我们的雕刻机(AMCNC-01)教学资料(19) 重量级的讨论：比赛一个BGA小板的最佳雕刻刀路..

armok. · 发表于 2010-10-26 00:21:39

引言:

以下的BGA小板由网友白沙提供，是我们的雕刻机AMCNC-01的作品(点击查看)，线宽是6mil：

(原文件名:01.jpg)

为了简化讨论，我只将TOP层上传上来，不带钻孔。我们只讨论雕刻这个TOP层的最佳刀路。

点击此处下载BGA_top.GTL ourdev_592819SJM6B5.rar(文件大小:5K) (原文件名:BGA_top.GTL.rar)

为了方便大家用其它软件处理，我将PCB文件也上传上来：点击此处下载 ourdev_592820HDEQRL.rar(文件大小:13K) (原文件名:BGAdp_pcb.rar)

判断最佳刀路的标准

1. 以最短的刀路长度作为判断标准。推荐本帖子提及的NCEDIT软件）
2. 允许使用换不同直径的刀进行雕刻以加快进度。
（讨论： Coppercam 只能一把刀隔离，一把刀铣削，无法获得最快速度）
3.必须完全清掉死角位，不得有断线及影响线宽的行为。

使用CopperCam 软件生成刀路的痛苦

每个 CopperCam 生成的刀路都会不同。为了方便讨论，使用我们网站最新和谐的版本（点击下载).

为了讨论，建议大家全部使用圆柱刀测试，这样就不用考虑刀深与刀径的问题了。

先做隔离刀路。竟然发现，0.04的圆柱刀也不能隔离！最后用0.03mm直径的圆柱刀才通过隔离。

(原文件名:0.04mm直径的刀具竟然也无法隔离，只好使用0.03mm的刀具.jpg)

(原文件名:另一种更精确的查看方法.jpg)

确定了隔离刀是0.03mm后，测试一下用0.1mm直径的圆柱刀做铣削，清扫多余的铜层。发现0.1的效果非常不理想。

(原文件名:用0.1mm铣削，发现有大量的死角位无法清扫.jpg)

(原文件名:0.04的铣削刀具仍在很多死铜.jpg)

只好使用0.02mm直径的圆柱刀做铣削 .... 运算需要好长时间，但仍有死铜。

(原文件名:0.02mm的铣削刀，仍有一点死铜.jpg)

(原文件名:0.02mm的铣削刀，仍有一点死铜的放大图.jpg)

想再尝试0.01mm，但发现CopperCam 软件不允许这么细的刀具，只好改成0.015mm再试。但发现仍有死铜 ...

(原文件名:不得不使用0.015的刀具.jpg)

(原文件名:0.015的刀具仍有死铜.jpg)

(原文件名:0.015的死铜放大图.jpg)

讨论：

0.03的隔离层数据：点击此处下载 ourdev_592832WE32JK.rar(文件大小:32K) (原文件名:0.03mm的隔离层.rar)
[加工信息]：
加工工时为：0小时17分
快速进给距离为：1024.213198mm
进给距离为：4115.072222mm

0.02的铣削层数据：点击此处下载 ourdev_592833FW7TSE.rar(文件大小:464K) (原文件名:0.02mm的铣削层.rar)
[加工信息]：
加工工时为：8小时28分
快速进给距离为：16626.093203mm
进给距离为：121976.041369mm

0.015的铣削层数据点击此处下载 ourdev_592840I88KG1.rar(文件大小:634K) (原文件名:0.015铣削.rar)
[加工信息]：
加工工时为：11小时26分
快速进给距离为：22347.564723mm
进给距离为：164811.907329mm

我认为 CopperCam 软件根本不适合做复杂的PCB铣削工作，它只适合做隔离。它只能设置一把刀具完成整个铣削的过程，导致产生的刀路极长。比如这一个BGA封装。

如果有方法能用比如 1.0mm的刀具先清扫一次，再用0.5mm的清扫余下的部分。注意，只是清扫余下的部分。然后再用更细的 ... 虽然换刀费点时间，但会将雕刻的速度大大加快。

