CN109382861A - 一种复合板内层用半固化片的成型加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合板内层用半固化片成型加工方法，包括以下步骤：步骤S10：利用定位装夹治具将PP片原料片材进行定位装夹，承载底板定位安装于数控机床的加工台面上，多层PP片原料片材叠放于承载底板，然后用切削压板压紧定位多层PP片原料片材；步骤S20：利用数控机床的切削刀具对定位装夹完成的PP片原料片材进行切削加工，切削刀具穿过切削压板上的切削模型通孔并沿着其形状路径对PP片原料片材进行切削加工；步骤S30：将切削加工完成的多层PP片进行卸料，并且将多层PP片进行逐片分离。应用本技术方案能够解决现有技术中难以有效地对PP片的原料片材进行定位装夹，导致切削加工过程十分困难、废品率较高的问题。

Description

一种复合板内层用半固化片的成型加工方法

技术领域

本发明属于电子设备成型加工技术领域，尤其涉及一种复合板内层用半固化片成型加工方法。

背景技术

目前，随着短小、轻薄的智能终端的硬件发展，多层HDI(High DensityInterconnector的缩写)软硬复合板(即一种PCB板)在这类产品中应用越来越广泛，对这类PCB板的制作要求也越来越精密，其中的内层用半固化片(简称PP片)也倾向与精密化。

在现有技术中，PP片成型加工主要使用模具冲压成型，该技术有成型一致性好、批量生产效率高、使用寿命长、切口无残胶及相对成本低等优点，适合大批量生产。但是，由于冲压成型时起模时间周期长、冲压模具成本高，特别是应用模具冲压成型技术进行生产槽小于1mm的PP片时，细小槽冲压过程容易断针导致停产，此时，应用数控切削加工(CNC成型加工)技术来生产PP片的优势就显现出来了。

但是，由于CNC成型加工时依靠切削刀具高速旋转切削PP片，因而会产生发热熔胶，导致刀具在切削过程中出现缠胶，使得PP片的切口变形及切口出现熔胶残留导致片与片之间无法分离而报废。另外，由于PP片的厚度为0.01mm到0.025mm，因而在现有技术的切削加工过程中，难以有效地对层叠的多片PP片的原料片材进行定位装夹，导致切削加工过程十分困难、废品率较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种复合板内层用半固化片成型加工方法，旨在现有技术中难以有效地对PP片的原料片材进行定位装夹，导致切削加工过程十分困难、废品率较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种复合板内层用半固化片成型加工方法，包括以下步骤：

步骤S10：利用定位装夹治具将PP片原料片材进行定位装夹，其中，在定位装夹的过程中，定位装夹治具包括承载底板和切削压板，承载底板定位安装于数控机床的加工台面上，多层PP片原料片材叠放于承载底板，然后用切削压板压紧定位多层PP片原料片材，切削压板上设有切削模型通孔；

步骤S20：利用数控机床的切削刀具对定位装夹完成的PP片原料片材进行切削加工，在切削加工过程中，切削刀具穿过切削模型通孔并沿着其形状路径对PP片原料片材进行切削加工，且切削刀具的刀头端不与数控机床的加工台面接触；

步骤S30：将切削加工完成的多层PP片进行卸料，并且将多层PP片进行逐片分离。

进一步地，在步骤S20中，切削刀具的转速为s，25000r/min≤s≤31500r/min，且切削刀具沿切削模型通孔的形状路径的进给速度为f，10m/min≤f≤20m/min。

进一步地，在步骤S20中，进行切削加工所采用的切削刀具的刀刃外径为d，0.6mm≤d＜1.2mm。

进一步地，在步骤S20中，进行切削加工所采用的切削刀具的刀身刀刃段的刀槽径向深度为0.1mm至0.2mm。

进一步地，在步骤S20中，进行切削加工所采用的切削刀具的刀刃刃边的数量为2至6条。

进一步地，在步骤S20中，进行切削加工所采用的切削刀具的刀身刀刃段的长度为L，1mm≤L≤8mm。

进一步地，承载底板上设有配合切削模型槽，配合切削模型槽的形状路径与切削模型通孔的形状路径相同，在步骤S10中对PP片原料片材定位装夹完成后，配合切削模型槽与切削模型通孔两者在加工台面上的竖直投影相重合，在步骤S20中，刀头端插入配合切削模型槽中。

