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《畢業(yè)設(shè)計論文-微型高速數(shù)控鉆床設(shè)計論文.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、濟南大學畢業(yè)設(shè)計1前言1.1設(shè)計的目的和意義在電路設(shè)計初期，為了調(diào)試，驗證電路原理的正確性，需要制作電路板。由于電路還處在試驗，調(diào)試階段，還存在很多不確定性，如果直接讓電路板制作廠家制作，一方面制作周期長，成本高，另一方面靈活性差，調(diào)整不方便。不能滿足電路設(shè)計初期的要求。目前，人們普遍采用手工制作。手工制作勞動強度大，質(zhì)量難以保證。基于以上現(xiàn)狀，本課題設(shè)計一種數(shù)控高速微型鉆床，用來加工電路板上的過孔和引腳孔。本鉆床的研制具有廣闊的市場前景的工程價值。PCB被譽為“不能修理的系統(tǒng)產(chǎn)品”，是電子設(shè)備的關(guān)鍵互連件。小到電子手表、計算器，大到電子計
2、算機、通信電子設(shè)備、軍用的武器系統(tǒng)，只要有集成電路等電子元器件，為了方便它們之間的電器連接，都要以PCB為載體，使用印制電路板。印制電路板在電子設(shè)備中有如下功能：(1)提供集成電路等各種電子元件固定、裝配的機械支撐；(2)實現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣接或電絕緣。提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等，即連接功能和絕緣功能；(3)為自動錫焊提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形；(4)布線的功能化、電路化的功能。在較大型的電子產(chǎn)品研制過程中，最基本的成功因素是該產(chǎn)品的印制板的設(shè)計、文件編制的制造。印制板設(shè)計的制造
3、質(zhì)量直接影響到整個產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和產(chǎn)品的使用性能。因此本鉆床的研制具有廣闊的市場前景的工程價值。1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀1936年，英國Eisler博士提出印制電路這個概念。他首創(chuàng)在絕緣的基板上全面覆蓋金屬箔，濟南大學畢業(yè)設(shè)計然后在其上涂上耐蝕刻油墨后，再將不需要的金屬箔腐蝕掉的PCB制造基本技術(shù)。1942年，Eisler博士制造出世界上第一塊紙質(zhì)層壓絕緣基板，用于收音機的印制板。50年代初，這種技術(shù)開始廣泛應用，并迅速得到發(fā)展，印制電路行業(yè)開始一舉成為世界性的一個大行業(yè)，其產(chǎn)值由零發(fā)展為1998年的327億美元、1999年的350億美元、200
4、0年的400億美元。在全球PCB行業(yè)高速發(fā)展的氛圍中，我國的PCB行業(yè)也開始了自身的發(fā)展。1956年，我國PCB列入國家規(guī)劃，開始研制；1963—1978年，逐步擴大并形成產(chǎn)業(yè)；1978-1998年引進國外先進技術(shù)和設(shè)備，PCB行業(yè)獲得蓬勃發(fā)展。其中1978-1988年主要發(fā)展單面板，而1988．1998為雙面板和多層板的大發(fā)展；近幾年是以HDI為代表的高密度多層板的飛速發(fā)展預計近幾年我國PCB行業(yè)的產(chǎn)值仍將以兩位數(shù)的年增長速度向前發(fā)展。不久的將來，我國PCB產(chǎn)值將由現(xiàn)在占世界PCB產(chǎn)值的17％左右，持續(xù)上升到20％甚至更高。上世紀80年代
5、，由于印刷電路板上孔的數(shù)量不多、精度要求不高、孔徑較大，對生產(chǎn)效率的要求也不高，因此通常采用手工機械鉆孔。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和普遍應用，加上印刷電路板的制造工藝要求越來越高，數(shù)控技術(shù)被引入了PCB鉆孔機床，產(chǎn)生了第一代PCB數(shù)控鉆床。我國從20世紀60年代開始研制和生產(chǎn)PCB鉆床，90年代的產(chǎn)品屬于半自動化設(shè)備。90年代中期，我國的PCB制造業(yè)迅速發(fā)展，不少企業(yè)如深圳大族數(shù)控科技、惠州天馬、深圳大贏、福建麥雅等公司開發(fā)并生產(chǎn)出一批性能較好、精度較高的PCB高速數(shù)控鉆床。與此同時，中國臺灣地區(qū)的PCB高速數(shù)控鉆床也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的景象，主
6、要的生產(chǎn)企業(yè)包括東臺公司、大量公司、恩德集團、龍澤公司等。目前，國外生產(chǎn)PCB高速數(shù)控鉆床的廠家主要有美國的EXCELLON公司、意大利的PLURITEC公司、德國的SCHMOLL公司以及日本的日立公司。1.3設(shè)計的內(nèi)容印刷電路板高速數(shù)控鉆床用來加工直徑相對較小的PCB孔，加工特點是運動行程短，機床起停頻繁，孔徑小，孔密度高，加工精度要求高。工作原理是以PC機強大的硬件與軟件資源為后盾，借助于運動控制卡提供的運動函數(shù)庫，運用Vc++語言編制直線、圓弧插補運動軌跡圖形程序，通過板卡接口輸出PC機運算結(jié)果的運動控制脈沖數(shù)和運動方向控制等信號，經(jīng)
7、過伺服驅(qū)動功率放大器放大后，驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動，再通過滾珠絲杠傳動機械，驅(qū)動十字工作臺運動。從而，最終實現(xiàn)按編制的運動軌跡作伺服運動或按編制的加工零件輪廓圖形作精確的插補定位運動。微型數(shù)控鉆床主要由控制部分和機械執(zhí)行部分組成。通過對兩個部分的設(shè)計達到預期期望的結(jié)果。設(shè)計初始參數(shù)及要求：（1）加工對象為電路板；（2）加工電路板最大尺寸20×30×2mm；（3）加工孔徑0.2-5mm；（4）加工速度60個/分鐘；（5）主軸轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘；（6）Z軸最大行程100mm；（7）采用龍門式結(jié)構(gòu)。濟南大學畢業(yè)設(shè)計2總體方案設(shè)計2.1功能與性能要求
8、分析根據(jù)PCB的技術(shù)要求可以歸納出印制電路板孔位加工的特點為：（1）導通孔的數(shù)量多要求加工運行速度快；（2）布線密度大焊盤小孔位精度必須高；（3）孔徑特別小0.1mm容易斷刀要求