大家继续讨论。希望本文能找出雕刻这类PCB的最佳方法。

odazhou · 发表于 2010-10-26 00:34:11

厉害厉害！

armok. · 发表于 2010-10-26 01:49:35

本文开头的雕刻实物图，是由 kaif_w 雕刻的。我明天问一下他雕刻的详细方法。

jrcsh · 发表于 2010-10-26 02:31:25

搞个怪异的双主轴不知如何~~~ 一细用于精雕线路边缘一粗~~~ 用于清除大量多余成分

armok. · 发表于 2010-10-26 05:14:49

回复【3楼】jrcsh 邪恶的小会会
搞个怪异的双主轴不知如何~~~ 一细用于精雕线路边缘一粗~~~ 用于清除大量多余成分
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我觉得如果雕刻PCB需要快速的话，必须是使用几次不同尺寸的刀具。能自动换刀就太强了。

lizhijun · 发表于 2010-10-26 08:53:49

我认为 CopperCam 软件根本不适合做复杂的PCB铣削工作，它只适合做隔离。它只能设置一把刀具完成整个铣削的过程，导致产生的刀路极长。比如这一个BGA封装

同感，这应该是COPPERCAM的计算问题，有么有高手大大有解决方法

armok. · 发表于 2010-10-26 09:25:45

回复【5楼】lizhijun 乐山大佛
我认为 coppercam 软件根本不适合做复杂的pcb铣削工作，它只适合做隔离。它只能设置一把刀具完成整个铣削的过程，导致产生的刀路极长。比如这一个bga封装
同感，这应该是coppercam的计算问题，有么有高手大大有解决方法
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我觉得将PCB图片处理成BMP点阵图，然后使用类似 ArtCam 软件（要比 ArtCam更专业，或自编写一个），分成多次不同直径的刀具雕刻，才有提高速度。

armok. · 发表于 2010-10-26 09:30:46

我问了 kaif_w ，为何能雕刻出楼主位的PCB实物。

他说是使用0.04的隔离，0.04的铣削。使用的是旧版本的CopperCam.

之所以能雕刻出楼主位的效果，是真正的0.04的刀已经将上面的一些死角位已经去掉（因为这些位置实在太细）。真正的雕刻，会导致雕刻出来的线条比原尺寸细一点，即不足6mil. 这也是雕刻的难度所在。

一句话：仍是 CopperCam 产生的刀路不专业引起的。

引用图片【楼主位】armok 阿莫
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(原文件名:0.015的死铜放大图.jpg)

tiky · 发表于 2010-10-26 18:10:03

看来都得自已编个小程序来处理一下才行

wajlh · 发表于 2010-10-26 18:42:51

回复【7楼】armok 阿莫
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我在另一篇帖子里回复你，不知你看了没有。
“从清扫多余覆铜的效果来看，用圆柱刀和用圆锥刀CopperCAM运算生成的刀路效果是不一样的”即使是圆锥刀刀尖半径与圆柱刀半径一样生成的效果也是不一样的。从图上来看0.1mm的刀就可以走开刀了。难道软件上本身还留了余量？

wajlh · 发表于 2010-10-26 18:55:04

个别地方如果走不开刀路，可以软件设置强制走刀，只是会稍微损伤一点焊盘。

比如楼主位圈出来的两个地方直接强制走过去不会有问题的。

armok. · 发表于 2010-10-26 19:55:13

回复【9楼】wajlh
回复【7楼】armok 阿莫
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我在另一篇帖子里回复你，不知你看了没有。
“从清扫多余覆铜的效果来看，用圆柱刀和用圆锥刀coppercam运算生成的刀路效果是不一样的”即使是圆锥刀刀尖半径与圆柱刀半径一样生成的效果也是不一样的。从图上来看0.1mm的刀就可以走开刀了。难道软件上本身还留了余量？
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1. 这句话同意：用圆柱刀和用圆锥刀coppercam运算生成的刀路效果是不一样的”即使是圆锥刀刀尖半径与圆柱刀半径一样生成的效果也是不一样的.
但有问题的是：我用刀尖直径是0.3mm的圆锥刀，为何测试出来的结果，软件显示的刀具雕刻半径竟然会比0.3mm的圆柱刀要细，并且0.1mm的圆锥刀与0.3mm的圆锥刀的模拟效果完全一样？

你另一个帖子的回复我没有留意，你再贴过来一下吧。谢谢。

回复【10楼】wajlh
个别地方如果走不开刀路，可以软件设置强制走刀，只是会稍微损伤一点焊盘。
比如楼主位圈出来的两个地方直接强制走过去不会有问题的。
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如何设置强制走刀？

wajlh · 发表于 2010-10-26 20:52:55

回复【11楼】armok 阿莫
如何设置强制走刀？
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图文教程来啦！
1）首先看编辑切割线的关键三个菜单（如图1），同时还可以看到图中另一红框处刀路没有走通。
2）图2是仿真效果
3）因为运算好的刀路已经是一个闭合的刀路了，因此我们要先执行“删除选定的切割线段”选项让被修改的刀路变成一个非闭合的
刀路。选择后把鼠标指针移动到待删除的线段上，线段会变成红色，表示删除操作的作用范围。此时单击鼠标选中的线段就会被
删除。如图3所示
4）执行“添加切割线段”菜单，然后在需要连接的两点之间分别单击鼠标左键（如图4），完成的效果如图5
5）把另外一段切割线按照上述方法补全如图6这样就完成了修改
6)看一下最终仿真效果（图7）
7)这样就实现了强制走刀的刀路设计，如果说对自动走刀有不满意的地方也可以用上面的办法修改。