进一步地，在步骤S10中，定位装夹治具还包括多个定位销钉，多个定位销钉依次地穿过承载底板、PP片原料片材、切削压板进行定位装夹PP片原料片材。

进一步地，在步骤S20中，当切削刀具穿过切削模型通孔并沿着其形状路径对PP片原料片材进行切削加工的过程中，切削刀具的刀柄的外侧面与切削模型通孔的相应侧边相接触。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：应用本发明的成型加工方法在切削加工PP片产品时利用承载底板和切削压板能够实现对PP片原料片材的精确装夹定位，并通过预制的切削模型通孔对PP片原料片材进行切削加工的精度控制，从而简化切削加工过程，并实现PP片产品的质量控制，降低了在切削过程的废品率。

附图说明

图1是本发明的实施例的复合板内层用半固化片成型加工方法采用的装夹治具中的承载底板的主视图；

图2是图1的A框中承载底板上单个配合切削模型槽的结构示意图；

图3是图2的C-C的剖视结构示意图；

图4是本发明的实施例的复合板内层用半固化片成型加工方法采用的装夹治具中的切削压板的主视图；

图5是图4的B框中切削压板上单个切削模型通孔的结构示意图；

图6是图5的D-D的剖视结构示意图；

图7是本发明的实施例的复合板内层用半固化片成型加工方法采用的装夹治具中缓冲板、承载底板、半固化片片材、切削压板和切削刀具之间的配合结构示意图；

图8是本发明的实施例的复合板内层用半固化片成型加工方法采用的切削刀具的立体结构示意图；

图9是本发明的实施例的复合板内层用半固化片成型加工方法采用的切削刀具的主视图；

图10是图9中F的放大结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：

100、PP片原料片材；10、承载底板；11、配合切削模型槽；12、第一销钉孔；20、切削压板；21、切削模型通孔；22、第二销钉孔；30、切削刀具；301、刀身刀刃段；302、刀柄；303、辅助装夹块；31、刀头端；32、根部端；33、刀槽；35、刀刃刃边；37、过渡斜面；40、缓冲板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

结合参见图1至图10所示，本发明的复合板内层用半固化片成型加工方法包括以下步骤：

步骤S10：利用定位装夹治具将PP片原料片材100进行定位装夹，其中，在定位装夹的过程中，定位装夹治具包括承载底板10和切削压板20，承载底板10定位安装于数控机床的加工台面上，多层PP片原料片材100叠放于承载底板10，然后用切削压板20压紧定位多层PP片原料片材100，切削压板20上设有切削模型通孔21；

步骤S20：利用数控机床的切削刀具30对定位装夹完成的PP片原料片材100进行切削加工，切削刀具30通过刀柄302和辅助装夹块303装夹固定在数控机床的刀座上，在切削加工过程中，切削刀具30穿过切削模型通孔21并沿着其形状路径对PP片原料片材100进行切削加工，且切削刀具30的刀头端31不与数控机床的加工台面接触；

步骤S30：将切削加工完成的多层PP片进行卸料，并且将多层PP片进行逐片分离。

应用本发明的成型加工方法对PP片原料片材100进行切削加工成型的过程，需对PP片原料片材100进行定位装夹，使得PP片原料片材100在切削加工过程中始终保持相对于数控机床的加工台面的固定切削位置，因而定位装夹过程中使用承载底板10与切削压板20在数控机床的加工台面上定位后对PP片原料片材100同时施力夹紧，从而达到对PP片原料片材100定位装夹的目的，以在切削加工的过程中保证PP片原料片材100被切削加工的切削精度。然后，启动数控机床，通过数控机床的切削刀具30对已经定位装夹好的PP片原料片材100进行切削加工，在成型加工方法中，所采用的切削压板20上预先精加工完成切削模型通孔21，该切削模型通孔21根据所需的PP片产品的切削加工精度以及配合所采用的切削刀具30的刀具尺寸进行设计并精加工完成，并严格控制切削模型通孔21的形成精度，使得切削刀具30的刀头端31在穿过该切削模型通孔21并沿着该切削模型通孔21的形状路径对PP片原料片材100进行切削时候能够达到并始终保证统一的切削精度。因此，应用本发明的成型加工方法在切削加工PP片产品时能够实现对PP片原料片材100的精确装夹定位，并通过预制的切削模型通孔21对PP片原料片材100进行切削加工的精度控制，从而简化切削加工过程，并实现PP片产品的质量控制，降低了在切削过程的废品率。

