机械钻孔浅谈
时间:2010-03-10 19:24:20点击:次
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）
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
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：（用G85命令钻孔）
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则角度傾斜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,
① 上面2.0 mm的板 按逆时
② 中间2.0mm的板 针递 增倾斜
③ 下面2.0mm的板
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：
①上面2.0mm的板：1.05 X2.09
②中间2.0mm的板：1.05X2.05 由上到下递减变短
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）
孔 径 超 短 槽 孔 长 槽 孔 Diameter Speed Feed Speed Feed
0.5-0.75 不变 0.8 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
