PCB

Aperturdiagonale und Bohrgrößenrechner

Ermitteln Sie die Diagonale einer rechteckigen Öffnung von Ecke zu Ecke plus das mitgeliefertes Werkzeug, das sie abdeckt — den Bohrer, der die Diagonale freigibt, oder den Fräser, der auf die kurze Seite passt, und den Eckenradius, den sie hinterlässt.

Loading calculator...

Formel

\text{diagonal} = \sqrt{L^2 + W^2},\qquad r = \frac{d_{rout}}{2}

Referenz: Geometry; tooling grid is stocked metric PCB tooling in 0.05 mm steps. 1 in = 25.4 mm exactly.

L— Länge der Blende (mm)

W— Breite der Blende (mm)

d_drill— Kleinste vorrätige Bohrmaschine, die die Diagonale abdeckt (mm)

d_rout— Größter vorrätiger Fräser, der für die kurze Seite passt (mm)

r— Eckenradius, den der Fräser verlässt (mm)

Wie es funktioniert

Eine rechteckige Öffnung in einer Platine kann auf zwei Arten hergestellt werden, und beide haben entgegengesetzte Einschränkungen.

Wenn Sie sie bohren, müssen Sie ein rundes Loch finden, das das Rechteck vollständig enthält. Ein Kreis enthält nur dann ein Rechteck, wenn sein Durchmesser von Ecke zu Ecke reicht. Voraussetzung ist also die pythagoreische Diagonale der beiden Seiten. Die Werkzeuge sind auf einem Raster angeordnet, die Antwort lautet also, die nächste Größe an oder über dieser Diagonale zu wählen. Beim Abrunden würden die Ecken ungeschnitten bleiben, was kein kleiner Fehler ist, sondern ein Loch, das seinen Zweck nicht erfüllt.

Durch das Routing wird die Beschränkung rückgängig gemacht. Der Fräser muss in die Öffnung passen, sodass er von der kurzen Seite begrenzt wird. Die Antwort ist, dass das größte verfügbare Werkzeug an oder darunter liegt. Das hat eine zweite Konsequenz, die die Leute auffängt: Eine gerundete Ecke kann niemals schärfer sein als der Fräserradius. Die Öffnung hat wieder Ecken, die den halben Fräserdurchmesser haben, unabhängig von der Zeichnung, und keine noch so umfangreiche CAM-Programmierung entfernt sie.

Wenn der Eckenradius einen großen Bruchteil der kurzen Seite beträgt, liest sich die geroutete Öffnung überhaupt nicht mehr als Rechteck und beginnt, wie ein Oval auszusehen. Bei einem Schlitz, bei dem ein rechteckiger Teil frei sein muss, ist das wichtig.

Leiterplattenhersteller haben metrische Werkzeuge auf einem Raster von 0,05 mm auf Lager, und dieser Rechner berechnet die Berechnungen anhand dieses Rasters. Ein Callout, das zwischen den Größen landet, wird mit dem nächsten in Anführungszeichen gesetzt. Zu wissen, welches Werkzeug Ihre Abmessung tatsächlich beinhaltet, ist also mehr wert als die exakte Dezimalzahl.

Wenn die Diagonale den größten vorhandenen Bohrer überschreitet, handelt es sich bei der Öffnung um ein gefrästes Element und nicht um ein gebohrtes. Ist die kurze Seite schmaler als der kleinste Fräser, kann sie überhaupt nicht gefräst werden. Beides sind echte Antworten, und der Taschenrechner gibt sie, anstatt ein Tool zu benennen, das es nicht gibt.

Bearbeitetes Beispiel

Nehmen Sie eine rechteckige Öffnung von 2,0 mm mal 1,0 mm.

Die Diagonale von Ecke zu Ecke ist:

√ (2,0² + 1,0²) = √5 = 2,2361 mm

Um es als einzelnes rundes Loch zu bohren, benötigen Sie ein mindestens so großes Werkzeug. Beim Raster von 0,05 mm ist die nächste Größe 2,25 mm, also 0,0139 mm größer als unbedingt erforderlich — der Preis eines vorrätigen Rasters.

Um es stattdessen zu fräsen, muss der Fräser in die 1,0 mm kurze Seite passen. Das größte auf Lager befindliche Werkzeug liegt genau bei 1,0 mm oder darunter, sodass ein Eckenradius von:

1,0/2 = 0,5 mm

Dieser Radius entspricht der Hälfte der kurzen Seite, sodass es sich bei der gerouteten Öffnung um einen 2,0 mm x 1,0 mm großen Schlitz mit vollständig abgerundeten Enden handelt — ein unrunder Schlitz, kein Rechteck. Der Taschenrechner warnt davor, weil eine Zeichnung, die quadratische Ecken zeigt und ein Teil, in dem sie erwartet werden, nicht mit dem Ergebnis übereinstimmt.

