针板2.1编制加工工艺卡表21刀具参数列表产品名称或代 号数控车铳实训件零件名称钻模座零件图号02序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm备注1t03高速钢铳

7、刀1铳外形和挖 槽2t02高速钢钻孔1钻孔3t04高速钢钻孔1钻孔4t()5高速钢钻孔1钻孔5t06高速钢中心钻1定位6t08高速钢铳刀1铳外形和挖 槽7t13高速钢钻孔1钻孔8t09镇杆1锤孔9t10高速钢钻孔1钻孔2.2刀具卡表22加工工艺表单位名 称鸿汉电子 有限公司产品名称或代号零件名称零件图号测试治具针板01工序号程序编号夹貝名称使用设备加工车间00109603自治夹具fanuc数控铳床加工组工步工步内容刀具号刀具规 格mm主轴转 速 r/min进给速度mm/r切削深 度mm备注1外形铳削t0337550012001.22外形铳削t033.1755001200103挖槽t033.17

8、550020034外形铳削t03375外形铳削t0337550012000.36外形铳削t033.1755001200107钻孔t044.55000200118钻孔t055.05000200119钻孔t066.050002004.210钻孔t066.050002002.211钻孔t066.050002001112钻孔t088.02000200413钻孔t088.02000200814钻孔t103.350002001115钻孔t132.450002001116钻孔t091520001201017外形铳削t033.175500120010.0518外形铳削t066.255

9、00012001编制01审核批准2009 年 07月03日第1贝共1页2. 3使用的机床2. 3. 1 加工中心本文中使用到的机床之一是台湾生产的绮发加工中心（如图2-2所示）。加工中心是 带有刀库和自动换刀装置的一种高度白动化的多功能数控机床。工件在加工屮心上经一次 装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，减少人 为操作，从而使生产效率人人提高以及质量有所控制。加工屮心按其加工工序分为镇铳和车削两人类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。与普通机床相比，数控机床有如下特点：1）加工精度高，具有稳定的加工质量；2）可进行多他标的联动，能加工形状复杂的零件；

10、3）加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；4）机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床 的35倍；5）机床白动化程度高，可以减轻劳动强度；6）批量化生产，产品质量容易控制；7）对操作人员的索质要求较低，对维护人员的技术要求较高。812-2加工中心2.3.2精雕机本文中另一个使用到的机床是精雕机（如图2-3所示）。它是数控机床的一种，一般认 为精雕机是使用小刀具、人功率和高速主轴电机的数控铳床。国外并没有精雕机的概念， 加工模具他们是以加工中心铳削为主的，但加工中心有它的不足，特别是在用小刀具加工 小型模具时会显得力不从心，并月.成木很高。国

11、内开始的时候只有数控雕刻机的概念，雕 刻机的优势在雕，如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心。精雕机的出现可以说填补 李两者之间的空口。精雕机既可以雕刻，也可铳削，是一种高效高精的数控机床。图2-3精雕机3测试治具编程与加工整个测试治具（如图3-1所示）是由针板、载板、套板、清针板、犬板、开短路板、 护线板、底板，由于各零件加工过程基本相似，故在此不一一举出只以针板的加t过程为 例。图3-1测试治具3. 1针板（如图3-2所示）加工过程图3-2针板结构1）cad图纸的整理分析：将cad原始图档（如图33）进行整理，删除多余的重复的线段, 按照工艺先后给图形上色，便于接下来cam的处理，达到图面

12、清晰明了，如图3-4所示：°心清针板牙套孔oooooo。oo©lo° ：o0°° o ooo-上廿板k40abr2j图34处理后的图形2）导入mastercam:将处理好的cad图形导入mastercam中，建立毛坯，毛坯尺寸应大于工件,如图3-5所不:图3-5建立毛坯3)在菜单中选择外形铳削加工，创建刀具，设置参数，如图3-6所示；创建操作，如图3-7所示:外形(2d)力具多数外形加工参数§0 toolpath group 1 曰1 外形(2d)卜 ! 参数9 #3m3.17s h圉形串 令刀具路径( 田62 2 外形2d) 卜 +

13、 口 3 挖槽际准卜 i- !ffi4 外形(2dtt 田£2 5 外形(2d)r刀 底 平恤迪孔孔孔砌杆孔孔 中u钻帖钻平« tt m苴径补正6 2s0 刀具名琢3.175.刀角丰径0 0000 二0 00000 00000 00000 00000 00000 00000 0000选痒库中刀具+rh厂f -? r.:njr*i.4 5005 0006 0008 00015 003 3002 400sb的疥台 default q)批次模式|机檢療点图3-6选择刀具強制改受刀具(3快速11刀注k變转轴s収超示. 刀az构sfi |令rnnnm外形(2d)0刀具参数外形加工参数

14、安全高度1sigil绝对坐标o増星坐标 只有在开始及结束的操作 才使用安全高度1参考高度50.0绝对坐标増量坐标陡给下刀位置12.0o绝对坐标 増星坐标校刀长位置刀具走回弧工工件表面i 0.0 ©绝对坐标 o増量坐标| 深度 t2绝对坐标o増量坐标外形诜削类2d倒角加工|渐降斜插庐料加工电脑右v|叼寻拗帧性 曲銭打断成线段 的误差值0.0250.05xy方向预留量.z方向预留量取|平面多次巒叼戸釉分层饶削|擔/退刀向量程式过滤mnrim图3-7设置参数4) 进行刀路模拟，如图38所示：+ 山 属性 generic mill-qq toolpath group 1| a eq 1 -外

