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1、目 录摘要11前言32 PCB数控钻床发展现状43运动平台总体结构分析63.1 PCB数控钻床的结构介绍63.2 机械系统的Y向结构组成63.3 运动平台的主要特点73.4 本章小结94 运动平台结构优化设计104.1 引言104.2 运动平台设计指标104.3 运动平台设计方案114.4 本章小结125 有限元分析135.1 有限元分析原理135.2 有限元分析过程135.3 分析结果对比和选择215.4 本章小结216 电机选型226.1 电机工作要求226.2 电机型号选择237 运动平台装配及运动仿真247.1 Y向部件装配247.2装配体形位公差分析及解决方案247.3 运动过程仿真
2、257.4 本章小结268 机床整体效果及工程图278.1 机床整体效果278.2 Solidworks转换工程图纸278.3 本章小结29结论30总结与体会31致谢词32参考文献33摘 要在本次毕业设计中，是做关于PCB六轴全直线电机数控钻床Y向部件设计。PCB数控钻床是加工印制电路板精密小孔的重要设备，是关系着PCB板加工质量、加工效率的最重要因素之一。随着科技的发展和人们的需要，手机、电脑以及许多娱乐设备变得越来越“短小、精干”。时代的需要，也给PCB数控钻床的发展提出了更高的要求：精度高、速度高、效率高；与之相反，孔径越来越小、数量越来越多、行程越来越短，这些要求成为了新时代PCB数控
3、钻床发展所面临的主要难点2。而国内的PCB数控钻床与世界先进水平的最大差距就在于高精度、高速度微孔PCB数控钻床的发展，这是影响和限制中国电子产业和信息产业发展水平的重要因素，是国内电子产业与别人的差距所在。在PCB六轴全直线电机数控钻床的工作过程中，Y向进给运动的实现主要是靠直线电机带动运动平台来完成。运动平台主要是用来固定被加工件，使之能顺利的进行加工，由此可知，运动平台加工质量和加工精度的保证与Y轴运动平台有着非常大的关系，它的设计是否合理会直接影响到钻床的加工性能。在本次毕业设计中，针对这些特点以及毕业设计任务要求，对Y向运动平台进行了可行性分析。结合PCB数控钻床Y向运动平台的主要特
4、性，对运动平台进行优化性设计，比如对运动平台导轨间距进行优化设计，对运动平台的骨架架构进行重新设计，对平台进行应力变形分析。利用大量分析数据对运动平台进行优化，从而得出最优解。【关键词】PCB数控钻床、高精度、运动平台、优化设计AbstractIn this graduate design, do about PCB nc drilling machine Y all six axis linear motor to parts design.PCB nc drilling machine is one of the important equipment, processing of pri
5、nted circuit board precision holes is the relationship between the PCB machining quality, machining efficiency is one of the most important factors.With the development of science and technology and the needs of the people, mobile phones, computers and many entertainment equipment is becoming more a
6、nd more short, hard working.The need of The Times, also to the development of PCB nc drilling machine put forward higher requirements: high precision, high speed, high efficiency;Aperture, in contrast, more and more small, quantity more and more, travel more and more short, these requirements has be
7、come the new era development the main difficulties faced by PCB nc drilling machine.And domestic PCB nc drilling machine with the world advanced level in the biggest difference lies in the high precision, high speed the development of microporous PCB nc drilling machine, this is the influence and re
8、strict Chinas electronics and information industry development level, the important factors is the gap of domestic electronic industry and others.All six axis linear motor in PCB nc drilling machine working process, the Y to the realization of the feed movement is mainly driven by linear motor motio
