機加工控深制作工藝探討與應用

1、機加工控深制作工藝探討及應用、前言隨著電子行業(yè)的咼速發(fā)展，特殊結構設計的線路板越來越多，PCB的外觀也變得越來越復雜，如為了保證安裝表面的平整性，要求起固定作用的螺栓不能高出基材表面；為了降低信號傳輸過程中的失真，要對一些不需要的電鍍孔的某一部分孔銅去除；為了使產品達到更薄就需設計更集成、更高密度化，從而使一部分無源元件埋入到印制板基材內部等。所有這一切因其結構的特殊設計，需在機械加工方面采用控深技術來完成。針對此問題，根據(jù)我司設備功能，以沉頭孔制作為例，探討機械加工控深工藝制作流程、精度及應用。二、控深工藝的作用控深工藝之前主要應用于生產制作中的一些特殊沉頭孔、平頭孔、盲鑼槽等，其作用是使螺

2、栓頭埋入零件內部，同時避免螺釘?shù)耐黄鸶缮妫ＷC安裝平面的平整性，不影響外觀及外部結構。三、控深制作的方法（以沉頭孔制作為例）沉頭孔的制作可以在鉆機與鑼機上生產，這兩種設備加工沉頭孔的控深方式是不一致的，如：3.1鑼機制作沉頭孔方法（無控深功能）：以臺面為參照面向上計算，其直接控制的是生產板的余厚。計算方法：下鉆深度B=電木板厚度+紙板厚度+板厚-沉頭孔深度（如圖1所示）。3.2鉆機制作沉頭孔方法（有控深功能）：通過鉆咀接觸鋁片形成通電回路，產生電信號，鉆機上的感應器接受此電信號后通過光學尺控制下鉆深度，其深度是以鋁片為參照面向下計算。計算方法：下鉆深度A頊頭孔深度+鋁片厚度（如圖1所示）。四、

3、影響沉頭孔制作精度的因素分析鉆機與鑼機加工沉頭孔的控深方式不一致，影響沉頭孔制作精度的因素也不一致，以下將分別對鉆機與鑼機制作沉頭孔影響其制作精度的因素進行分析：4.1鑼機制作沉頭孔影響制作精度的主要因素分析：由控深計算公式，下鉆深度二電木板厚度+紙板厚度+板厚-沉頭孔深度可知，影響沉頭孔制作精度的主要因素有臺面、電木板、紙板的平整度，板翹，線路板板厚不一致。臺面、電木板、紙板不平整：將導致放置在臺面上的線路板不是水平放置，影響沉頭孔的深度，為此，在上板之前需進行刨床。板翹：線路板在生產流程過程中板會翹曲，這影響沉頭孔的下鉆深度的控制精度，因此在生產過程中需在上板時用膠紙貼緊板。4.2鉆機制作

4、沉頭孔影響制作精度的主要因素分析：由鉆機的控深原理可知，下鉆深度參照面的位置機器會自行調整，因此受紙板、電木板、臺板的平整度影響不大，主要受鉆孔過程中刀尖纏絲及鋁片的平整度影響，在生產制作時用膠紙貼緊及上面加蓋酚醛樹脂板即可。五、鉆孔沉頭孔的設定方法（如圖2）六、制作步驟及要求：6.1鑼機上制作沉頭孔加工流程：來料檢查-刨床-核對資料深度調整t首板檢查t批量制作控制要求：6.121來料檢查：主要檢查工作板的大小及板的翹曲度。刨臺面：使用鑼機鉆沉頭孔，保證臺面平整；生產時先用資料把紙板鑼平，然后把紙板上的垃圾清掃干凈且保證紙板不松動；生產時需手動上刀，上刀時刀具套環(huán)上端緊挨著壓力腳，上刀后關閉自

5、動抓刀功能，避免重新抓刀。核對資料：核對沉頭孔的深度、直徑和要求的角度是否一致，從而選擇對應的沉頭鉆。上板：線路板三邊用膠紙貼緊，保證板不會有明顯曲翹。6.125深度調整：先將一個軸打開，其余的軸關閉；調節(jié)好深度（DOWNHIGH=紙板的深度+板的厚度-沉頭孔要求的深度），調好后先試鉆一個孔，然后用帶刻度的十倍鏡檢查孔徑，調整合格后再以此個頭的深度為參照點，通過調整其它三個頭鉆咀的套環(huán)長度來調整合適的下鉆深度，直到四軸孔徑都在要求范圍內方可繼續(xù)生產。首板檢查：當首板鉆完后，用帶刻度的十倍鏡測出板的四角和中間孔徑的大小，保證所有數(shù)值都在要求公差范圍內。6.127批量生產：當所有軸調整合格后批量生

6、產。6.2鉆機上制作沉頭孔加工流程：來料檢查t核對資料t設定深度t上板t首板檢查t批量生產控制要求：來料檢查：主要檢查工作板的大小及板的翹曲度。6.222核對資料：核對沉頭孔的深度、直徑和要求角度之間關系是否一致，選擇對應沉頭鉆。設定深度：鉆孔資料里鉆沉頭孔刀具號后加M18Z（沉頭孔深度），在程式結束前加M19指令。上板：蓋鋁片，保證導線與鋁片接觸良好后用膠紙貼緊，保證線路板與鋁片不會有明顯曲翹。622.5首板檢查：先將一個軸打開，其余的軸關閉；調好深度（DOWNHIGH沉頭深度+鋁片厚度），調好后先試鉆一個孔，然后用帶刻度的十倍鏡檢查孔徑，如孔徑在要求范圍內（盡量取中值），則可繼續(xù)生產。批量

7、生產：批量生產后的第一趟板需全檢。七、驗證試驗按上述制作沉頭孔的方法分別在鉆機和鑼機上批量制作：7.1試驗過程如表1。7.2試驗結果切片測量在不同設備生產的沉頭孔的深度，每種設備各測量30個切片；測量結果如表2。說明：按以上方法在鉆機與鑼機上制作沉頭孔，其制作精度可保證土0.15mm對于有控深功能的鉆機精度要比無控深功能的鑼機精度要高（此精度為機器本身精度、板厚公差、鉆咀尖長度、其它物料公差的累積精度）。7.3控深工藝的推廣應用通過對沉頭孔和沉頭槽加工技術的應用與推廣，我部已成功開發(fā)了“電鍍平頭孔+盤中NPTH通孔”、“多階沉頭槽”，并批量生產；同時還通過更換特殊的鑼刀加定深鑼的方式已開發(fā)生產金手指內斜