15、形(2d)- u +' i23 2 外形(2d) - u + 口 3挖槽际准|4 外形(2d) 册：5)12)+ 5 外形(2d) -+ 6 外形(2d) -+ 口 7 - drill/counterb(图3-8刀路模拟5)挖槽加工，设置参数,刀路模拟，如图3-9 3-10所示:3 挖槽际准)-wcs: top曰0(参数9 #4 m10.00平底刀 圖国形率连 定刀具路径-42.0k.t.nc n p=s a . iwrc tap图3-9设置参数图310刀路模拟6）进行打孔，注意打孔时应使用屮心钻等刀具，具体如图311所示:刀具参数深孔钻无啄钻深孔钻无啄钻自定义参数号码刀具型式直径补正

16、刀具名称刀角半径中心钻6.250.0.0000.平底刀3.175.0.0000.钻孔4.500.0.0000.钻孔5. 000.0.0000.钻孔6. 000.0.0000.平底刀8.000.0.0000.铿杆15.00.0.0000.钻孔3.300.0.0000.钻孔2.400.0.0000.图311钻孔模拟刀具参数7）最后进行外形的处理，用中心转进行倒角，如图3-12所示:图3-12刀路模拟8）起初是粗加工，z后进行零件的半精加工和精加工，步骤与上面讲的类似，故不一一列出。当所有的加工步骤全部完成后，可进行后处理的工作，导出程序，如图3-13：i mtf |c八m> utiikkam

17、irk!kato*k<|、上：l: t *x 家介 t <m mo 化vllflc ta a ta>l)r. 0 y w >?/mpa-2fjr<f t jf *n t««l cky q»«<1 tmi«cooi/kwm i44v bio) «i lt« c s w9 am av f u9x0 04 iii* y/ 92 m图313导出程序9）对导出后的程序进行处理，达到可以直接在加丁中心和精雕机上直接使用，如下:%00001n100 g21n102 go g17 g40 g49 g80

18、g90n104 t3 m6n106 go g90 g54 xi16.563 y-29.22 ao. s5500 m3n108 g43 h3 z30. m8号码刀具型式直径补正刀具名称刀角半径1中心钻6.250.0. 0000.v .平底刀3.175.0.0000.v钻孔4. 500.0.0000.v .祜孔5. 000.0.0000./钻孔6,000.0.0000.外形加工参数n110 z2.n112 g1 z- 8 f200.n114 x80. 738 f1200.n116 y26. 605n118 x116. 563n120 y-29. 22n122 z-1.2 f200.n124 x80

19、.738 f1200.n126 y26. 605n128 x116. 563n130 y-29. 22n132 go z30.n134 x115.563 y-28. 22n136 z2.n138 g1 z-.797 f200.n140 x81. 738 f1200.n142 y25. 605n144 x115.563n146 y-28. 22n148 z-1. 595 f200.n150 x81. 738 f1200.n152 y25. 605n154 x115. 563n156 y-28. 22n158 z-2. 393 f200.n160 x81. 738 f1200.n162 y25.

20、605n164 x115.563n166 y-28. 22n168 z-3.19 f200.n170 x81. 738 f1200.n172 y25. 605n174 x115. 563n176 y-28. 22n178 z-3. 987 f200.n180 x81. 738 f1200.n182 y25. 605n184 x115. 563n186 y-2& 22n188 z-4.785 f200.n190 x81. 738 f1200.n192 y25. 605n194 x115. 563n196 y2& 22n198 z-5.582 f200.n200 x81. 738

21、f1200.n202 y25. 605n204 x115. 563n206 y-28. 22n208 z-6.38 f200.n210 x81. 738 f1200.n212 y25. 605n214 x115.563n216 y-28. 22n218 z-7. 178 f200.n220 x81. 738 f1200.n222 y25. 605n224 x115. 563n226 y-28. 22n228 z-7. 975 f200.n230 x81. 738 f1200.n232 y25. 605n234 x115.563n236 y-28. 22n238 z-8.773 f200.n24

22、0 x81. 738 f1200.n242 y25. 605n244 x115. 563n246 y-28. 22n248 z-9.57 f200.n250 x81. 738 f1200.n252 y25. 605n254 x115.563n256 y-28.22n258 z-9. 97 f200.n260 x81. 738 f1200.n262 y25. 605n264 x115. 563n266 y-28.22n268 go z30.n270 x-81.738 y28. 22n272 z2.n274 g1 z- 65 f200.n276 y-25. 605 f1600.n278 x-115

23、. 563n280 ¥28. 22n282 x-81.738n284 x-83. 802 y26.157n286 y-23. 541n288 x-113. 499n290 y26.157n292 x-83.802n294 x-85.865 y24.093n296 y-21.477n298 x-111.435n300 y24.093n302 x-85.865n304 x-87.929 y22. 029n306 y-19.413n308 x-109.372n310 y22.029n312 x-87.929n314 x-89.993 y19.965n316 y-17.354数控加工4. 1加工前整理t作台，将工件装在t作台上，整理刀库确保与程序屮刀具号吻合。如图41所 示：图41加工前准备4.2加工中按照程序号一步一步调