CN113696248B - 一种高精密在ptfe高频电路板上成型深槽的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备及方法，它包括工作台（1）、固设于工作台（1）台面上的两个支撑座（2），两个支撑座（2）均纵向设置，支撑座（2）上位于其前后端均固设有平台（3），四个平台（3）的外端面上均固设有升降油缸（5），升降油缸（5）活塞杆的作用端上固设有升降板（6），四个升降板（6）之间固设有翅片式散热器（7），升降板（6）的底表面上固设有位于定位柱（4）正上方的压筒（8）；工作台（1）的台面上固设有进给油缸（9），进给油缸（9）活塞杆的作用端上固设有滑台（10）。本发明的有益效果是：结构紧凑、提高条形深槽成型质量、延长刀具使用寿命。

Description

一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备及方法

技术领域

本发明涉及成型条形深槽的技术领域，特别是一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备及方法。

背景技术

PTFE高频电路板的基材为聚四氟乙烯基材PTFE，聚四氟乙烯基材的介电常数低，因此常用于制作通过高频高速信号的印制电路板。工艺上要求在聚四氟乙烯基板的一个面上沿其板材方向上加工出一道条形深槽，以得到成品基板，其中成品基板的结构如图1~2所示，它包括聚四氟乙烯基板21，聚四氟乙烯基板21上开设有条形深槽23，条形深槽23用于放置各种元器件。

现有加工成品基板的加工工艺为：先采用压板夹持机构将聚四氟乙烯基板工装固定在工作台上，然后采用锣机根据设定深度在基板上成型出一道条形深槽，最后打开压板夹紧机构，即可加工出带有条形深槽的成品基板。然而，这种成型工艺虽然能够加工出条形深槽，但是在实际的生产过程中，技术人员仍然发现出以下技术缺陷：I、由于聚四氟乙烯基板21的材质柔软，当锣机的刀具在切削聚四氟乙烯基板21的材料时，聚四氟乙烯基板21上的热量急剧升高，导致刚成型出的条形深槽立刻发生变形，即条形深度的两侧壁发生形变，最终导致条形深槽各个段处的宽度不一致，从而极大的降低了条形深槽的成型质量。II、压板夹紧机构的压板只能在垂向方向压住聚四氟乙烯基板，但是在周向方向并没有将其固定住，造成锣机的刀具在切削聚四氟乙烯基板21的材料时，切削力使基板发生周向位移，进而导致成型出的条形深槽的槽底上带有大量的毛刺，这无疑是进一步的降低了条形深槽的成型质量。III、锣机的刀具在切削基板前，需要在基板上划线，划线后使刀具沿着划线处进行切削，虽然能够加工出条形深槽，但是人工划线经常画偏，导致各个产品上条形深槽的位置不一致，进一步的降低了条形深槽的成型质量。IV、锣机刀具的切削量大，刀具上发热量相当大，加工几个基板后，整个刀具的刀刃变钝，无法继续进行切削材料，造成经常需要更换刀具，这无疑是增加了生产成本，不利于大批量生产产品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、提高条形深槽成型质量、延长刀具使用寿命的高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备，它包括工作台、固设于工作台台面上的两个支撑座，两个支撑座均纵向设置，支撑座上位于其前后端均固设有平台，四个平台的顶表面上均固设有定位柱，四个平台的外端面上均固设有升降油缸，升降油缸活塞杆的作用端上固设有升降板，四个升降板之间固设有翅片式散热器，升降板的底表面上固设有位于定位柱正上方的压筒；所述工作台的台面上固设有进给油缸，进给油缸设置于支撑座的后侧，进给油缸活塞杆的作用端上固设有滑台，滑台的顶部固设有刀具安装座，刀具安装座的顶表面上焊接有第一刀具和第二刀具，第一刀具的横截面为三角形，第二刀具设置于第一刀具的后侧，第二刀具的宽度与条形深槽的宽度相等，第二刀具的后端面上焊接有铜条，铜条的宽度与条形深槽的宽度相等，铜条的顶表面与第二刀具的顶表面平齐，铜条的长度大于条形深槽的长度。

所述工作台的台面上固设有两根纵向设置的导轨，两根导轨均设置于两个支撑座之间，所述滑台的底表面上固设有两个分别与导轨相对应的滑块，两个滑块分别滑动安装于两根导轨上。

