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軸的進給系統(tǒng)組成以及各零部件的工作特性，建立各個進給系統(tǒng)合理的實體模型以及動力學數(shù)學模型，在建立數(shù)學模型過程中運用有限元技術很好地將工作臺、滑架等的變形以及導軌的安裝誤差等因素對整個機床的性能影響反應到模型當中。
　　然后，研究X、Y、Z軸的進給系統(tǒng)的動態(tài)特性，其中Z軸的剛性分析是論文的重點，提出了三種Z軸進給系統(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。運用ADAMS對Z軸的進給系統(tǒng)方案進行運動仿真，得出鉆機在鉆孔過程中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進行數(shù)據(jù)測試，將測出的數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)進行對比驗證，找出影響超高速電主軸鉆孔精度的運動參數(shù),同時第三種方案為最優(yōu)方案。
　　最后，針對機床的薄弱環(huán)節(jié)進行ANSYS結構優(yōu)化設計，將優(yōu)化后的結構再次進行實體建模。對優(yōu)化后的模型進行運動