高性能PCB數(shù)控鉆床剛性分析.pdf

1、印制電路板（PCB）向高密度化、微細(xì)化、多層化和特殊功能化方向迅速發(fā)展，PCB鉆孔越來越多，越來越小，對PCB數(shù)控鉆床的鉆孔精度和效率要求是越來越高。數(shù)控鉆床進(jìn)給系統(tǒng)的動態(tài)特性是影響加工精度的主要因素之一。提高進(jìn)給系統(tǒng)的動態(tài)特性對改善PCB數(shù)控鉆床加工能力具有重要的意義。論文借助于某公司的四軸PCB數(shù)控鉆床，針對其進(jìn)給系統(tǒng)的剛性展開分析，分別對PCB數(shù)控鉆床X軸、Y軸、Z軸剛性進(jìn)行分析。
　　首先，研究高速高精度PCB數(shù)控鉆床X、

2、Y、Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)組成以及各零部件的工作特性，建立各個進(jìn)給系統(tǒng)合理的實(shí)體模型以及動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，在建立數(shù)學(xué)模型過程中運(yùn)用有限元技術(shù)很好地將工作臺、滑架等的變形以及導(dǎo)軌的安裝誤差等因素對整個機(jī)床的性能影響反應(yīng)到模型當(dāng)中。
　　然后，研究X、Y、Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)的動態(tài)特性，其中Z軸的剛性分析是論文的重點(diǎn)，提出了三種Z軸進(jìn)給系統(tǒng)的方案：第一種方案，直線軸承（剛性連接）和萬向節(jié)（柔性連接）第二種方案，空氣靜壓軸承（柔性連接）聯(lián)軸器（剛性連接

3、）第三種方案，空氣靜壓軸承（柔性連接）萬向節(jié)（柔性連接）是超高速電主軸的三種固定方式。運(yùn)用ADAMS對Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)方案進(jìn)行運(yùn)動仿真，得出鉆機(jī)在鉆孔過程中X軸及Y軸方向鉆頭的偏移量，再利用二次元對完成的樣機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)測試，將測出的數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗(yàn)證，找出影響超高速電主軸鉆孔精度的運(yùn)動參數(shù),同時第三種方案為最優(yōu)方案。
　　最后，針對機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)再次進(jìn)行實(shí)體建模。對優(yōu)化后的模型進(jìn)行運(yùn)動