图1 (原文件名:未命名1.JPG)

图2 (原文件名:未添加切割线之前的效果.JPG)

图3 (原文件名:删除了一段线段.JPG)

图4 (原文件名:在需要的连接的两点间分别单击鼠标.JPG)

图5 (原文件名:完成效果.JPG)

图6 (原文件名:添加另一条线.JPG)

图7 (原文件名:最终效果.JPG)

wajlh · 发表于 2010-10-26 21:06:37

阿莫注意一下图中“极限”参数的设定。我这边采用0.1mm的圆柱刀就可以走通刀路。

(原文件名:未命名.JPG)

(原文件名:未命名1.JPG)

armok. · 发表于 2010-10-26 21:16:16

回复【13楼】wajlh
阿莫注意一下图中“极限”参数的设定。我这边采用0.1mm的圆柱刀就可以走通刀路。
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能解释一下极限的意思？

wajlh · 发表于 2010-10-26 21:31:20

回复【14楼】armok 阿莫
回复【13楼】wajlh
阿莫注意一下图中“极限”参数的设定。我这边采用0.1mm的圆柱刀就可以走通刀路。
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能解释一下极限的意思？

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“极限”或许翻译成“余量”含义会更准确一些。注意看下图中红框框起来的三个数据之间的关系。框1数据+框2数据=框三数据。我们前面讨论了框1中的数据是刀具半径补偿，框2中的数据我理解是人为的一个附加刀具补偿半径。这两个数值构成了我们最终的刀具补偿半径。copperCAM在运算刀路时是把方框三中的数据作为刀具半径补偿的。

(原文件名:未命名1.JPG)

wajlh · 发表于 2010-10-26 21:42:54

回复【14楼】armok 阿莫
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你在7楼提到“真正的雕刻，会导致雕刻出来的线条比原尺寸细一点，即不足6mil. 这也是雕刻的难度所在。
一句话：仍是 CopperCam 产生的刀路不专业引起的。 ”
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我认为这个“极限”参数正是为了解决这个问题而设定的。我们可以根据实际雕刻效果给“极限”参数设定一个合适的数值，这样我们雕刻出来的线条正好是线条本来的宽度。看到这里你也许会问到，我们已经附加了一个“刀具半径补偿啊”但是想想，真正的雕刻机主轴都会有一定程度的抖动，这就造成了实际出来的线条比设定的软件设定的线条要细一些，有了“极限”这个参数我们就可以非常方便的解决这个问题。所以我认为这正是CopperCam专业的地方。

real_sugar · 发表于 2010-10-26 21:43:07

能用UG做么？

armok. · 发表于 2010-10-26 21:55:35

回复【17楼】real_sugar
能用ug做么？
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当然可以。

wajlh · 发表于 2010-10-26 22:16:53

copperCAM这个软件够RZ的了，铣切的时候只会左右清扫不会上下，看下面这个图，同样的宽度横着的覆铜能被清掉，竖着的就不行。真是服死他了。

(原文件名:RZ.JPG)

chrysler · 发表于 2010-10-26 22:26:14

回复【14楼】armok 阿莫
回复【13楼】wajlh
阿莫注意一下图中“极限”参数的设定。我这边采用0.1mm的圆柱刀就可以走通刀路。
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能解释一下极限的意思？

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这个极限的问题，我以前的一个帖子有过说明，的确是对刀路生成有一定的影响的

http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3688014&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=chrysler&bbs_id=9999

lanenwu · 发表于 2011-3-8 00:43:38

回复【楼主位】armok 阿莫
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想问一下阿莫大人，这套刀具得多少钱，应该不便宜吧？

newsyii · 发表于 2011-6-6 02:22:47

copperCAM这个软件为什么这个软件生成NC文件提示找不到路径

SG2011 · 发表于 2011-7-14 07:23:18

初学者无法发表看法默默地学习中。。。

lsxnfh · 发表于 2011-11-24 16:12:24

厉害！这JJ

我们的雕刻机(AMCNC-01)教学资料(19) 重量级的讨论：比赛一个BGA小板的最佳雕刻刀路..

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