PCB机械加工:数控铣定位

    所谓数控铣的定位,就是用定位销将待加工的印制板定位到铣床的工作台上,从而方便、准确地加工印制板外形。要求定位简单可靠,能快速装、卸板同时能排除切屑。定位方法有多种,如有的数铣床设计了往复式工作台,当一个工作台在加工时,另一个工作台装、卸板。还有用两套铣定位垫板的方法,当一个铣定位垫板在数控铣工作台上加工时,另一个铣定位垫板在平台上装、卸板。两者交换只需几秒钟。

  数控铣工作台本身就是一块定位板,它是一块以销钉定位,螺钉固定的铝合金板。在每个数控铣的主轴之下工作台面上有一孔一槽式定位系统。铣垫板实际上是中间定位夹具,有时称为“软定位”。要求其既能可靠的定位又能快速卸板,减少辅助时间,提高生产效率。在铣外形之前,在铣垫板上预先铣出和印制板外形尺寸一样的沟槽。一般,槽宽的尺寸是实际加工用铣刀直径加0。5mm。槽深是2。5mm。在加工过程中,它是铣刀运动轨迹的一条通路。由于吸尘器吸尘,在沟槽里产生一股气流,排除切屑,使被加工更光洁,防止切屑堵塞铣刀排屑槽,降低锋。加工时,要使铣刀伸进沟槽1。5~2mm。这样可防止由于铣刀连续切入板材使末端磨损,直径减小以及由于铣刀制造允许的末端直径减小等造成印制板加工尺寸的偏差。

  在每个批量生产之前,在数控铣工作台上装好铣垫板,拧上新的尼龙螺纹塞。在螺纹塞上钻孔,装上定位销即可使用。铣垫板上的排屑槽,铣的更深更宽一些,会更利于气流畅通,排屑,使被加工表面更光洁。但是,却减弱了支撑面,特别是排屑槽靠近定位销时,将使定位不牢固。

  大多数铣垫板采用非金属层压板。材料相对是软的。当销钉反复的装、卸,定位孔磨损、扩大。如半专用性、消耗性铣垫板就是在这样的条件下工作的。

  通常,销钉在铣垫板上压配,过盈量0.005~0.01mm。如果是专用性铣垫板或采用高密纤维板作铣垫板,则采用更紧的配合为好。但半专用性铣垫板或消耗性铣垫板,过盈量大于0.007mm,在压配销钉时,有可能使销孔内的部分基材切下,形成深的槽或空隙。销子反复的装、卸,层压板的销孔也产生分层或碎裂。在铣印制板时,切销力大部分由定位销承受,这种侧向压力挤压销孔再加上孔内缺陷,使销钉一个一个的松动偏斜。它直接影响印制板的外形尺寸,不能保证严格的公差。

  定位销直径愈小,相对的偏斜量也愈大。所以,应尽可能采用大直径的孔作为定位孔。定位销直径和偏斜量也直接影响生产率。例如,原定一叠四块,一次可铣完。由于销钉直径小,偏斜量大,那么只好铣三块,使效率降低25%。

  在加工过程中,定位销应紧密配合,使加工板可靠定位。而不应靠胶粘带或胶粘剂的帮助,因为这要花时间去粘接、固化。紧密配合也意味着严格的公差,铣多层板或高质量双面板也能保证精度。

  通常,钻头直径是下偏差,一般是0~0.005mm,有的是0~0.01mm。大多数非金属层压板,钻孔后有一定的收缩量,一般为0.005~0.007mm。这样的下偏差为0.005~0.01mm的孔配上标准销钉,可产生0.005mm的过盈量。因而不必考虑特别的加工技术,也不必去逐个测量钻头直径,挑选小直径钻头,就可以达到压配合的要求,节省了时间。

  例如,某种1.6mm厚的印制板,外形公差±0.013mm,每次铣四块一叠。钻孔位置公差+/-0.025mm,钻孔直径差±0.025mm,使用标准销钉。那么装、卸板困难,费时间。因为有可能使销钉锁紧在被铣板材里。本例指出销钉与被板配合,要采用较松的滑配合。当然,如果间隙太大,要影响加工精度和边缘光洁。

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