一种微孔加工方法 |
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| 申请号 | CN201510236354.0 | 申请日 | 2015-05-11 | 公开(公告)号 | CN104785811A | 公开(公告)日 | 2015-07-22 |
| 申请人 | 大族激光科技产业集团股份有限公司; 深圳市大族数控科技有限公司; | 发明人 | 张飞; 朱加坤; 翟学涛; 杨朝辉; 高云峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及微孔加工技术领域，具体涉及一种孔径不大于80um的微孔加工方法，包括步骤：S1、取放 钻头 ，通过机械手在钻头库中取放钻头，及调整机械手与钻头库的 位置 偏差；S2、根据微孔加工条件，确定 正面 钻孔和 反面 沉孔的先后顺序；S3、对待加 工件 进行正面钻孔和反面沉孔，并进行清孔操作。本发明通过设计一种微孔加工方法，使用机械手取放钻头，再对待加工件进行正面钻孔和反面沉孔，并进行清孔操作，解决使用微针治具钻孔中所出现的断刀、孔偏及严重塞孔等问题，同时可批量钻孔生产，并降低生产成本，提高生产效率，提高加工件 质量 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微孔加工方法，其特征在于，包括步骤： |
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| 说明书全文 | 一种微孔加工方法技术领域[0001] 本发明涉及微孔加工技术领域，具体涉及一种孔径不大于80um的微孔加工方法。 背景技术[0002] 在微针治具的微孔加工过程中，由于钻头直径小、微孔间距较小和待加工件的材质难以加工等因素，在微孔加工过程中，其效率非常低，微孔加工精度难以保障，且因断刀、孔偏、塞孔等原因导致钻头的报废率也非常高。其中，钻头直径一般在0.04-0.2mm之间，微孔间距一般在0.04mm以上。 [0003] 特别是对于孔径不大于80um的微孔，用于钻孔的钻头直径较细，若刃长较短时，排屑空间不够，易导致钻孔和清孔过程中出现断刀；若刃长较长时，钻头刚性又偏弱，在取放过程中可能导致钻头被震断，从而导致成本上升，报废率增加。 发明内容[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种微孔加工方法，包括步骤： [0007] S1、取放钻头，通过机械手在钻头库中取放钻头，及调整机械手与钻头库的位置偏差； [0009] S3、对待加工件进行正面钻孔和反面沉孔，并进行清孔操作。 [0012] 其中，较佳方案是：该铝箔片设有一固化的润滑层。 [0013] 其中，较佳方案是：该铝箔片的总厚度为0.1-0.15mm [0014] 其中，较佳方案是：在步骤S2中,该微孔加工条件为预设的反面沉孔后待加工件余留的板材厚度、孔的密集程度和孔位的精度要求。 [0015] 其中，较佳方案是：在实施步骤3前，选择反面沉孔的钻头直径，钻头直径的选择范围为1-2mm。 [0016] 其中，较佳方案是：在步骤S3中，清孔操作包括反面清孔和正面清孔。 [0017] 其中，较佳方案是，反面清孔的步骤为：在反面沉孔后，采用正面钻孔的钻头直径，在反面沉孔的孔位基础上，再钻深0.02-0.05mm。 [0018] 其中，较佳方案是，正面清孔的步骤为：在正面钻孔后，从待加工件的正面再一次贯穿微孔。 [0019] 本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种微孔加工方法，使用机械手取放钻头，再对待加工件进行正面钻孔和反面沉孔，并进行清孔操作，解决使用微针治具钻孔中所出现的断刀、孔偏及严重塞孔等问题，同时可批量钻孔生产，并降低生产成本，提高生产效率，提高加工件质量。附图说明 [0020] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： [0021] 图1是本发明微孔加工方法的结构框图； [0022] 图2是本发明微针治具的结构示意图； [0023] 图3是本发明微孔加工方法的流程图。 具体实施方式[0024] 现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。 [0025] 如图1所示，本发明提供一种微孔加工方法的优选实施例。 [0026] 一种微孔加工方法，包括步骤： [0027] S1、取放钻头，通过机械手在钻头库中取放钻头，及调整机械手与钻头库的位置偏差； [0028] S2、根据微孔加工条件，确定正面钻孔和反面沉孔的先后顺序； [0029] S3、对待加工件进行正面钻孔和反面沉孔，并进行清孔操作。 [0030] 在步骤S1中，并参考图2，机械手10包括机械手指11和与机械手指连接的限流阀(图中未显示)，该限流阀用于控制机械手指11的闭合速度，减小机械手指11闭合夹紧钻头21时对钻头21造成的冲击，避免断刀。 [0031] 具体地，机械手10是微针治具上用于取放钻头21的夹具，在取放刀的过程中，通过电磁阀控制气路的通断来实现机械手10的升降和机械手指11的张开/闭合动作，从而实现钻头库20上的取放刀动作。本实施例中，先通过机械手10对钻头21进行初步粗调，再在钻头库20上夹标准PIN，然后在机械手指11上夹千分表(图中未显示)，通过测量机械手10和钻头库20的PIN的同心度来调整机械手10与钻头库20的位置偏差。 [0032] 在步骤S2中，该微孔加工条件为预设的反面沉孔后待加工件余留的板材厚度、孔的密集程度和孔位的精度要求。 [0033] 具体地，余留的板材厚度越薄(小于0.4mm)，孔的密集度越高，孔位精度要求越高的治具，由于余留板材厚度较薄，板材(待加工件)强度较低，微孔加工时易产生受压变形，建议采用先正面钻孔后反面沉孔的顺序；反之如果余留的板材厚度较厚(不小于0.4mm)，孔的密集度不是很高，孔位精度要求也不是很高的情况下，可以采用反面沉孔后正面钻孔的顺序。本实施例优选采用先正面钻孔后反面沉孔的顺序。 [0034] 在步骤S3中，正面钻孔的具体过程为：开启微针治具及冷却润滑装置，以钻带为基准，采用分步钻孔或一步钻孔的方式，优选分步钻孔，钻孔至要求深度，同时钻孔时钻头的刃长部分要预留0.15mm以上的排屑空间，防止断刀。其中冷却润滑装置是在钻头温度过高时使热量快速散失,同时起到润滑钻头的效果；钻带是在PCB工业生产中，用于钻孔工序的一种程序性文档，主要为钻机提供生产中数控钻需要坐标文件，指示钻头在程式的标记位置进行钻孔，完成PCB成孔的过程的文件。 [0035] 反面沉孔的具体过程为：以镜像钻带为基准，翻转待加工件，关闭冷却润滑装置，设置余留的板材厚度，余留的板材厚度优选不小于0.2mm。 [0036] 其中，反面沉孔使用的钻头的直径大于正面钻孔使用的钻头的直径。 [0037] 在步骤S3中，清孔操作包括反面清孔和正面清孔。 [0038] 反面沉孔后的具体过程为：采用正面钻孔的钻头直径，在反面沉孔的孔位基础上，再钻深0.02-0.05mm。其中此孔不宜深钻，易断刀。 [0039] 在正面钻孔后的具体过程为：从待加工件的正面再一次贯穿微孔，进一步清除孔内粉尘。 [0040] 如图3所示，本发明提供一种微孔加工方法的较佳实施例。 [0041] 一种微孔加工方法，包括步骤： [0042] S01、取放钻头，通过机械手在钻头库中取放钻头，及调整调整机械手与钻头库的位置偏差； [0043] S02、对待加工件进行控深钻定位点，在工作台上依次叠放并固定垫板、待加工件和铝箔片，再控制钻头穿过铝箔片且在待加工件的表面钻定位点，并控制定位点的深度； [0044] S03、根据微孔加工条件，确定正面钻孔和反面沉孔的先后顺序，并实施步骤S031或步骤S032； [0045] S031、若是先正面钻孔后反面沉孔，依次进行正面钻孔、反面沉孔、反面清孔和正面清孔，完成后进入步骤S04； [0046] S032、若是先反面沉孔后正面钻孔，依次进行反面沉孔、反面清孔、正面钻孔和正面清孔，完成后进入步骤S04； [0047] S04、检测加工件是否符合生产需求，并获得加工件，完成微孔加工。 [0048] 在步骤S02中，通过微针治具导入经过路径处理优化的钻带，输入钻孔参数，开启控深钻定位点功能，采用与钻孔时同等直径的钻头，控制钻头钻入待加工件(正面)的深度为0-0.1mm，优选建议值0.05mm，即只在待加工件表面钻一个小坑，起定位导向的作用，并读取铝箔片的实际高度位置，再减去铝箔片厚度(铝部分)，得出待加工件上表面的实际高度位置。 [0049] 优选地，钻定位点时，微针治具先不开启冷却润滑装置，否则会影响粉屑的排除，进而影响孔位的精度。 [0050] 其中，钻孔参数包括：转速40-200Krpmin、进刀速0.1-0.8m/min、退刀速4-10m/min和钻头寿命500-2000。 [0051] 其中，铝箔片设有一固化的润滑层，如润滑树脂层，主要起冷却润滑钻头和定位之用，在实际应用中，铝箔片对于提高钻孔精度，减少断刀，效果非常明显。铝箔片优选的总厚度为0.1-0.15mm。 [0052] 在步骤S031和步骤S032中，在反面沉孔前，由于沉孔时所选的钻头直径会大一些，以解决钻头刃长不足以钻穿板材的问题，但钻头直径变大以后，沉孔时就极易产生沉孔联孔现象，一旦联孔，就极易出现联孔区域，导致清孔时钻头受力不均或受阻而产生断刀现象。故正常情况下，所选沉孔钻头的直径要大一点，因为直径越大，沉孔时联孔重叠区域越大，产生的残留未被切断材料就越少，清孔断刀就可以得到减少甚至避免；但若直径选择过大，又会导致治具材料反面被切削过多，从而影响剩余材料的强度。 [0053] 优选地，钻头直径的选择范围为1-2mm。 [0054] 在反面清孔后，检查是否断刀。 [0055] 在步骤S04中，再次从微针治具上取下加工件，用气枪吹扫钻孔区域，再采用清孔工艺清除孔内的胶渣，并使用孔位检测机检测各孔位精度。 |
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