Wenn das Rechteck stattdessen 2,0 mm mal 0,08 mm groß wäre, wäre die kurze Seite schmaler als die kleinste vorrätige Fräse und die Öffnung könnte überhaupt nicht geroutet werden. Das ist die Antwort, kein Fehler bei der Berechnung.

Praktische Tipps

✓Bei kleinen Öffnungen ist ein einziger Bohrschlag weitaus günstiger als ein gerollter Schlitz. Wenn das Teil das runde Loch freigibt, spielt die Form keine Rolle.
✓Wenn eine quadratische Ecke funktionell erforderlich ist, entwerfen Sie sie als Eckenrelief, anstatt zu erwarten, dass der Router sie produziert.
✓Geben Sie die Werkzeuggröße auf der Zeichnung an und nicht die theoretische Abmessung — das beseitigt eine Unklarheit, die der Hersteller sonst für Sie lösen würde.
✓Wenn der Eckenradius mehr als etwa ein Viertel der kurzen Seite beträgt, zeichnen Sie das Feature als Übergrund neu; das erhalten Sie sowieso.
✓Für eine Nut, die ein rechteckiges Teil frei machen muss, fügen Sie der Abstandsprüfung den Eckenradius hinzu, nicht nur die Nennmaße.
✓Sehr große Öffnungen werden geroutet, nicht gebohrt — dieser Rechner gibt an, wann Sie diese Linie überschritten haben.

Häufige Fehler

✗Dimensionieren Sie den Bohrer von der langen Seite und nicht von der Diagonale. Ein Loch von der Länge des Rechtecks lässt immer noch zwei Ecken unbedeckt.
✗Rechteckige Ecken von einer gerundeten Öffnung erwarten. Der Fräser ist rund und hat immer einen Radius von der Hälfte seines Durchmessers.
✗Abrunden der Bohrergröße auf das nächste vorrätige Werkzeug. Abwärts ist die einzige Richtung, die nicht funktionieren kann.
✗Geben Sie eine exakte Dezimalzahl an, die zwischen den vorrätigen Größen liegt, und gehen Sie davon aus, dass der Laden sie trifft. Sie werden die nächsthöhere Nummer angeben.
✗Ich vergesse, dass der Eckenradius mit dem Fräser skaliert wird. Wenn Sie einen kleineren Fräser wählen, erhalten Sie schärfere Ecken auf Kosten einer langsameren, teureren Fräse.

Häufig gestellte Fragen

Warum sollte ich eine rechteckige Öffnung bohren, anstatt sie zu fräsen?

Bei kleinen Öffnungen ist ein einziger Bohrschlag weitaus günstiger als ein gefräster Schlitz, und wenn das Teil das runde Loch freigibt, spielt die Form keine Rolle. Die Diagonale gibt das kleinste runde Loch an, das das von Ihnen gezeichnete Rechteck vollständig enthält.

Warum hat die gerundete Öffnung abgerundete Ecken?

Weil der Cutter rund ist. Ein Router hinterlässt in jeder inneren Ecke einen Radius von genau der Hälfte seines Durchmessers, und durch keine noch so umfangreiche Programmierung wird er entfernt. Wenn funktionell eine quadratische Ecke erforderlich ist, muss die Öffnung anders ausgeführt werden.

Was ist, wenn der benötigte Bohrer größer ist als jedes vorrätige Werkzeug?

Dann ist die Öffnung ein geroutetes Element, kein gebohrtes, und der Rechner gibt das an, anstatt ein Werkzeug zu benennen, das nicht existiert.

Warum den Bohrer auf- und nicht auf den nächsten aufrunden?

Weil beim Abrunden ein Teil des Rechtecks ungeschnitten bleibt. Bei der Anforderung handelt es sich um ein Minimum, kein Ziel. Daher ist die nächste Größe, die diesem Wert entspricht oder darüber liegt, die einzig richtige Wahl.

Variiert das Werkzeugraster zwischen den Herstellern?

Das Raster von 0,05 mm ist üblich, aber nicht universell, und die Geschäfte haben an den Extremen unterschiedliche Reichweiten. Behandeln Sie die angegebene Größe als die Größe, um die Verfügbarkeit für ungewöhnlich kleine oder große Artikel zu spezifizieren und zu bestätigen.

Shop Components

As an Amazon Associate we earn from qualifying purchases.

PCB Manufacturing (JLCPCB)

Affordable PCB fabrication with controlled impedance options

JLCPCB →

FR4 Copper Clad Laminate

FR4 laminate sheets for custom PCB prototyping

Amazon →

Thermal Paste

Thermal interface material for component heat management