CN114179231A - 一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用，所述微孔加工方法包括将待加工零件装夹在钻孔平台上，并对加工设备进行加工前的调整；根据待加工零件的钻孔参数，由加工设备对待加工零件的各待加工微孔位置进行各微孔的第一深度加工；依据钻孔参数，采用循环打孔的方式，在各微孔的第一深度基础上进行各微孔的第二深度加工，直至钻穿目标孔；本发明提出一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用，通过采用循环钻目标孔的方式，有利于精细微孔质量的提高，降低报废率。
Description
技术领域
本申请涉及微孔加工技术领域，具体是涉及一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用。
背景技术
在生产垂直探针卡时，需要将组成探针卡的陶瓷板进行打孔，随着精密程度的要求越来越高，加工微小孔的质量水平要求越来越高。
现有技术中一般是运用数控机床采用传统的方式或者采用激光打孔的方式对陶瓷板进行打孔，然而对于要求更高的细微孔而言，由于两孔之间的间距可能不到10微米，在打孔时，一次性将其打穿使得零件结构发生改变，导致该零件承受应力的部位也发生变化，尤其当加工的孔深比较大时，刀具细而长、刚性差，所以在钻孔时容易偏斜，产生振动，另外，在靠近穿孔侧打第二微孔位时，容易导致边缘崩裂等缺陷，造成较高的报废率；另外，采用现有机床打孔方式，由于现有技术中的钻孔设备沿着三条导轨往复移动，导轨通常采用金属材料制成，导轨在使用过程中受环境温度影响较大，热胀冷缩现象严重，从而导致微孔加工精度难以保障，容易出现孔偏现象；若采用激光打孔的方式，最大的问题就是能量利用率低，容易造成加工周期增加，浪费资源严重。
发明内容
本发明主要针对以上问题，提出了一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用，通过采用循环钻目标孔的方式，有利于精细微孔质量的提高，降低报废率。
为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种微孔加工方法，所述微孔加工方法包括：
将待加工零件装夹在钻孔平台上，并对加工设备进行加工前的调整；
根据待加工零件的钻孔参数，由加工设备对待加工零件的各待加工微孔位置进行各微孔的第一深度加工；
依据钻孔参数，采用循环打孔的方式，在各微孔的第一深度基础上进行各微孔的第二深度加工，直至钻穿目标孔。
进一步地，所述加工设备的钻孔刀具为PCD刀具。
进一步地，所述微孔加工方法还包括在每次循环一回合后，对钻孔刀具进行回原点处理。
进一步地，所述微孔加工方法还包括对每一循环加工后的刀具进行磨损度检测，判断是否进行换刀处理步骤或继续加工处理步骤。
进一步地，每次打孔的深度为0.5-2微米。
进一步地，每次加工深度的数值根据待加工零件微孔的分布和密度来设定。
为实现上述目的，另一方面，本发明提供了一种微孔加工方法在制备微孔陶瓷基板的应用。
与现有技术相比，本发明提供的一种微孔加工方法及在制备微孔陶瓷基板的应用，通过采用循环打孔的方式，实现重复性、小切削，保证刀具受力均匀，延长刀具的使用时长，避免因刀具切削量大而造成刀具烧蚀，另外，每次的小切削，都能更小程度的减少两微孔间边缘崩裂的风险，同时可减少导轨停顿的时长，始终使导轨保持预热状态，避免出现热胀冷缩而积累误差，造成零件报废。
附图说明
图1为本申请披露的一种微孔加工的步骤图。
图2为本申请披露的一种微孔加工的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供一种微孔加工方法，如图1、图2所示，在一个实施例中，该微孔加工方法包括以下步骤：
步骤一、选择待加工零件，并根据要求将其裁切成合适大小的料板；
其中，待加工零件即需要进行微孔加工的物料。本实施例的微孔加工方法即通过数控机床等钻孔设备在待加工零件上产生微孔的方法。
本实施例中，待加工零件为厚度为1mm的氧化铝(96％)陶瓷基板，被加工孔的直径为0.005mm，个数为35个(7×5)，相邻被加工孔之间的间距为0.01mm。
步骤二、将待加工零件装夹在钻孔平台上，并对加工设备进行加工前的调整；
