CN101683698B - 一种用于电路板成形加工的铣刀、及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电路板成形加工的铣刀、及其加工方法。所述的铣刀包括两组螺旋状沟槽，其中一组螺旋状沟槽形成周刃，周刃的后刀面包括第一后刀面和第二后刀面，第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。本发明由于为用于电路板成形加工的铣刀加工出了两个后刀面，使得铣刀的后角可以由第一后刀面根据需要独立调节加工，不需改变铣刀的其他参数，也不会影响铣刀的其他性能；其后角较小，耐磨性更好，而且在加工电路板时后刀面与印制电路板的摩擦也较小，使用寿命较长。

Description

一种用于电路板成形加工的铣刀、及其加工方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板成形加工领域，更具体的说，涉及一种用于电路板(即PCB板，Printed Circuit Board)成形加工的铣刀、其加工方法、及对铣刀产品的再加工的方法。

背景技术

在印刷电路板成形加工领域，铣刀的后角的大小对于铣刀的抗磨损能力有很大的影响。尤其是随着电子行业的发展和环保的需要，高TG、环保等高硬度PCB板材的使用量不断增大，这两种板材的硬度较高，普通铣刀加工这两种板材时，铣刀磨损较为严重，寿命降低，大大的增加了电路板厂家的加工成本。

目前，传统印刷电路板成形加工的铣刀的结构如图1所示，所述的铣刀包括有两组螺旋状沟槽，其中一组螺旋槽为主螺旋槽，每两个相邻的主螺旋槽之间形成周刃；另一组螺旋状沟槽为断屑槽。其中，周刃包括有前刀面1和后刀面2，如图2所示，铣刀的后刀面是一个光滑的弧面，其后角(即后刀面2与过铣刀轴心的周面之间的夹角)的大小可由铣刀的螺旋槽的数目，螺旋槽的角度及槽深决定。

而对于一些板边尺寸要求高的加工场合，当铣刀的磨损程度较大时，就会出现印刷电路板尺寸变化过大、加工精度不够、板边光洁度不够好等问题。要让铣刀的磨损尽可能的小，就需要改变铣刀的后角，铣刀的后角越小，铣刀的磨损就越少，但由于铣刀的后刀面是一个光滑的弧面，其后角不能独立调整改变，想改变铣刀后角，就只能通过改变螺旋槽的数目或槽深等方法间接实现，再加上铣刀的后角越小，后刀面在铣削加工时与印制电路板的摩擦就越大，加工时对刀具的阻力较大。这种方法牺牲了铣刀的一些其他性能，提高加工的板边尺寸的精度就变的很困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨损性能更好、使用寿命更长的用于电路板成形加工的铣刀、其加工方法、及对铣刀产品的再加工的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于电路板成形加工的铣刀，包括两组螺旋状沟槽，其中一组螺旋状沟槽形成周刃，其中，所述的周刃的后刀面包括第一后刀面和第二后刀面，所述的第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，所述的第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。

所述的两组螺旋状沟槽中的一组形成周刃，另一组沟槽与形成周刃的沟槽相交并形成断屑槽，所述的两组螺旋状沟槽中至少有一组螺旋状沟槽的截面为U形。

所述的断屑槽为U形平底槽。U形截面的断屑槽的排屑空间比现有技术中的“V”形的断屑槽的排屑空间大，更有利于排屑，因此出现排屑不畅而影响板边尺寸精度的可能较小，加工出的PCB板板边的精度较高。

所述的形成周刃的螺旋状沟槽为U形平底槽。U形的形成周刃的螺旋状沟槽增大了排屑空间，更有利于排屑，提高了印刷电路板成形加工时的排屑能力，加工出的PCB板板边的精度较高、光洁度较好。

所述的形成周刃的螺旋状沟槽的两个侧壁分别为前一个周刃的后刀面和后一个周刃的前刀面，所述的前一个周刃的后刀面的第二后刀面与后一个周刃的前刀面之间通过平坦的底面平滑的过渡连接；所述的第二后刀面与底面之间的夹角大于前刀面与底面之间的夹角。

一种上述铣刀的加工方法，包括以下步骤：

A：在铣刀刀体上磨削出一组螺旋状沟槽，同时即产生了前刀面及第二后刀面；

B：在已形成的第二后刀面上再磨削出第一后刀面，并使得第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。

所述的铣刀的加工方法中，还包括根据实际需求计算第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的最佳夹角的步骤，对应的，所述的步骤B中即按此最佳夹角进行第一后刀面的加工。我们可以根据实际情况对第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的角度进行调整加工。

所述的步骤A中，通过拥有三个磨削面的专用砂轮进行磨削，以加工出U形的螺旋状沟槽。

所述的铣刀的加工方法，还包括以下步骤：通过拥有三个磨削面的专用砂轮进行磨削，在铣刀刀体上磨削出与第一组螺旋状沟槽相交的另一组螺旋状沟槽，以加工出U形的两侧边沿及设置在两侧边之间的平坦的底面的螺旋状沟槽。