在定位装夹PP片原料片材100的过程中，先要将承载底板10安装固定在加工台面上。如图7所示，承载底板10与加工台面之间放置了一块缓冲板40，缓冲板40采用易切削的软质材料制作，且缓冲板40的耐压性能良好(也就是说，当缓冲板40的板面受到挤压力时，缓冲板40几乎不产生挤压变形，尤其在切削刀具30切屑过程中受到由切削刀具30施加的切削压力，缓冲板40不产生挤压变形)。在该成型加工方法中采用的装夹治具还包括多个定位销钉(未图示)，首先将多个定位销钉按照预先设计的定位位置安装固定在加工台面上，然后将缓冲板40放置好，再放置承载底板10，使得各个定位销钉穿过承载底板10上各个相应的第一销钉孔12以实现对承载底板10的定位精度控制，接着将PP片原料片材100定位放置在承载底板10上，PP片原料片材100上各个定位通孔也相应的穿在各定位销钉上以此限制PP片原料片材100的放置精度，再将切削压板20的各个第二销钉孔22对准各个定位销钉进行安装，这样，多个定位销钉依次地穿过承载底板10、PP片原料片材100、切削压板20，最后对切削压板20施加夹紧力并保持该夹紧力(在对加工完成的PP片进行卸料的过程中，首先将此施力夹紧的恒定力撤销，然后将切削压板20脱离定位销钉而取出，再将层叠的多片PP片同时脱离定位销钉而取出后进行片与片分离即可)，从而完成定位装夹PP片原料片材100。

在切削刀具30沿着切削模型通孔21的形状路径对PP片原料片材100进行切削加工的过程中，切削刀具30的刀柄302的外侧面与切削模型通孔21的相应侧边相接触。此时，切削刀具30的刀身刀刃段301的根部端32并未穿过切削模型通孔21，而是位于切削模型通孔21中，使得PP片原料片材100能够确保完全切削到。如图8至图10所示，由于刀柄302的端部与根部端32之间通过过渡斜面37过渡设置，即刀身刀刃段301的直径小于刀柄302的直径，因此过渡斜面37也位于切削模型通孔21中，而刀柄302的端部的外侧面则贴附在切削模型通孔的相应侧边上进行走刀。

在应用本发明的成型加工方法切削加工PP片原料片材100的过程中，为了能够切削加工生产出合格且精度质量高的PP片产品，因而在切削加工时必须时刻避免切削加工过程中存在的发热熔胶现象，因此，在步骤S20中，在步骤S20中，切削刀具30的转速为s，25000r/min≤s≤31500r/min时切削加工的PP片原料片材100的切口整齐、无残胶，并且层叠的多片PP片原料片材100容易分离，优选地，切削刀具30的转速设定为28500r/min≤s≤31500r/min。在本实施例中，步骤S20的切削加工时切削刀具30的转速s＝30000r/min。并且，切削刀具30沿切削模型通孔21的形状路径的进给速度为f，10m/min≤f≤20m/min，控制均匀的进给速度从而控制切削过程中切削刀具30的刀身刀刃段301与PP片原料片材100之间缠身的切削热量，从而较好避免发热熔胶的情况发生，在本实施例中，采用的切削刀具30进给速度f＝15m/min。

为了进一步降低在切削刀具30切削PP片原料片材100的过程中所产生的热量以控制发热熔胶现象，如图10所示，本实施例在步骤S20过程中采用的切削刀具30的刀刃刃边35的数量为2至6条。试验表明，切削刀具30的刀刃刃边35的数量越少，切削刀具30的刀身刀刃段301与PP片原料片材100之间因切削摩擦产生的热量越少，发生发热熔胶的现象就越少，因此，本实施例在步骤S20的切削加工过程所采用的切削刀具30的刀刃刃边35为2条，把切削摩擦产生的热量将至最低。

由于采用CNC成型加工的PP片产品时，在切削过程中为了更好地适应加工精度并保证切削刀具30的机械强度，避免因切削刀具30在切削过程中受挤压导致自身产生扰度而引起切削加工精度偏差过大，因此，在该成型加工方法的切削加工过程中(即步骤S20中)，进行切削加工所采用的切削刀具30的刀刃外径为d，0.6mm≤d＜1.2mm，如图10所示。切削刀具30的刀刃外径的选择应根据所需切削加工的PP片产品的槽的宽度尺寸，并结合切削刀具30的自身机械强度进行选择，例如，所需切削加工的槽的宽度为0.7mm，此时，所选用的切削刀具30的刀刃外径为0.6mm≤d＜0.7mm，在本实施例中，切削刀具30的刀刃外径d＝0.6mm。

另外，所采用的切削刀具30的刀身刀刃段301的刀槽33径向深度为0.1mm至0.2mm，相比于现有技术中切削加工PP片产品所采用的切屑刀具，本发明的切削刀具30在保证了自身机械强度的同时加深了刀槽33的设计深度，使得在切削加工过程所产生的热量能够迅速散热。并且，加深了刀槽33的深度之后，切削加工过程中产生的切屑也能够迅速排出，降低了因切屑堆积在刀槽33继而影响热量散发而造成温度升高导致的发热熔胶的可能性。

