机械钻孔浅谈

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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
4 Q: c% g& H, b: V7 D, E" B2 H. ]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。
) z; M' i6 R- {5 A8 |1 \2 @长槽孔：长度Ｌ＞２Ｘ孔径 见图二
0 w) i0 m+ h! C3 G２． 槽 孔表示：ＳＬＯＴ位

. G* t& Q$ _6 n7 W4 I: G% g图一
. Q  {3 Q3 k% g1 ~6 P2 }
! H8 G- j! p9 S: F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：
2 u5 m5 ]6 g1 w. A) ^9 T" Zａ、 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
8 M2 `# ]0 T1 I! c5 B9 {0 I) s' M1 ]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）

. i2 ?$ t6 A& e1 l2 x+ ]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
1 d" r$ h/ E7 U0 d  Z2 o0 Q9 {　　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。
3 |, Q, W8 _0 l8 J# W' G/ T+ jＣ、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：
8 U: f7 g& X; K% t: k# yφ１．０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：
4 f3 _4 y: a# @# I" C0 M* x加硬钻咀 钻短槽需加长的长度 倾斜
0.5-0.85 0.15 0.05
$ u: j, [2 K( G" ]( p0.9-1.3 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
3 y1 A: Y# |! W, ^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。
/ X7 }# Y; R+ ?/ a  A) o8 F按以上程序钻６ｍｍ的板，结果如下：
; X3 z. a4 z" u6 w% H  N% v由上到下递增变短
①上面２．０ｍｍ的板：１．０５Ｘ２．０９
1 w: `9 `: o' j& C1 e②中间２．０ｍｍ的板：１．０５Ｘ２．０５
, d7 W8 \9 _$ M  Y③下面２．０ｍｍ的板：１．０５Ｘ２．０２
% z1 x2 W9 |1 b  Iｄ：钻单面板无需更改
! {7 C9 `! E/ T8 {7 h( n２、 钻长槽孔
7 _( E3 z* w9 [+ e4 O. m0 ^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
/ I6 x# `& V) ?$ ^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 v# e  z/ _3 X& F8 C1.3以上 不变 1.8 不变 2.8
文章关键词： 机械、钻孔、激光