一种微型菱齿铣刀及其加工工艺制造技术

本发明专利技术属于铣刀领域，具体涉及一种用于多层印制线路板微型槽孔加工的菱齿铣刀及其加工工艺。本发明专利技术所述的加工工艺在现有技术的基础上增加螺旋槽半精切的步骤，可完成对外径极小的铣刀的良好加工；本发明专利技术还提供了一种适用于多层印制线路板微小槽孔加工的微型菱齿铣刀，该铣刀所述左螺旋槽和所述右螺旋槽的螺旋角均为18°～22°，所述铣削刀头的外径φd为0.4-0.7mm。该铣刀在保证外径较小的情况下，选择合适的螺旋角度，在合理设计排屑空间的同时保证铣削刀头的受力减小，避免因受力过大发生过度磨损或“崩断”现象，依然具有较大的铣削强度，可使用于微小槽孔的加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铣刀领域，具体涉及一种用于多层印制线路板微型槽孔加工的菱齿铣 刀及其加工工艺。
技术介绍
近年来，随着电子信息领域的不断更新发展，各种电子类产品不断更新换代，诸如 液晶电视、商务手机、数码相机、小型笔记本电脑等，越来越呈现出高集成化、多样化、高智 能化的趋势。这一趋势的实现不仅仅依靠电子元器件的发展，更有赖于印制线路板的更新 换代。印制线路板因其应用领域的区别分为两种类型搭载半导体元器件的“母版”和作 为半导体封装的“载板”。前者的制造技术与所组装的整机电子产品的电气性能、可靠性以 及成本有很大的关联；后者的制造技术对于半导体的运作频率、能源消耗、连接性、可靠性 以及成本有很大的影响。当前，对于印制线路板的制造技术的要求主要集中在高密度化、高 频化、适应复合安装、适应新功能、低成本以及交货期短等方面。如图1所示，印制线路板 由于其使用特点主要成分为铜箔层9、以及环氧树脂和玻璃纤维布层8，均为难于加工的材 料。由于铜属于软质金属，在铣削加工时其表面很难处理平整，要求加工刀具要具有极高的 锋利度；环氧树脂和玻璃纤维均属于硬质非金属材料，因其硬度相对较大，在铣削加工时很 容易使得加工刀具损耗过大，要求加工刀具硬度较高同时耐磨损、使用寿命长。而且随着电 子业的不断发展更新，已经有越来越多的领域开始使用体积较小、复合层数越来越多的多 层线路板，因此在加工过程中为了保证各层之间的良好平整度以及刀具运行的连续性，也 需要所用刀具具有较好的排屑性能。因此，对于加工上述多层印制线路板的铣刀性能参数 提出了更高的要求，既要满足对软质金属材料切削加工所需的良好锋利度，又要满足对富 含玻璃纤维及树脂结合剂等硬质非金属材料的切削强度和耐磨损度，还要求加工表面光滑 无毛刺，同时刀具的加工寿命长、尤其是排屑性能好等特点。因此，对于适用于多层印制线 路板铣削的铣刀刀具在其制备材料、铣削参数方面均需要根据其加工对象的特点针对性设 计，而且针对不同的制备所需铣刀的材料，其各项性能参数也应该随之另行设计，以求达到 最佳的铣削效果。另一方面，现有技术中的铣刀主要应用于直径在0. 8-3. 175mm范围之间的槽孔的 铣削加工，对于多层线路板中的直径小于0. 8mm的微小槽孔的加工一般主要依靠槽钻，也 就是采用类似于传统机械加工“打排孔”的方法，用小直径钻头在数控钻机床上加工而成， 其主要缺点是加工时间漫长、加工精度较差、加工后的槽壁表面较为粗糙等问题。而之所以 选用槽钻的方式加工微小槽孔主要是因为对于外径极小的铣刀在加工工艺上存在极大的 困难，对加工过程中各个环节的精度要求极高，使用目前加工铣刀的方法制备出的小外径 铣刀的质量和强度均很难得到保证，因而也迫切需要开发出一种适用于直径小于0. 8mm的 微小槽孔的铣削加工的铣刀以及制备该铣刀的加工工艺。中国专利CN2013M867Y公开了一种铣刀，该铣刀的铣削头表面设置有两组环绕 方向相反的螺旋凹槽形成铣削刃，从铣削头起，顺时针方向向刀柄延伸的为右螺旋凹槽，逆时针方向向刀柄延伸的为左螺旋凹槽，所述右螺旋凹槽和所述左螺旋凹槽沿铣刀直径方向 的投影与铣刀轴心的夹角均为25°，所述铣刀为上排屑结构。该铣刀是专门针对FR-4板及 无卤素板材的特性专门设计的铣刀。该铣刀的铣削刀头的外径为0. 8-3. 175mm，说明该铣刀 适用范围为直径在0. 8-3. 175mm的槽孔的铣削加工，而不适用于外径小于0. 8mm的微小槽 孔的加工。若将该铣刀用于加工直径小于0. 8mm的槽孔，在保持该铣刀的其他结构参数不 变的情况下，只是将所述铣削刀头的外径缩小至0. 8mm以下，由于外径的缩小必然导致铣 削刀头的强度较小，很容易产生刀头“崩断”现象，影响加工效率及生产成本。