KR101031897B1 - 가공방법 및 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워크의 제조원가를 저감하기 위한 가공방법 및 가공장치에 관한 것이다.

공구의 사용조건과, 가공에 사용하고자 하는 공구의 사용내력으로부터 상기 공구의 사용의 여부를 판정하기 위한 한계값을 미리 정하여 두고, 사용조건에 따라 가공을 행하여, 사용내력이 상기 한계값에 도달한 공구를 교환하도록 한 가공방법에 있어서, 한계값에 이르기까지의 경과를 복수의 범위로 분할함과 동시에 분할한 범위마다 사용조건을 정하여 두어, 공구의 사용내력이 상기 범위를 초과할 때마다 해당 공구의 사용조건을 바꾸면서 가공을 행하고, 해당 공구의 사용정도가 상기 한계값에 도달하였을 때에 해당 공구를 다른 상기 공구로 교환한다.

Description

가공방법 및 가공장치{MACHINING METHOD AND MACHINING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 의하여 가공하였을 때의 구멍수와 목표값에 대한 어긋남량의 관계를 나타내는 모식도,

도 2는 가공조건을 고정하여 드릴에 의하여 가공하였을 때의 구멍수와 목표값에 대한 어긋남량의 관계를 나타내는 모식도이다.

본 발명은, 공구의 사용조건과, 가공에 사용하고자 하는 공구의 사용내력으로부터 해당 공구의 사용의 여부를 판정하기 위한 한계값을 미리 정하여 두고, 사용조건에 따라 가공을 행하여, 사용내력이 한계값에 도달한 공구를 교환하도록 한 가공방법 및 가공장치에 관한 것이다.

도 2는 가공조건을 고정하여 드릴에 의하여 가공하였을 때의 구멍수와 목표값에 대한 어긋남량(불균일)의 관계를 나타내는 모식도이다.

상기 도면에 나타내는 바와 같이 가공조건을 고정으로 하여 드릴에 의하여 구멍을 가공하는 경우, 가공한 구멍의 수가 증가함에 따라 가공 정밀도가 저하된다. 따라서 가공자는 테스트가공을 행하여, 가공 능률 및 가공 정밀도의 점에서 가공조건 (드릴의 회전수, 절삭속도 등)을 정함과 동시에, 가공을 하는 상한값(예를 들면, 프린트기판 가공기의 경우, 상한값은 3000 정도이다.)을 정하고 있었다. 이와 같이 하면 가공 정밀도 및 가공 품질이 뛰어난 가공을 행할 수 있었다.

그러나 가공에 사용하는 드릴의 갯수는, 가공한 워크의 제조원가에 반영된다. 이 때문에 워크의 제조원가를 저렴하게 하는 것에 한계가 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 종래기술에 있어서의 과제를 해결하여, 워크의 제조원가를 저감할 수 있는 가공방법 및 가공장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 구성형태는, 드릴에 의한 구멍뚫기 가공 방법에 있어서, 미리 구멍 위치 정밀도와 가공 횟수의 관계를 복수의 절삭 속도에 대해 구해 두고, 구한 복수의 상기 절삭 속도 중 가장 빠른 절삭 속도로 가공을 개시하고, 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하였다면, 다음으로 빠른 상기 절삭 속도로 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하되, 이하, 현재의 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하였다면, 다음으로 빠른 상기 절삭 속도로 바꾸어, 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하는 것을 반복하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 제2 구성형태는, 드릴의 사용 조건을 설정하는 사용 조건 설정 수단과, 가공에 사용하자 하는 드릴의 사용 내력으로부터 당해 드릴의 사용의 가부를 판정하기 위한 복수의 한계값을 설정하는 한계값 설정 수단과, 상기 드릴마다 사용 내력을 기억하는 수단과, 상기 드릴의 교환 수단과, 복수의 드릴을 유지하는 드릴 유지 수단을 구비하되, 상기 제1 구성형태에 기재된 구멍뚫기 가공 방법에 의하여 드릴을 교환하면서 가공을 행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명자는, 가공 구멍수에 따라 가공 정밀도가 어떻게 변화되는지를 가공조건을 바꾸면서 시험을 행하였다.

도 1은 본 발명에 의해 가공하였을 때의 구멍수와 목표값에 대한 어긋남량의 관계를 나타내는 모식도이고, 어긋남량을 측정한 위치는 3매째 기판의 드릴의 출구(이면)에 있어서의 구멍위치의 불균일의 평균값 + σ(단, σ은 표준편차임)으로 나타내고 있다.

여기서, 가공조건은 이하와 같다.

(1) 드릴의 직경 : 0.12mm

(2) 드릴의 회전수 : 매분 16만 회전

(3) 워크의 재질 : 양면 기판(한쪽 구리박의 판두께 12㎛)

(4) 워크의 판두께 : 판두께 0.4mm를 3매 겹친 것

도면에 있어서 점선은 절삭속도(F)를 1.6m/min 으로 한 경우, 실선은 절삭속도(F)를 1.12m/min 으로 한 경우이다.

