毕业设计检测治具的加工 正文要求与模板.docx

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毕业设计检测治具的加工正文要求与模板

前言

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一难题。

测试治具主要是通过测试探针接触PCBlayout出来的测试点来检测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、IC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来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）采用全镀硬金探针，不易氧化，使用寿命长。

4）采用浮板结构，对于BGAIC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。

操作方便，测试效率高。

6）最小可做到跳距PITCH=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、影音解码、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、路由器、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、三极管测试、场效应管测试、IC管脚测试（testjet`connectcheck）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，再加电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、电压、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：

有时生产过程中主板出了问题，倒底是哪里出了问题？

不好判断！

有了IC测试治具什么都好说，把拆下的IC放到测试座内通过测试就能排除是否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测试检查出来后，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2-1刀具参数列表

产品名称或代号

数控车铣实训件

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

1

T03

高速钢铣刀

1

铣外形和挖槽

——

——

2

T02

高速钢钻孔

1

钻孔

——

——

3

T04

高速钢钻孔

1

钻孔

——

——

4

T05

高速钢钻孔

1

钻孔

——

——

5

T06

高速钢中心钻

1

定位

——

——

6

T08

高速钢铣刀

1

铣外形和挖槽

——

——

7

T13

高速钢钻孔

1

钻孔

——

——

8

T09

镗杆

1

镗孔

——

——

9

T10

高速钢钻孔

1

钻孔

——

——

2.2刀具卡

表2-2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

夹具名称

使用设备

加工车间

001

O9603

自治夹具

FANUC数控铣床

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

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

1.2

2

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

10

3

挖槽

T03

3.17

5500

200

3

4

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

7.7

5

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

0.3

6

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

10

7

钻孔

T04

4.5

5000

200

11

8

钻孔

T05

5.0

5000

200

11

9

钻孔

T06

6.0

5000

200

4.2

10

钻孔

T06

6.0

5000

200

2.2

11

钻孔

T06

6.0

5000

200

11

12

钻孔

T08

8.0

2000

200

4

13

钻孔

T08

8.0

2000

200

8

14

钻孔

T10

3.3

5000

200

11

15

钻孔

T13

2.4

5000

200

11

16

钻孔

T09

15

2000

120

10

17

外形铣削

T03

3.17

5500

1200

10.05

18

外形铣削

T06

6.25

5000

1200

1

编制

01

审核

批准

2009年07月03日

第1页

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自动化的多功能数控机床。

工件在加工中心上经一次装夹后，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，从而使生产效率大大提高以及质量有所控制。

　　加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，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）可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

　　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3~5倍）；

　　5）机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；

　　6）批量化生产，产品质量容易控制；

　　7）对操作人员的素质要求较低，对维护人员的技术要求较高。

图2-2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、大功率和高速主轴电机的数控铣床。

国外并没有精雕机的概念，加工模具他们是以加工中心铣削为主的，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，并且成本很高。

国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白。

精雕机既可以雕刻，也可铣削，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、天板、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工过程为例。

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3-3）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，达到图面清晰明了，如图3-4所示：

图3-3原始图（CAD图）

图3-4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所示：

图3-5建立毛坯

3）在菜单中选择外形铣削加工，创建刀具，设置参数，如图3-6所示；创建操作，如图3-7所示：

图3-6选择刀具

图3-7设置参数

4）进行刀路模拟，如图3-8所示：

图3-8刀路模拟

5）挖槽加工，设置参数，刀路模拟，如图3-93-10所示：

图3-9设置参数

图3-10刀路模拟

6）进行打孔，注意打孔时应使用中心钻等刀具，具体如图3-11所示：

图3-11钻孔模拟

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，之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：

图3-13导出程序

9）对导出后的程序进行处理，达到可以直接在加工中心和精雕机上直接使用，如下：

%

O0001

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

N104T3M6

N106G0G90G54X116.563Y-29.22A0.S5500M3

N108G43H3Z30.M8

N110Z2.

N112G1Z-.8F200.

N114X80.738F1200.

N116Y26.605

N118X116.563

N120Y-29.22

N122Z-1.2F200.

N124X80.738F1200.

N126Y26.605

N128X116.563

N130Y-29.22

N132G0Z30.

N134X115.563Y-28.22

N136Z2.

N138G1Z-.797F200.

N140X81.738F1200.

N142Y25.605

N144X115.563

N146Y-28.22

N148Z-1.595F200.

N150X81.738F1200.

N152Y25.605

N154X115.563

N156Y-28.22

N158Z-2.393F200.

N160X81.738F1200.

N162Y25.605

N164X115.563

N166Y-28.22

N168Z-3.19F200.

N170X81.738F1200.

N172Y25.605

N174X115.563

N176Y-28.22

N178Z-3.987F200.

N180X81.738F1200.

N182Y25.605

N184X115.563

N186Y-28.22

N188Z-4.785F200.

N190X81.738F1200.

N192Y25.605

N194X115.563

N196Y-28.22

N198Z-5.582F200.

N200X81.738F1200.

N202Y25.605

N204X115.563

N206Y-28.22

N208Z-6.38F200.

N210X81.738F1200.

N212Y25.605

N214X115.563

N216Y-28.22

N218Z-7.178F200.

N220X81.738F1200.

N222Y25.605

N224X115.563

N226Y-28.22

N228Z-7.975F200.

N230X81.738F1200.

N232Y25.605

N234X115.563

N236Y-28.22

N238Z-8.773F200.

N240X81.738F1200.

N242Y25.605

N244X115.563

N246Y-28.22

N248Z-9.57F200.

N250X81.738F1200.

N252Y25.605

N254X115.563

N256Y-28.22

N258Z-9.97F200.

N260X81.738F1200.

N262Y25.605

N264X115.563

N266Y-28.22

N268G0Z30.

N270X-81.738Y28.22

N272Z2.

N274G1Z-.65F200.

N276Y-25.605F1600.

N278X-115.563

N280Y28.22

N282X-81.738

N284X-83.802Y26.157

N286Y-23.541

N288X-113.499

N290Y26.157

N292X-83.802

N294X-85.865Y24.093

N296Y-21.477

N298X-111.435

N300Y24.093

N302X-85.865

N304X-87.929Y22.029

N306Y-19.413

N308X-109.372

N310Y22.029

N312X-87.929

N314X-89.993Y19.965

N316Y-17.35

.

.

.

.

.

.

%

4　数控加工

4.1加工前

整理工作台，将工件装在工作台上，整理刀库确保与程序中刀具号吻合。

如图4-1所示：

图4-1加工前准备

4.2加工中

按照程序号一步一步调出程序进行加工，关闭机床门，防止废料切屑飞出，随时注意刀具情况防止刀具损坏。

如图4-2所示：

图4-2产品加工中

4.3加工后

清理工件表面废屑，松动夹具，取下工件进行清理与检查后，送至下道工序。

如图4-3所示：

图4-3加工后产品效果图

5结论

就目前IT行业的发展而言，检测治具是必不可少的。

研发新型检测治具提高检测效率与降低生产成本是当前技术人员需要做的。

本文通过对现如主流检测治具的原理、结构进行分析以及其加工过程的简述，更深层次的了解检测治具，对研发新型打下基础，同时从加工中让我们更加对专业知识得到巩固，为以后的个人发展也起到了很好的作用。

致谢

　　本设计在导师悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着的心血和汗水，在学校的学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。

在此向导师表示深深的感谢和崇高的敬意。

最后还要感谢学校以及给我帮助过的人，正因为有了你们，使我信心十足，更好的去完成任务。

在此表示深深的谢意。

参考文献

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