四个升降板的内端面上均固设有立板，所述翅片式散热器的散热板的四个角分别对应焊接于四个立板上。

所述进给油缸活塞杆的作用端与滑台之间固设有连接板。

所述压筒的底表面上固设有橡胶圈。

所述第二刀具为刨刀，第二刀具的高度与第一刀具的高度相等。

它还包括控制器，所述控制器与升降油缸的电磁阀、进给油缸的电磁阀电连接。

一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的方法，它包括以下步骤：

S1、在聚四氟乙烯基板的上预先钻出四个通孔，确保四个通孔分别与四个定位柱相对应，且确保定位柱的外径与通孔的直径相等；

S2、聚四氟乙烯基板的定位工装，工人将聚四氟乙烯基板上的四个通孔分别对应的套设于四个定位柱上，此时聚四氟乙烯基板支撑于四个平台所构成的平面上，从而实现了聚四氟乙烯基板的定位工装；

S3、聚四氟乙烯基板的夹持固定，工人控制四个升降油缸的活塞杆同时向下缩回，活塞杆带动升降板向下运动，升降板带动立板和翅片式散热器同步向下运动，当活塞杆完全缩回，翅片式散热器的散热板的底表面与聚四氟乙烯基板的顶表面接触，同时四个橡胶圈分别抵压在聚四氟乙烯基板的四个角落处，从而将聚四氟乙烯基板夹持固定在平台和散热板之间；

S4、条形深槽的成型，工人控制进给油缸的活塞杆向前伸出，活塞杆带动滑台沿着导轨向前运动，滑台带动第一刀具、第二刀具和铜条同步向前做直线运动，第一刀具先在聚四氟乙烯基板的底表面上先成型出截面为三角形的槽体，随后第二刀具在槽体的基础上切削掉余量以得到条形深槽，随后铜条立即嵌入于条形深槽内以将条形深槽撑起来，当进给油缸的活塞杆完全伸出后，即可最终在聚四氟乙烯基板的底表面上成型出条形深槽，且铜条嵌入于条形深槽内；其中，在成型条形深槽的过程中，产生在聚四氟乙烯基板上的热量传递给散热板，散热板将热量传导给翅片，翅片将热量传递到空气中，同时产生在条形深槽内壁上的热量传递给铜条上；

S5、当聚四氟乙烯基板冷却后，工人控制升降油缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动升降板复位，工人将成品基板从定位柱上拆卸下来，同时使成品基板与铜条脱离，即可得到成品基板；

S6、控制进给油缸的活塞杆复位，以为加工第二成品基板做准备，重复步骤S1~S5的操作，即可生产出第二个成品基板。

本发明具有以下优点：结构紧凑、提高条形深槽成型质量、延长刀具使用寿命。

附图说明

图1 为成品基板的结构示意图；

图2 为图1的仰视图；

图3 为本发明的结构示意图；

图4 为图3的俯视图；

图5 为图3中去掉翅片式散热器的结构示意图；

图6 为在聚四氟乙烯基板上加工出通孔的示意图；

图7 为工装定位聚四氟乙烯基板的示意图；

图8 为图7中去掉翅片散热器的示意图；

图9 为翅片式散热器的散热板与聚四氟乙烯基板定位的示意图；

图10 为图9的A-A剖视图；

图11 为刀具切削聚四氟乙烯基板的过程中的示意图；

图12为成型出条形深槽的示意图；

图13为铜条与聚四氟乙烯基板的配合示意图；

图14为图13的右侧示意图；

图中，1-工作台，2-支撑座，3-平台，4-定位柱，5-升降油缸，6-升降板，7-翅片式散热器，8-压筒，9-进给油缸，10-滑台，11-刀具安装座，12-第一刀具，13-第二刀具，14-铜条，15-导轨，16-滑块，17-立板，18-散热板，19-连接板，20-橡胶圈，21-聚四氟乙烯基板，22-通孔，23-条形深槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图3~5所示，一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的设备，它包括工作台1、固设于工作台1台面上的两个支撑座2，两个支撑座2均纵向设置，支撑座2上位于其前后端均固设有平台3，四个平台3的顶表面上均固设有定位柱4，四个平台3的外端面上均固设有升降油缸5，升降油缸5活塞杆的作用端上固设有升降板6，四个升降板6之间固设有翅片式散热器7，四个升降板6的内端面上均固设有立板17，所述翅片式散热器7的散热板18的四个角分别对应焊接于四个立板17上，升降板6的底表面上固设有位于定位柱4正上方的压筒8，压筒8的底表面上固设有橡胶圈20；所述工作台1的台面上固设有进给油缸9，进给油缸9设置于支撑座2的后侧，进给油缸9活塞杆的作用端上固设有滑台10，滑台10的顶部固设有刀具安装座11，刀具安装座11的顶表面上焊接有第一刀具12和第二刀具13，第一刀具12的横截面为三角形，第二刀具13设置于第一刀具12的后侧，第二刀具13的宽度与条形深槽23的宽度相等，第二刀具13的后端面上焊接有铜条14，铜条14的宽度与条形深槽23的宽度相等，铜条14的顶表面与第二刀具13的顶表面平齐，铜条14的长度大于条形深槽23的长度。