而增大铣刀 的强度一般是通过增大其螺旋角或改换硬度更大的材料这两种方式实现的。增大螺旋角的 度数会使该铣刀的排屑空间相应减小，使得铣刀不能适应多层印制线路板尤其是微小槽孔 加工过程中高排屑的要求。如果仅仅通过换用硬度更大的材料加工该铣刀，则该铣刀的加 工难度相应增大、加工成本也势必会增加，另外由于铣刀的外径极小，加工过程中本身即存 在很高的难度，如果更换硬度更大的材料，则对该铣刀的加工将更加困难、对加工工艺的要 求更高。因此仅仅通过将现有铣刀的外径缩小、并通过更换材料以提高强度的方式并不能 适应多层印制线路板的微小槽孔的铣削加工，必须要通过重新设计铣刀的各项参数，使得 该铣刀在硬度、强度、排屑能力、锋利度、甚至加工工艺难度等方面均具有较好的效果，以适 应多层印制线路板微小槽孔的铣削加工。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的铣刀加工工艺不适用于加工 外径极小的铣刀的问题，进而提供一种可实现微小外径铣刀的加工工艺；本专利技术所要解决的第二个技术问题在于现有技术中的铣刀不适用于加工多层印 制线路板的微小槽孔的问题，进而提供一种强度高、锋利度好、容屑空间合理的适用于微小 槽孔加工的微型菱齿铣刀。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种微型菱齿铣刀的加工工艺，其特征在于 包括下述步骤(1)铣刀外径的磨制将选定材料的棒材经过粗磨-半精磨-精磨将所述棒材的 端部外径打磨至3. 175%.。。5匪,并打磨光滑；(2)确定铣削刀头的长度及端部倒角；(3)铣削刀头的粗磨将确定好位置的铣削刀头的外径磨至(0.4-0力二〗mm;(4)螺旋槽的半精切将所述铣削刀头螺旋槽切削至(0.4-0.7 : mm;(5)左、右螺旋槽的打磨按顺序将右螺旋槽和左螺旋槽的表面打磨光滑；(6)端齿周齿前角的打磨将打磨好左、右螺旋槽的周齿前角的工件按照设计的 端齿角度加工、打磨；(7)清洗、检验。所述步骤(1)中，所述粗磨是将所述铣削柄部的外径打磨至3.190〗°°2mm，所述半精 磨是将所述铣刀柄部的外径打磨至3.180广mm，所述精磨是将所述铣刀柄部的外径打磨至 3.175°0 005 mm。一种微型菱齿铣刀，包括刀柄，所述刀柄的一端延伸成铣削刀头，所述铣削刀头末 端成型有“V”型切削面，所述铣削刀头成型有环绕方向相反的螺旋凹槽分别形成左螺旋槽和右螺旋槽，所述左螺旋槽和所述右螺旋槽相交排列形成菱齿形状，所述左螺旋槽和所述 右螺旋槽的螺旋角均为18° 22°，所述铣削刀头的外径为0. 4 0. 7mm。所述左螺旋槽和所述右螺旋槽的螺旋角均为20°。所述左螺旋槽和所述右螺旋槽的周齿前角均为1° 3°。所述左螺旋槽和所述右螺旋槽的周齿前角均为2°。所述右螺旋槽为5条，所述左螺旋槽为4条。所述铣刀为右旋右切上排屑结构，所述右螺旋槽形成主切削刃和排屑槽，所述左 螺旋槽形成切削齿和分屑槽。所述铣刀采用超细粒度硬质合金棒料为基材制备。所述硬质合金的硬度HRA彡93. 2，抗弯强度TRS彡3900N/mm2,晶粒度< 0. 4 μ m。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，1、所述铣削刀头的外径为 0.4 0.7mm，同时将左、右螺旋槽的螺旋角设置为18° 22°，使得该铣刀适用于直径小 于0. 8mm的微小槽孔的铣削加工，在保证外径较小的情况下，选择合适的螺旋角度，在合理 设计排屑空间的同时保证铣削刀头的受力减小，避免因受力过大发生过度磨损或“崩断”本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微型菱齿铣刀的加工工艺，其特征在于包括下述步骤：（１）铣刀外径的磨制：将选定材料的棒材经过粗磨－半精磨－精磨将所述棒材的端部外径打磨至并打磨光滑；（２）确定铣削刀头的长度及端部倒角；（３）铣削刀头的粗磨：将确定好位置的铣削刀头的外径磨至（４）螺旋槽的半精切：将所述铣削刀头螺旋槽切削至（５）左、右螺旋槽的打磨：按顺序将右螺旋槽和左螺旋槽的表面打磨光滑；（６）端齿周齿前角的打磨：将打磨好左、右螺旋槽的周齿前角的工件按照设计的端齿角度加工、打磨；（７）清洗、检验。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，
申请(专利权)人：浙江瑞亨精密工具有限公司，
类型：发明
国别省市：33