高精高速微孔PCB數控鉆床關鍵技術的研究與應用.pdf

1、印制電路板(PCB)制造技術是電子信息制造業(yè)的重要基礎和組成部分。印制電路板(PCB)數控鉆床是印制電路板精密孔位加工關鍵的工藝裝備。伴隨著以通信、計算機、視聽設備等為代表的電子產品“小、輕、薄”的發(fā)展趨勢和特點，給印制電路板數控鉆床提出了更高的要求。精度高、速度快、孔小而多、行程短已成為新一代PCB數控鉆床發(fā)展和提高面臨的主要難題。目前，高精度高速微孔印制電路板數控鉆床是制約和影響我國電子制造業(yè)水平和電子信息產業(yè)基礎配套能力的重要因素

2、，是我國電子制造業(yè)與世界先進水平差距體現的重要環(huán)節(jié)之一。因此，開展高精度高速微孔印制電路板數控鉆床關鍵技術的研究與應用，改善和提高PCB數控鉆床的整體性能，對于提高我國電子制造工藝裝備水平和電子信息制造業(yè)自我配套能力具有重要的現實意義。 本論文針對印制板數控鉆床孔位加工的具體特點和要求(即精度高，速度快，行程短，孔多而小)，提出了全面改善和提高機床若干關鍵技術指標實現方法和途徑。首先，根據印制電路板的技術要求和發(fā)展趨勢以及其孔位

3、加工技術現狀，提出了機床系統(tǒng)性能提升的主攻方向和主攻目標，即實現高精、高速、微小孔加工能力的提高；建立了微孔加工質量評價標準和主要性能影響因素體系，對鉆孔質量的影響因素作了較為具體的分析。其次，提出了鉆床三維穩(wěn)定性的概念和表征方法，并運用三維穩(wěn)定性，在鉆床多體系統(tǒng)動力學數值模型的基礎上，對鉆床的機械動態(tài)特性進行仿真測量，尋找到一條切實可行的提高微孔加工能力的設計和工藝參數的控制手段和方法，明顯改善了鉆床機械加工性能。第三，針對高速加工連

4、續(xù)短距離焊盤過程中加速度的連續(xù)變化帶來的精度影響，提出并應用了一種基于分段參數三次曲線的平滑運動加速度控制算法，以保證快速加工時的定位精度。同時，應用了一種基于自適應控制器的跟蹤控制結構，以解決由于負載、摩擦等因素的變化帶來的力矩波動對加工精度的不利影響。最后，針對海量孔位加工存在的路徑優(yōu)化和數據處理速度帶來的加工效率問題，提出了一種面向工程應用的帶遺傳(GA)功能的貪婪算法，詳細介紹了基于路徑的GA編碼策略、交叉和變異的方法。取得了良