在加工前，需要分析待加工零件，了解待加工零件的大致情况，其中，包括工件材料，工艺要求等，然后确定零件的数控加工工艺，比如加工的路线，所采用的刀具，之后编写程序单，将程序输入机床，进行图形模拟，验证编程的正确，在模拟前，需要选择合适的刀具，进行试切对刀，由于为微孔加工，所选用的刀具较小，容易产生磨损，本实施例优选为硬质的PCD刀具。
步骤三，根据待加工零件的钻孔参数，由加工设备对待加工零件的各待加工微孔位置进行各微孔的第一深度加工。
依据钻孔参数，采用循环打孔且较低切削参数的方式，在各微孔的第一深度基础上进行各微孔的第二深度加工，直至钻穿目标孔。
本实施例中，将待加工零件的各微孔的加工深度分别设置成N段，设定钻孔顺序，采用循环钻孔的方式，进行多次循环钻孔，每次加工深度的数值根据待加工零件微孔的分布和密度来设定，如图1所示，沿着箭头所示方向循环钻孔，每次钻孔深度为0.5-2微米，直至钻穿目标孔，通过重复性、小切削，保证刀具受力均匀，延长刀具的使用时长，避免因刀具切削量大而造成刀具烧蚀，另外，每次的小切削，都能更大程度的减少两微孔间边缘崩裂的风险，降低邻孔之间的牵引力，同时可减少导轨停顿的时长，始终使导轨保持预热状态，避免出现热胀冷缩而积累误差，造成零件报废。
当加工零件的孔深较大时，可将零件分为1/2N段的正面钻孔和1/2N段的反面钻孔，利用上述的循环钻孔方式在正面和反面分别钻孔。
在上述钻孔过程中，采用***吹扫，避免碎屑堆积于孔内，影响加工。
进一步的，微孔加工方法还包括在每次循环一回合后，对钻孔刀具进行回原点处理。
在每次循环一回合后，都会对其进行归零，这样做是为了设定一个固定的参考，保证参考点位置的一致性，即每循环一次后，都能将累积的误差值去除，以原有的路径重新返回第一加工孔，从而精准的衔接第一次加工的加工路径；另外，这样做即使加工途中遭遇断电的情况，也能通过再次执行回原点的操作找到初始加工位。
进一步的，微孔加工方法还包括对每一循环加工后的刀具进行磨损度检测，判断是否进行换刀处理步骤或继续加工处理步骤。
由于微孔的数量较多，刀具使用到一定时间、次数后，刀具磨损厉害，需要在刀具进入急剧磨损阶段更换，采用的磨损度检测可以包括有：电阻测量、刀具工件间距测量、光学测量、放电电流测量、射线测量、计算机图像处理等。
本发明还提供一种所述微孔加工方法在制备微孔陶瓷基板的应用。
本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。
本发明的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本发明的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。
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，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微孔加工方法，其特征在于，所述微孔加工方法包括：
将待加工零件装夹在钻孔平台上，并对加工设备进行加工前的调整；
根据待加工零件的钻孔参数，由加工设备对待加工零件的各待加工微孔位置进行各微孔的第一深度加工；
依据钻孔参数，采用循环打孔的方式，在各微孔的第一深度基础上进行各微孔的第二深度加工，直至钻穿目标孔。
2.根据权利要求1所述的一种微孔加工方法，其特征在于，所述加工设备的钻孔刀具为PCD刀具。
3.根据权利要求1所述的一种微孔加工方法，其特征在于，所述微孔加工方法还包括在每次循环一回合后，对钻孔刀具进行回原点处理。
4.根据权利要求1所述的一种微孔加工方法，其特征在于，所述微孔加工方法还包括对每一循环加工后的刀具进行磨损度检测，判断是否进行换刀处理步骤或继续加工处理步骤。
5.根据权利要求1所述的一种微孔加工方法，其特征在于，每次打孔的深度为0.5-2微米。
6.根据权利要求1所述的一种微孔加工方法，其特征在于，每次加工深度的数值根据待加工零件微孔的分布和密度来设定。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述微孔加工方法在制备微孔陶瓷基板的应用。
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