微细铣刀铣削方式对PCB板边尺寸影响的研究.pdf

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1、PCB设备／T具PCBEquipment~Tools印制电路信息2014No．5微细铣刀铣削方式对PCB板边尺寸影响的研究薛倩邹卫贤王增(深圳市金洲精工科技股份有限公司，广东深圳518116)摘要微细铣刀主要用于PCB板材的铣削加工。微细铣刀与普通铣刀的主要区别在于长径比大、刚性差及挠性变形大等特点。这些特点使得微细铣刀在铣削加工时存在着一些很难避免的困难问题，如寿命不高、板边尺寸难以控制等。文章研究在经过微细铣刀的逆铣和顺铣方式加工后，PCB板材上下叠板呈现出的尺寸变化规律。关键词微细铣刀；逆铣；顺铣；印制电路板板边尺寸中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009—0096(2

2、014)05—0028—03ResearchonPCBboardsizeeffectsofdifferentmicromillingwaysXUEQianZOUWei-xianWANGZengAbstractMicrorouterismainlyusedforPCBprocessing．Themaindifferencewiththeordinarymillingcutteristheformerhasalargeaspectratio，poorrigidityandlargeflexibilitydeformation．Duringmilling，thesefeaturesleadto

3、somedificultieswhicharehardtobeavoided，suchasshortlifeandpoordimensionaccuracy．Inthispaper,thesizevariationoftopandbosomboardsafterupanddownmillingisinvestigated．KeywordsMicroRouter；UpMilling；DownMilling；DimensionAccuracy1引言化，作用在每个刀齿上的铣削力的大小和方向也在不断变化。假设各刀齿上作用力的合力作用在刀齿目前，微型刀具主要应用于电子元器件的印制上某点，则它可分解

4、为切向铣削力Fz，径向铣削力电路板(PCB)加工行业，其中最为常见的是微型钻Fv，轴向铣削力Fx。切向铣削力为沿铣刀主运动方针和微型铣刀。微型刀具加工性能的好坏直接影响向的分力，耗能最多，径向铣削力和轴向铣削力的~IJPCB的高精度、高可靠性、反应速度快等要求，也大小与铣刀螺旋角有关。方便起见，本文将铣削力就直接影响到后续电子元器件的使用性能。沿着铣床工作台运动方向分解为三个分力：径向进给本文以微细铣刀的铣削加工方式为对象，研究分力Fe、轴向进给分力Fc~l切向进给分力FV。下面分不同铣削方式对PCB板材板边尺寸的影响。别在轴向截面和径向截面内做微铣刀的受力分析，以2铣削受力分析清晰地描

5、述微铣刀铣削加工时候的实际状态。圆柱铣刀铣削时，受到剪切力及相应的弯矩2．1轴向截面受力分析和扭矩。每个刀齿的切削位置和切削面积随时在变轴向截面内的受力情况如图1所示。图1中(a)．28．．印制电路信息2014No．5PCB设备／工具PCBEquipment~Tools图为铣刀参与铣削加工部分的示意图，由A。点到B。点量为2．2um。为微铣刀的有效切削刃长度L，而由A点至B点的距图2中，A点为每齿切入位置的径向切削量；B离为铣刀参与板材切削的切削刃长度j，参与切削部点为转过45。时位置的径向切削量：C为转过90。时分才会受到板材的反作用力和力偶。铣削方向平行位置的径向切削量；D为转过13

6、5。时位置的径向切于径向，最初切入时，铣刀切削刃同时接触板材，削量；E为转过18O。时位置的径向切削量。图2中阴故受到相同的反作用力，以口表示。铣削时，参与切影部分即为拟合出的每齿在每转中转过不同位置时削点的位置到A点的距离用X表示。故，铣削时A点受切削厚度的示意图。到的反作用力可表示为FRA_qJ(1)图1中(b)图所示的MA为A点在铣削时所受到的PCB板的反作用力偶，由(1-1)式得到MA=ql／2(2)图1中(C)图为铣削加工时，铣刀体本身受到板材作用的剪力。x)b0的位置，刀体受到的剪力最大，x与l相等时，刀体受到的剪力最小Fs(x)=q(1-x)(3)图1中(d)图则是铣削加工

7、时刀体受到板材作图2每齿每，j转切削厚度示意图用的弯矩示意图，由力偶平衡定则得弯矩公式。●‘_2口M(X)=．q(1-x)·(1-x)／2=．q(1-x)／2(4)图3中为每个铣刀齿从切入到切出的不同位置时的切削厚度曲线图，其中横坐标为切入时旋转的角度，纵坐标为每个位置的切削厚度。C转垃矗矗虞，r}图3每齿每转切削厚度曲线图((c)由以上不同位置的不同切削厚度可对应得出铣图1铣刀铣削时受力分析削时受到的切向铣削力的分布规律。如图4所