印制电路板用大直径钻头的钻尖优化设计

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印制电路板死板钻孔是行使硬质合金钻头在挠性或刚性的基板上加工出用于后续印制板层间电路互联圆柱形孔的加工方法。跟着电子技艺的快速进展,印制电路板已宽泛运用于各个周围,险些统统的电子设置都包括响应的印制电路板。跟着科技的快速进展,印制电路板钻孔技艺也需求不停的晋升与提高。

由于印制电路板是由玻璃纤维环氧树脂和铜箔构成的复合材料,脆性大、导热性差,且纤维和树脂的热膨胀系数也出入很大,以是在钻孔加工经过中,钻头将以不同挨次离别与金属、非金属和高分子材料效用,因而印制电路板钻孔工艺对钻头的切削功用请求较高。非常是在钻孔经过中不能行使冷却液,云云便会构成印制电路板钻孔的切削力大、温度高、排屑窘迫、钻头易磨损、易缠丝等题目,进而致使产物表面划伤、孔过大以至构成偏孔等不良局面,严峻限制了钻孔品质与临盆效率。

针对上述题目,本文实行了三种同规格但不同钻尖计划计划的比较赛验,进而考证出一款排屑功用好且刀具行使寿命高的钻尖计划计划。

1切削实验

(1)材料与仪器

材料:钻孔实验用钻头为本公司克己样本,样本全长38.1mm,柄部直径φ3.mm,刃部直径φ4.2mm,槽长12mm;钻孔测试用板材为复合型材料(EM-无卤素),板料厚度为1.86mm,铜箔厚度0.6mm,板料叠层为2层。

仪器:钻孔测试机床为日立MARK-50钻机(钻孔机床消息参数见表1),刀面磨损研讨设置为二次元影象丈量仪MVP,表面探测设置为平面显微镜SMZ-。

表1机床消息

(2)实验环节

①钻尖计划计划

在钻孔加工经过中,钻尖是钻头担任切削的最急迫部份,以是切削刃上的钻尖计划对钻头的寿命与加工孔壁品质有很大的影响。为收拾大直径钻头加工经过中的缠丝题目,本实验采用三种同规格但不同钻尖计划计划的钻头实行比较测试:A计划采取大直径钻头计划计划;B计划在A计划的基本上,在主切削刃开设断屑槽;C计划在A计划的基本上,将主切削刃计划为圆弧形,且开设断屑槽。实行测试比较,追寻出最好的钻尖计划计划,详细钻尖计划计划见图1。

(a)ST4.2×12mm-A

(b)ST4.2×12mm-B

(c)ST4.2×12mm-C

图1钻尖计划计划

②测试法子与前提

将三种同规格但不同钻尖计划计划离别实行钻孔测试,在设定等同寿命的情状下,比较各计划加工孔的披锋局面、缠丝局面及刀具磨损情状,测试前提见表2。

表2测试前提表

2实验完毕与商议

(1)实验完毕

实验完毕见表3,在设定等同寿命与测试前提下,三种计划各钻孔次。从表3中也许看出,三种计划中C计划的披锋局面、缠丝局面及磨损情状均优秀于A、B两种计划,而B计划的测试成绩略胜于A计划。详细残屑及磨损情状见图2。

表3实验完毕汇总

(a)ST4.2×12mm-A

(b)ST4.2×12mm-B

(c)ST4.2×12mm-C

图2测试完毕比较

(2)商议与剖析

影响钻头缠丝的因为紧要有钻尖角度、刀面研磨情状及公道的断屑、排屑成绩等。在同直径钻头螺旋角不异的情状下,钻尖角越小,切屑厚而宽且难以断裂,极易构成缠丝;反之,钻尖角越大,排出的切屑窄而薄且轻易断裂,但过大的钻尖角或者会致使轴向钻削阻力的增进,影响钻孔成绩与品质。由于实验样本的钻尖角度已为最好计划角度°,故追寻更佳的刀面研磨和公道的断屑、排屑成绩是本文的紧要研讨方位。

经过B计划(在主切削刃上开设断屑槽)和C计划(主切削刃计划为圆弧形且开设断屑槽)与A计划(一般向例型钻尖计划)的比较测试研讨,完毕显示,C计划钻尖计划的钻孔成绩最好。

详细剖析以下:

①在钻削加工经过中,切屑不能灵验折断且告成排出时,切屑将梗塞在排屑槽内,致使络续不停的带状切屑很轻易环绕在钻头上,损伤已加工工件表面,因而,B钻尖计划计划在主切削刃长实行了断屑槽计划,断屑槽沿钻头螺旋槽设制而成。

②经过在主切削刃上开设断屑槽,也许使切屑从刃口流出时遭遇断屑槽而自行折断,到达断屑成绩。为了到达志愿断屑及排屑,C钻尖计划计划将主切削刃计划为圆弧形且开设了断屑槽,云云切屑在圆弧切削刃的效用下呈必要水平的盘曲,弯而扭的切屑在刃口处流出时构成变形,遭遇断屑槽时即断成小段螺卷状,使得排屑更为通顺,不易构成缠丝局面。

③由于C钻尖计划计划请求在研磨较大直径的钻头时,应留神圆弧切削刃及断屑槽双方的对称性,以削减钻头钻削时主轴的轴向颤动和径向摆差,进而到达更好的排屑成绩。

小结

(1)在等同测试前提下,C钻尖计划计划的孔品质、排屑功用均优于A、B两种计划,刀具不易缠丝且刀具磨损较小。

(2)在大直径钻头主切削刃上开设断屑槽,能使切屑在排出时遭遇断屑槽而自行折断,到达断屑的成绩。

(3)在主切削刃长实行圆弧刀刃计划,切削时切屑遭遇断屑槽呈必要水平盘曲,进而使切屑更易断成小段螺卷状,使排屑更通顺,削减缠丝。

原载《器材技艺》做家:余伟

书讯

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