所述工作台1的台面上固设有两根纵向设置的导轨15，两根导轨15均设置于两个支撑座2之间，所述滑台10的底表面上固设有两个分别与导轨15相对应的滑块16，两个滑块16分别滑动安装于两根导轨15上；所述进给油缸9活塞杆的作用端与滑台10之间固设有连接板19。所述第二刀具为刨刀，第二刀具13的高度与第一刀具12的高度相等。

它还包括控制器，所述控制器与升降油缸5的电磁阀、进给油缸9的电磁阀电连接，工人可通过控制器控制升降油缸5和进给油缸9活塞杆的伸出或缩回，方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。

一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的方法，它包括以下步骤：

S1、在聚四氟乙烯基板21的上预先钻出四个通孔22，确保四个通孔22分别与四个定位柱4相对应，且确保定位柱4的外径与通孔22的直径相等，成型出的聚四氟乙烯基板的结构如图6所示；

S2、聚四氟乙烯基板的定位工装，工人将聚四氟乙烯基板21上的四个通孔22分别对应的套设于四个定位柱4上，此时聚四氟乙烯基板21支撑于四个平台3所构成的平面上，从而实现了聚四氟乙烯基板的定位工装，如图7~8所示；

S3、聚四氟乙烯基板的夹持固定，工人控制四个升降油缸5的活塞杆同时向下缩回，活塞杆带动升降板6向下运动，升降板6带动立板17和翅片式散热器7同步向下运动，当活塞杆完全缩回，翅片式散热器7的散热板18的底表面与聚四氟乙烯基板21的顶表面接触如图9~10所示，同时四个橡胶圈20分别抵压在聚四氟乙烯基板21的四个角落处，从而将聚四氟乙烯基板21夹持固定在平台3和散热板18之间；由于定位柱4实现了对聚四氟乙烯基板21的周向固定，同时橡胶圈20实现了对聚四氟乙烯基板的垂向固定，从而避免了在切削加工过程中，聚四氟乙烯基板发生变形，有效的避免了成型出的条形深槽内产生毛刺，从而极大的提高了条形深槽的成型质量。

S4、条形深槽的成型，工人控制进给油缸9的活塞杆向前伸出，活塞杆带动滑台10沿着导轨15向前运动，滑台10带动第一刀具12、第二刀具13和铜条14同步向前做直线运动，第一刀具12先在聚四氟乙烯基板21的底表面上先成型出截面为三角形的槽体，随后第二刀具13在槽体的基础上切削掉余量以得到条形深槽23，随后铜条14立即嵌入于条形深槽23内以将条形深槽23撑起来如图11所示，当进给油缸9的活塞杆完全伸出后，即可最终在聚四氟乙烯基板21的底表面上成型出条形深槽23如图12~14所示，且铜条14嵌入于条形深槽23内；其中，在成型条形深槽23的过程中，产生在聚四氟乙烯基板21上的热量传递给散热板18，散热板18将热量传导给翅片，翅片将热量传递到空气中，同时产生在条形深槽23内壁上的热量传递给铜条14上；

S5、当聚四氟乙烯基板21冷却后，工人控制升降油缸5的活塞杆向上伸出，活塞杆带动升降板6复位，工人将成品基板从定位柱4上拆卸下来，同时使成品基板与铜条14脱离，即可得到成品基板；

S6、控制进给油缸9的活塞杆复位，以为加工第二成品基板做准备，重复步骤S1~S5的操作，即可生产出第二个成品基板。在每次加工过程中，由于聚四氟乙烯基板21的工装固定位置相同，因此确保了加工出的各个成品基板上条形深槽的位置一致，因此无需人工进行划线，不仅减轻了工人的工作强度，而且提高了成品基板的生产质量。