一种对铣刀产品的再加工的方法，其包括在铣刀的周刃的后刀面上再磨削出第一后刀面的步骤；原后刀面未磨削的部分即为第二后刀面，并使得第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。

本发明由于为用于电路板成形加工的铣刀加工出了两个后刀面，使得铣刀的后角可以由第一后刀面根据需要独立调节加工，不需改变铣刀的其他参数，也不会影响铣刀的其他性能；而第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角大于第一后刀面所形成的后角的角度，其后角较小，耐磨性更好，而且在加工电路板时后刀面与印制电路板的摩擦也较小，使用寿命较长。而上述铣刀的加工方法不仅可以直接加工铣刀，还可以对现有的铣刀的基础上实现再加工，而直接成为本发明所述的铣刀，应用范围较广，加工非常方便。

附图说明

图1是现有技术中的传统铣刀的结构示意图；

图2是现有技术中的传统铣刀的主螺旋槽及后刀面的截面示意图；

图3是现有技术中的传统铣刀的断屑槽的截面示意图；

图4是本发明实施例的U形断屑槽的铣刀的结构示意图；

图5是图4中的铣刀的后刀面的截面示意图；

图6是图4中的铣刀的断屑槽的截面示意图；

图7是本发明实施例的U形主螺旋槽的结构示意图；

图8是图7中的铣刀的主螺旋槽的截面示意图。

其中：1、前刀面；2、后刀面；3、前刀面；4、第一后刀面；5、第二后刀面；6、断屑槽。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

本发明所述的用于电路板成形加工的铣刀的结构如图4-图8所示，由一组右旋的螺旋槽及一组左旋的螺旋槽组成，其中一组螺旋状沟槽形成周刃，铣刀的前刀面3，后刀面4及切削刃都是由右旋(左旋)螺旋槽生成；另一组螺旋状沟槽与形成周刃的沟槽相交并形成断屑槽6。其中，所述的周刃的后刀面包括第一后刀面4和第二后刀面5，所述的第一后刀面4与周刃的前刀面3相交形成切削角，如图5及图8中所示，所述的第一后刀面4与第二后刀面5相交，第一后刀面4与过铣刀轴心的周面之间的夹角(即铣刀切削刃的后角)小于第二后刀面5与过铣刀轴心的周面之间的夹角。

由于本发明所述的铣刀采用双后刀面设计，第一后刀面的后角较小，提高了切削刃及后刀面在铣削加工时后刀面的抗摩损能力，可以避免因切削刃磨损过大而造成的印刷电路板尺寸变化过大、板边光洁度不够等问题；而第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角较大，减小后刀面在铣削加工时后刀面与印制电路板的摩擦，减小了加工时对刀具的阻力，使用寿命更长。采用双后刀面设计，避免了传统铣刀的改善抗摩损能力与减小加工摩擦阻力的不能同时兼备的矛盾。

另外，又由于铣刀的后角可以由第一后刀面控制，而不需改变铣刀的其他参数，也不会影响铣刀的其他性能，因此可以根据需要独立调节后角大小进行加工，更为灵活方便。

排屑不良往往也是造成印刷电路板成形加工时板边精度下降的一个原因，传统印刷电路板成形加工用的铣刀的断屑槽及主螺旋槽的截面分别呈“V”形和倾斜的“V”形(参见图2和图3)，不利于排屑，造成板边的尺寸精度不高。

为此，我们将这两组螺旋状沟槽中的至少一组设计为截面为U形的U形平底槽。可以仅在铣刀中使用U形的断屑槽或U形的主螺旋槽，当然，同一个铣刀中也可以采用断屑槽和主螺旋槽皆为U形平底槽的结构。

如图4和图6所示，所述的断屑槽6为U形平底槽，断屑槽的底部较为平坦，两个侧面与底部之间平滑连接，其截面呈U形。U形截面的断屑槽的排屑空间比现有技术中的“V”形的断屑槽的排屑空间大，更有利于排屑，因此出现排屑不畅而影响板边尺寸精度的可能较小，提高了印刷电路板成形加工时的排屑能力，加工出的PCB板板边的精度较高、光洁度较好。

如图7和图8所示，所述的形成周刃的螺旋状沟槽即主螺旋槽7为U形平底槽。所述的主螺旋槽7的两个侧壁分别为前一个周刃的后刀面和后一个周刃的前刀面，所述的前一个周刃的后刀面的第二后刀面与后一个周刃的前刀面之间通过平坦的底面平滑的过渡连接；所述的第二后刀面与底面之间的夹角大于前刀面与底面之间的夹角，以形成切削刃。U形的主螺旋槽增大了排屑空间，更有利于排屑，提高了印刷电路板成形加工时的排屑能力，加工出的PCB板板边的精度较高、光洁度较好。

