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机械钻孔浅谈 |
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作者： |
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前 言
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φ＜１.５ｍｍ的槽孔，孔径φ＞１．５ｍｍ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
图一
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）
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
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
0.5-0.85 0.15 0.05
0.9-1.3 0.1 0.05
1.3-1.5 0.08 0.05
1.55-2.1 0.05 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
Diameter Speed Feed Speed Feed
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
本人在钻孔、喷锡、压板及锣板等工位从事了多年的技术钻研但总觉得学术浅薄为更能充实自己的技术仓库欢迎行业的各位老前辈、新老朋友来函指导，共同探讨、交流，为本行业的迅速发展发一点光。
(end)
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(5/18/2004) |
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