在切削加工PP片原料片材100时，由于单片PP片原料片材100的厚度为0.01mm到0.025mm，为了提高切削加工的成型效率，因此，将多片PP片原料片材100进行层叠，从而层叠形成一定厚度的堆叠片材而同时进行切削加工，但在层叠的PP片原料片材100的厚度并不能超过切削刀具30的切削限度。在本实施例中，所采用的切削刀具30的刀身刀刃段301的长度为L，1mm≤L≤8mm。在保证了切削刀具30的自身机械强度的基础上，避免产生影响切削精度的扰度变化，因此，层叠的PP片原料片材100的厚度不能超过4mm，确保切削加工的切削精度。在该成型加工方法采用的装夹治具中，承载底板10上设有配合切削模型槽11，配合切削模型槽11的形状路径与切削模型通孔21的形状路径相同。在步骤S10中对PP片原料片材100定位装夹完成后，配合切削模型槽11与切削模型通孔21两者在加工台面上的竖直投影相重合，在步骤S20中，刀头端31插入配合切削模型槽11中。这样，在确保切削刀具30的刀身刀刃段301完全切削层叠的PP片原料片材100的同时，切削刀具30的刀头端31和根部端32均分别地预留了相应的余量(即：根部端32所预留的余量位于切削模型通孔21内，刀头端31所预留的余量位于配合切削模型槽11内)，相应地保护了刀头端31，避免其与加工台面发生碰撞而导致切削刀具30崩刀或折断。即使在切削加工过程中，刀头端31的预留余量过多而将配合切削模型槽11的槽底切屑穿透了，由于在承载底板10和加工台面之间设置了缓冲板40，此时刀头端31切削在缓冲板40上，仍然能够保护刀头端31而使其不与加工台面发生碰撞。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10：利用定位装夹治具将PP片原料片材(100)进行定位装夹，其中，在定位装夹的过程中，定位装夹治具包括承载底板(10)和切削压板(20)，所述承载底板(10)定位安装于数控机床的加工台面上，多层所述PP片原料片材(100)叠放于所述承载底板(10)，然后用所述切削压板(20)压紧定位多层所述PP片原料片材(100)，所述切削压板(20)上设有切削模型通孔(21)；

步骤S20：利用数控机床的切削刀具(30)对定位装夹完成的PP片原料片材(100)进行切削加工，在切削加工过程中，所述切削刀具(30)穿过所述切削模型通孔(21)并沿着其形状路径对所述PP片原料片材(100)进行切削加工，且所述切削刀具(30)的刀头端(31)不与数控机床的加工台面接触；

步骤S30：将切削加工完成的多层PP片进行卸料，并且将多层PP片进行逐片分离。

2.如权利要求1所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述切削刀具(30)的转速为s，25000r/min≤s≤31500r/min，且所述切削刀具(30)沿所述切削模型通孔(21)的形状路径的进给速度为f，10m/min≤f≤20m/min。

3.如权利要求2所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，进行切削加工所采用的所述切削刀具(30)的刀刃外径为d，0.6mm≤d＜1.2mm。

4.如权利要求3所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，进行切削加工所采用的所述切削刀具(30)的刀身刀刃段(301)的刀槽(33)径向深度为0.1mm至0.2mm。

5.如权利要求4所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，进行切削加工所采用的所述切削刀具(30)的刀刃刃边(35)的数量为2至6条。

6.如权利要求4所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，进行切削加工所采用的所述切削刀具(30)的刀身刀刃段(301)的长度为L，1mm≤L≤8mm。

7.如权利要求1至6中任一项所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，所述承载底板(10)上设有配合切削模型槽(11)，所述配合切削模型槽(11)的形状路径与所述切削模型通孔(21)的形状路径相同，在所述步骤S10中对所述PP片原料片材(100)定位装夹完成后，所述配合切削模型槽(11)与所述切削模型通孔(21)两者在加工台面上的竖直投影相重合，在所述步骤S20中，所述刀头端(31)插入所述配合切削模型槽(11)中。

8.如权利要求7所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述定位装夹治具还包括多个定位销钉，多个所述定位销钉依次地穿过所述承载底板(10)、所述PP片原料片材(100)、切削压板(20)进行定位装夹所述PP片原料片材(100)。

9.如权利要求7所述的复合板内层用半固化片成型加工方法，其特征在于，在所述步骤S20中，当所述切削刀具(30)穿过所述切削模型通孔(21)并沿着其形状路径对所述PP片原料片材(100)进行切削加工的过程中，所述切削刀具(30)的刀柄(302)的外侧面与所述切削模型通孔(21)的相应侧边相接触。