또, 도면에 있어서의 A는 가공 구멍수 1 내지 2000개까지의 분균일을, B는 가공 구멍수 1 내지 4000개까지의 불균일을, C는 가공 구멍수 1 내지 6000개까지의 분불균일을, D는 가공 구멍수 1 내지 8000개까지의 불균일을, E는 가공 구멍수 1 내지 10000개까지의 불균일을 표시하고 있다.

상기 도면에 나타나 있는 바와 같이 4001개째부터 절삭속도를 1.12m/min 으로 저하시키면, 가공 정밀도가 향상되는 것을 알 수 있다. 따라서, 예를 들면 가공 정밀도로서 불균일이 40㎛ 이하가 필요하게 되는 경우, 종래 한계값이 4000개 정도이었던 것을 6000개 정도로 증가, 즉 드릴의 사용수를 60% 정도로 할 수 있기 때문에, 워크의 제조원가를 저감할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 가공 정밀도를 저하시키는 일 없이 사용 한계값을 크게 할 수 있기 때문에, 워크의 제조원가를 저감할 수 있다.

또한 본 예에서는 절삭속도를 l회만 변경하는 경우에 대하여 설명하였으나, 적절한 조건을 찾아낼 수 있는 경우는, 1회에 한하지 않고, 복수회 변경하도록 하여도 좋다.

또, 여기서는 절삭속도를 바꾸었으나, 드릴의 회전수, 또는 드릴을 가공점에 위치결정 완료하고 나서 워크에 절삭을 개시하기까지의 시간인, 이른바 드웰(dwell)을 바꾸도록 하여도 좋다.

또, 여기서는 가공속도를 1회만 바꾸는 경우에 대하여 설명하였으나, 복수회 바꾸도록 하여도 좋다.

또, 변경되는 조건은 절삭속도를 느리게 하는 경우뿐만 아니라, 절삭속도를 빠르게 하는 경우도 포함되는 것이다.

즉, 새로운 드릴의 경우, 사용개시로부터 100개 정도까지의 구멍은 가공 정 밀도가 불균일하나, 그 후는 불균일이 작아지는 경우가 있는 것은 경험적으로 알려져 있다. 따라서 예를 들면 1 내지 100개의 절삭속도를 통상의 경우보다도 느리게 하고, 101개째부터 통상의 절삭속도로 하도록 하여도 좋다.

또한, 공구의 사용조건을 설정하는 사용조건 설정수단과, 공구마다 사용내력을 기억하는 수단과, 공구의 교환수단과, 복수의 공구를 유지하는 공구 유지수단을 구비하고, 워크의 가공을 이른바 무인으로 운전하도록 한 가공기에, 공구의 사용내력을 평가하기 위한 복수의 한계값을 설정하는 한계값 설정수단을 설치하면, 드릴의 사용갯수가 감소하므로, 동일한 갯수의 드릴로 가공하는 경우, 연속적으로 가공하는 시간을 길게 할 수 있다. 또 공구의 보수가 용이해진다.

또한, 상기에서는 구멍뚫기의 경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면 엔드밀을 사용하여 프린트기판의 외형을 가공하는 장치의 경우에는 가공 도중에 절삭속도를 변화시키도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공구의 사용조건과, 가공에 사용하고자 하는 공구의 사용내력으로부터 해당 공구의 사용의 여부를 판정하기 위한 한계값을 미리 정하여 두고, 상기 사용조건에 따라 가공을 행하여, 상기 사용내력이 상기 한계값에 도달한 공구를 교환하도록 한 가공방법에 있어서, 상기 한계값에 이르기까지의 경과를 복수의 범위로 분할함과 동시에 분할한 상기 범위마다 사용조건을 정하여 두고, 공구의 상기 사용내력이 상기 범위를 초과할 때마다 해당 공구의 사용조건을 바꾸면서 가공을 행하여 해당 공구의 사용 정도가 상기 한계값에 도달하였을 때에 해당 공구를 다른 상기 공구로 교환하기 때문에, 워크의 제조원가를 저감 할수 있다.

Claims (6)

1. 드릴에 의한 구멍뚫기 가공 방법에 있어서,

   미리 구멍 위치 정밀도와 가공 횟수의 관계를 복수의 절삭 속도에 대해 구해 두고,

   구한 복수의 상기 절삭 속도 중 가장 빠른 절삭 속도로 가공을 개시하고, 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하였다면, 다음으로 빠른 상기 절삭 속도로 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하되,

   현재의 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하였다면, 다음으로 빠른 상기 절삭 속도로 바꾸어, 당해 절삭 속도에 있어서의 구멍 위치 정밀도가 미리 지정되는 구멍 위치 정밀도를 만족하는 미리 정하는 수의 구멍을 가공하는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 구멍뚫기 가공 방법.
2. 드릴의 사용 조건을 설정하는 사용 조건 설정 수단과,

   가공에 사용하고자 하는 드릴의 사용 내력으로부터 당해 드릴의 사용의 가부를 판정하기 위한 복수의 한계값을 설정하는 한계값 설정 수단과,

   상기 드릴마다 사용 내력을 기억하는 수단과,

   상기 드릴의 교환 수단과,

   복수의 드릴을 유지하는 드릴 유지 수단을 구비하고,

   제 1항에 기재된 구멍뚫기 가공 방법에 의해 드릴을 교환하면서 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
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