在步骤S4中，铜条14立即嵌入于条形深槽23内以防止条形深槽23受热立即变形，从而提高了条形深槽23的成型质量，同时翅片式散热器7对聚四氟乙烯基板21进行散热，铜条14吸收条形深槽23内壁上的热量，避免条形深槽23受热变形，从而进一步的提高了条形深槽的成型质量。此外，在步骤S4中，先通过三角形的第一刀具12成型出三角形槽体，再通过第二刀具13成型出条形深槽23，减少了材料与第二刀具13的接触面积，进而减少了切削力和刀具的发热量，从而避免了第二刀具被烧损，极大的延长了第二刀具的使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高精密在PTFE高频电路板上成型深槽的方法，该方法采用在PTFE高频电路板上成型深槽的设备，所述设备包括工作台（1）、固设于工作台（1）台面上的两个支撑座（2），两个支撑座（2）均纵向设置，支撑座（2）上位于其前后端均固设有平台（3），四个平台（3）的顶表面上均固设有定位柱（4），四个平台（3）的外端面上均固设有升降油缸（5），升降油缸（5）活塞杆的作用端上固设有升降板（6），四个升降板（6）之间固设有翅片式散热器（7），升降板（6）的底表面上固设有位于定位柱（4）正上方的压筒（8）；所述工作台（1）的台面上固设有进给油缸（9），进给油缸（9）设置于支撑座（2）的后侧，进给油缸（9）活塞杆的作用端上固设有滑台（10），滑台（10）的顶部固设有刀具安装座（11），刀具安装座（11）的顶表面上焊接有第一刀具（12）和第二刀具（13），第一刀具（12）的横截面为三角形，第二刀具（13）设置于第一刀具（12）的后侧，第二刀具（13）的宽度与条形深槽（23）的宽度相等，第二刀具（13）的后端面上焊接有铜条（14），铜条（14）的宽度与条形深槽（23）的宽度相等，铜条（14）的顶表面与第二刀具（13）的顶表面平齐，铜条（14）的长度大于条形深槽（23）的长度；所述工作台（1）的台面上固设有两根纵向设置的导轨（15），两根导轨（15）均设置于两个支撑座（2）之间，所述滑台（10）的底表面上固设有两个分别与导轨（15）相对应的滑块（16），两个滑块（16）分别滑动安装于两根导轨（15）上；四个升降板（6）的内端面上均固设有立板（17），所述翅片式散热器（7）的散热板（18）的四个角分别对应焊接于四个立板（17）上；所述进给油缸（9）活塞杆的作用端与滑台（10）之间固设有连接板（19）；所述压筒（8）的底表面上固设有橡胶圈（20）；所述第二刀具为刨刀，第二刀具（13）的高度与第一刀具（12）的高度相等；所述设备还包括控制器，所述控制器与升降油缸（5）的电磁阀、进给油缸（9）的电磁阀电连接，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、在聚四氟乙烯基板（21）的上预先钻出四个通孔（22），确保四个通孔（22）分别与四个定位柱（4）相对应，且确保定位柱（4）的外径与通孔（22）的直径相等；

S2、聚四氟乙烯基板的定位工装，工人将聚四氟乙烯基板（21）上的四个通孔（22）分别对应的套设于四个定位柱（4）上，此时聚四氟乙烯基板（21）支撑于四个平台（3）所构成的平面上，从而实现了聚四氟乙烯基板的定位工装；

S3、聚四氟乙烯基板的夹持固定，工人控制四个升降油缸（5）的活塞杆同时向下缩回，活塞杆带动升降板（6）向下运动，升降板（6）带动立板（17）和翅片式散热器（7）同步向下运动，当活塞杆完全缩回，翅片式散热器（7）的散热板（18）的底表面与聚四氟乙烯基板（21）的顶表面接触，同时四个橡胶圈（20）分别抵压在聚四氟乙烯基板（21）的四个角落处，从而将聚四氟乙烯基板（21）夹持固定在平台（3）和散热板（18）之间；

S4、条形深槽的成型，工人控制进给油缸（9）的活塞杆向前伸出，活塞杆带动滑台（10）沿着导轨（15）向前运动，滑台（10）带动第一刀具（12）、第二刀具（13）和铜条（14）同步向前做直线运动，第一刀具（12）先在聚四氟乙烯基板（21）的底表面上先成型出截面为三角形的槽体，随后第二刀具（13）在槽体的基础上切削掉余量以得到条形深槽（23），随后铜条（14）立即嵌入于条形深槽（23）内以将条形深槽（23）撑起来，当进给油缸（9）的活塞杆完全伸出后，即可最终在聚四氟乙烯基板（21）的底表面上成型出条形深槽（23），且铜条（14）嵌入于条形深槽（23）内；其中，在成型条形深槽（23）的过程中，产生在聚四氟乙烯基板（21）上的热量传递给散热板（18），散热板（18）将热量传导给翅片，翅片将热量传递到空气中，同时产生在条形深槽（23）内壁上的热量传递给铜条（14）上；

S5、当聚四氟乙烯基板（21）冷却后，工人控制升降油缸（5）的活塞杆向上伸出，活塞杆带动升降板（6）复位，工人将成品基板从定位柱（4）上拆卸下来，同时使成品基板与铜条（14）脱离，即可得到成品基板；

S6、控制进给油缸（9）的活塞杆复位，以为加工第二成品基板做准备，重复步骤S1~S5的操作，即可生产出第二个成品基板。

Images