9、n platform.Motion platform is mainly used for fixed work piece, can smoothly carry on the processing, thus, the machining quality and machining precision and the Y axis motion platform has a very big relations, its design is reasonable will directly affect the processing performance of the drilling
10、machine.According to these characteristics and the graduation design task requirements, analyze the Y motion platform.Combined with PCB nc drilling machine Y to the main features of motion platforms, the optimization design platform of sports, such as the motion platform guide spacing optimization d
11、esign, redesign of the motion platform frame architecture, the deformation and stress analysis was carried out on the platform.Using a large number of analysis data of motion platform is optimized, so as to obtain the optimum solution.【Key words】PCB CNC drilling machine；high precision；moving platfor
12、m；optimization design1前言随着时代的发展，由于人类的要求变高，电子产品正在朝着“体积小、质量轻、厚度薄”的方向发展，基于这个原因，对PCB板的加工要求越来越高。主要表现为以下几个方面：厚度更薄、线宽更细、间距更小、孔多而小、单位面积的输入/输出更多更密、材料性能更好、比前代产品更可靠。当然，对加工PCB板的关键设备PCB数控钻床也有了更高的要求：精度高、速度高、效率高；与之相反，孔径越来越小、数量越来越多、行程越来越短，这些要求成为了新时代PCB数控钻床发展所面临的主要难点。而国内的PCB数控钻床与世界先进水平的最大差距就在于高精度、高速度微孔PCB数控钻床的发展，这是影
13、响和限制中国电子产业和信息产业发展水平的重要因素，是国内电子产业与别人的差距所在。基于此，对PCB数控钻床的研究和分析，改善PCB板的加工质量和加工效率，对提高我国的电子工业制造水平和电子工业核心竞争力有着非常重要的现实意义。而在PCB数控钻床中，Y向进给运动的实现主要是靠直线电机带动运动平台来完成。运动平台主要是用来固定被加工件，使之能顺利的进行加工，由此可知，运动平台加工质量和加工精度的保证与Y轴运动平台有着非常大的关系，它的设计是否合理会直接影响到钻床的加工性能。在本次设计中主要对PCB六轴全直线电机数控钻床Y向部件进行优化分析和设计，针对金大立公司产品的具体特点和要求，有目的性的对Y向
14、运动平台进行了再设计和分析，从机械的角度对运动平台进行了改进，以提高PCB数控钻床的加工精度。2 PCB数控钻床发展现状上世纪中叶前，印。制电。路板的加工通常采用手工机械钻孔，因为在当时的情况下，PCB板上孔的数量少、孔径小、精度低、加工效率不高。但随着时代的发展，为了满足人们对电子设备的要求，许多工业发达国家开始了对PCB加工设备的研究。随着数控技术的不断发展，以及电子设备的加工工艺不断提高，PCB板的加工设备也不可避免的需要用到数控技术，终于在 1952 年的芝加哥机床博览会上世界上第一台专门用于PCB工业的CNC机床面世了。而我国从60年代开始研制PCB钻床，随着90年代中期P。CB制造
15、业的迅猛发展，国内的许多厂家也生产出了许多精度较好、性能较高、可靠性较强的PCB数控钻床。相比较而言，国外同类产品起步较国内产品早，在各方面的性能表现上都较国内的产品好，但由于价格太昂贵，维修费用较高，配件采购困难，致使国内一般PCB制造业厂商在控制成本上非常不利。所以，基于市场方面，如果提高国内PCB数控钻床的整体性能，使在国内PCB数。控钻床有较大。的市场发展空间。 据有关数据显示，从21世纪初至今，中国的P。CB产业产值在全世界产业产值所占的比例提高了32%。2011国内PCB产业产值的增长速度是9%，与此相对的，欧洲PCB产业产值增长速度仅为4%，美国PCB产业产值也下降了3%。在20
16、12年，全球PCB产业产值高达六百三十亿美元，其中中国大陆、日韩以及台湾，这几个地区产值的所占的份额超过了80%。由此可见，PC。B产业的重点已经朝亚洲市场转移。而中国在人口、资源、运输成本方面的天然优势，使我国成为世界上PCB产业发展速度最快的国家。据统计，在中国大陆每年PCB数控钻床的需。求量可达到3500多台。但是，由于国内PCB数。控钻床发展时间晚，在加工质量和加工精度方面与国际先进技术水平还存在一定的差距，除了价格以外的优势太少，从而导致国产PCB数控钻床在国内市场占有率较低，不到10%。所以，提高国内PCB加工设备的制造水平是。目前发展PCB制造业的当务之急。而在基于PCB技术发展方面，也给国内的PCB数控钻床
