浅谈机械钻孔

  仪器仪表网 ·  2012-07-29 00:54  ·  35883 次点击
由于激光钻孔的设备昂贵,技术还不是十分完善,所以在当今市场钻孔主流还是机械钻孔,但随着现代电子产品日益向小型化、高集成、高性能的趋势发展,对钻孔的孔径要求越来越小,钻孔精度越来越高,超短槽孔及长的槽孔也越来越多,而且近几年国内线路板行业的神速发展,使得本行业的竞争越来越强烈,降低成本,提高生产效率早就成了眉头之急,孔径小或要求精度高的板,各厂的市场部有理由可以在价格上做调整弥补,然而在机械钻孔中碰到最小孔径较大但有超短槽孔或长的槽孔时,不但严重影响生产效率且生产成本“呼”一声提高一半,可谓苦不堪言,为此本人就钻超短槽孔及长槽孔的一些工艺控制及经验浅谈。
一、解释
1.超短槽孔:长度L≤2X孔径(φ)见图一
备注:以上孔径φ1.5mm的槽孔、单面板无需理会。
长槽孔:长度L>2X孔径见图二
2.槽孔表示:SLOT位
[attach]51826[/attach]
图一
[attach]51827[/attach]
图二
二、分析
1、超短槽孔:一般的控制方法是减少叠数(厚度)一半,减慢IN-Feed为原参数的1/10改善其质量,其实我们只需仔细分析其受力方向,充分利用其公差,就可以完全保证产量、钻孔质量、不影响成本,方法如下:
a、超短槽孔客户给的角度倾斜公差最小有5°,长度公差最小有±0.05mm甚至更大。(此公差表示线路板对钻孔的要求,不是客户对成本线路的要求,因线路板对钻孔的要求是包含了后工序公差,例如:成品喷锡线路板的要求为φ1.0±0.05mm,则给到钻孔的要求为:φ1.15±0.025mm,其中0.15为做钻孔后工序预备值)
b、角度倾斜的控制
因为钻孔机spindle的旋转方向为顺时针方向,在钻孔过程中的受力如下图(见图三):(用G85命令钻孔)
[attach]51828[/attach]
图三
根据长期实验得出φ1.5mm以下的加硬钻咀每钻2.0mm厚度板,偏转角度为3°-5°,而每修改偏转0.05mm则角度倾斜3°?为此我们既可以大胆的把程式内槽位的角度做修改?例如?φ1.0的钻咀(修改长度,见后叙)程序做如下修改:
XYG85X1.0Y0修改为?XYG85X1.0Y-0.05
或XYG85X0Y1.0修改为?XYG85X0.05Y1.0
如果我们钻6.0mm厚度的板,则钻孔如下图:mm
[attach]51829[/attach]
以上的方法可保证每块板都在公差范围之内且不会影响产量。
C、长度的控制
因为钻孔G85命令Excellon格式的钻法是选钻两头再钻中间,然后交替钻孔?如下:
φ1.0钻咀?程序XYG85X1.0Y0,先钻XY再钻X1.0Y0,然后钻X0.5Y。所以在此过程中第一个孔XY的位置是不会变的,但在钻X1.0Y0此孔时?会出现四面受力不同向悬空的一边倾斜,造成槽孔变短,变短的程度和钻咀的大小及钻孔厚度有关连,所以钻短槽所加长的长度不一样?见下表:
加硬钻咀钻短槽需加长的长度倾斜
0.5-0.850.150.05
0.9-1.30.10.05
1.3-1.50.080.05
1.55-2.10.05不变
2.1以上不变不变
例如:现以短槽钻咀φ1.05钻孔程序?XYG85X1.0Y
要求?1.05X2.05?±0.05
我们在保证长度倾斜度的情况将程序更改为:
XYG85X1.1Y-0.05,即可按正常生产。
按以上程序钻6mm的板,结果如下:
由上到下递增变短
①上面2.0mm的板:1.05X2.09
②中间2.0mm的板:1.05X2.05
③下面2.0mm的板:1.05X2.02
d:钻单面板无需更改
2、钻长槽孔
钻长槽孔用G85钻不存在倾斜和偏短现象,出现的问题,槽位多时严重影响生产效率。例如:1个φ1.0X5.0的槽孔的孔数达到33个,而这些槽位大多数是插一些金属外框脚,对孔壁要求不严?所以每家厂都希望减少所钻的孔数,一般的方法是将程序重新用人工编织达到目的,这样造成工程技术人员任务重大,其实我们可利用机器的特点,机器在钻孔时,程序不变,只需加大程序内钻咀大小即可改变孔数,实际用的钻咀不变。例如:1.0X5.0的槽孔只需将程序1.0改为2.0(钻孔的钻咀不变),则所钻的孔数只有17个,孔数减少了16个且孔壁质量也可以,(改程序内的钻咀,不同机不同操作系统有些差别,这里不详谈)
三、结果
通过以上的分析和修改?在钻槽孔时大大的提高了生产效率?现将钻槽孔的有关参数供参(Speed不变)(见表2)
表2
孔径超短槽孔长槽孔
DiameterSpeedFeedSpeedFeed
0.5-0.75不变不变1.5
0.8-0.95不变1.0不变1.8
1.0-1.3不变1.5不变2.5
1.3以上不变1.8不变2.8

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