这样的设计还可以延长铣刀的寿命。由于铣刀的加工寿命主要由铣刀的整体刚性决定，铣刀刚性主要由于以下几点决定：

1.芯径的大小。芯径大则刚性好，抗折断性强，但芯径太大，排尘不易，容易产生切屑阻塞，导致断刀；

2.排屑能力强弱。排屑能力主要由排屑空间决定，排屑空间大，排屑顺畅，则切屑对刀刃的挤压力就越小，铣刀的刚性就越好；

3.右螺旋槽前后角的大小，决定刃口的锋利性，刃口锋利，切屑就越细，发热量小，切屑就容易排出；但刃口过于锋利，磨损较严重，且容易崩刃，对切也削不利。

在铣刀直径一定的情况下，铣刀的芯径与排屑能力是矛盾的，芯径大则排屑能力相对减弱；并且刀具加工时和板材的摩擦对刀具的寿命也有非常大的影响，摩擦大，铣刀发热量大，铣刀的磨损也越严重，刀具容易折断。将断屑槽和主螺旋槽设计成U形平底槽，就可以在扩大了排屑空间的前提下，适当的增大铣刀的芯径，加强刚性，使得抗折断性更强。

加工上述的铣刀，包括以下步骤：

首先，金钢石砂轮在一根圆柱形合金棒上磨削出若干条右旋(左旋)的主螺旋槽，同时也产生了前刀面及第二后刀面；

为了调整后刀面的后角大小，在已形成的第二后刀面上用金钢石砂轮再磨削第一后刀面，第一后刀面与前刀面相交形成切削刃；并使得第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。其中，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角是根据实际需求预先计算、调整好的。

断屑槽的加工可以在上述主螺旋槽加工之前或之后进行。

在加工“U”形的主螺旋槽或断屑槽时，需采用特殊的砂轮。加工传统铣刀的“V”形的主螺旋槽或断屑槽的砂轮一般被修整两个磨削面，分别形成“V”形的两个边沿；而加工本铣刀的“U”形的主螺旋槽或断屑槽的砂轮则被修整为三个磨削面，分别形成“U”形的两侧边沿及较平坦的底部。在加工“U”形平底槽时，再对各个磨削面进行修整，同时注意各磨削面的角度及宽度，它们将决定“U”形的主螺旋槽或断屑槽的几何形状，在生产中根据需要调整磨削面的角度及宽度即可以得到对合适的“U”形的主螺旋槽或断屑槽。从图6和图8中可以看出，“U”形的主螺旋槽和断屑槽的形状是不同的，因此，需要根据加工的具体形状，调整砂轮的三个磨削面的具体形状。

上述铣刀的加工方法不仅可以直接加工铣刀，还可以对现有的铣刀的基础上实现再加工，而直接成为本发明所述的铣刀。

一种对铣刀产品的再加工的方法，包括在铣刀的周刃的后刀面上再磨削出第一后刀面的步骤；原后刀面未磨削的部分即为第二后刀面，并使得第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。这种再加工的方法可以对现有的成品铣刀进行再次改造，应用范围较广，加工非常方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于电路板成形加工的铣刀，包括两组螺旋状沟槽，其中一组螺旋状沟槽形成周刃，其特征在于，所述的周刃的后刀面包括第一后刀面和第二后刀面，所述的第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，所述的第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角；所述的两组螺旋状沟槽中的一组形成周刃，另一组沟槽与形成周刃的沟槽相交并形成断屑槽，所述的两组螺旋状沟槽中至少有一组螺旋状沟槽的截面为U形；所述的形成周刃的螺旋状沟槽为U形平底槽；所述的形成周刃的螺旋状沟槽的两个侧壁分别为前一个周刃的后刀面和后一个周刃的前刀面，所述的前一个周刃的后刀面的第二后刀面与后一个周刃的前刀面之间通过平坦的底面平滑的过渡连接；所述的第二后刀面与底面之间的夹角大于前刀面与底面之间的夹角。

2.如权利要求2所述的用于电路板成形加工的铣刀，其特征在于，所述的断屑槽为U形平底槽。

3.一种加工如权利要求1所述的铣刀的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：在铣刀刀体上磨削出一组螺旋状沟槽，同时即产生了前刀面及第二后刀面；

B：在已形成的第二后刀面上再磨削出第一后刀面，并使得第一后刀面与周刃的前刀面相交形成切削角，第一后刀面与第二后刀面相交，第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角小于第二后刀面与过铣刀轴心的周面之间的夹角。

4.如权利要求3所述的铣刀的加工方法，其特征在于，所述的铣刀的加工方法中，还包括根据实际需求计算第一后刀面与过铣刀轴心的周面之间的最佳夹角的步骤，对应的，所述的步骤B中即按此最佳夹角进行第一后刀面的加工。

5.如权利要求3所述的铣刀的加工方法，其特征在于，所述的步骤A中，通过拥有三个磨削面的专用砂轮进行磨削，以加工出U形的螺旋状沟槽。

6.如权利要求3或5所述的铣刀的加工方法，其特征在于，所述的铣刀的加工方法，还包括以下步骤：通过拥有三个磨削面的专用砂轮进行磨削，在铣刀刀体上磨削出与第一组螺旋状沟槽相交的另一组螺旋状沟槽，以加工出U形的两侧边沿及设置在两侧边之间的平坦的底面的螺旋状沟槽。

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