本文關(guān)鍵詞：PCB六軸數(shù)控鉆床XZ軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：PCB(Printed Circuit Board)是電子設(shè)備元件中的關(guān)鍵部件,作為PCB板精密孔位加工的專用設(shè)備——PCB數(shù)控鉆床,將隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)其提出更苛刻的性能要求。根據(jù)對(duì)目前我國電子制造業(yè)市場調(diào)查分析可知,PCB數(shù)控鉆床的質(zhì)量直接影響到我國電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,急需改善我國PCB數(shù)控鉆床的現(xiàn)狀,提高鉆床整體性能,以促進(jìn)我國電子信息制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。論文以某企業(yè)DLD36型PCB六軸直線電機(jī)數(shù)控鉆床XZ軸為主要研究對(duì)象,針對(duì)鉆床加工孔位的高精度、高速度要求設(shè)計(jì)出提高鉆床整體性能的優(yōu)化結(jié)構(gòu),并制作樣機(jī)。首先,利用SolidWorks三維軟件對(duì)原結(jié)構(gòu)數(shù)控鉆床進(jìn)行現(xiàn)場測量建模及虛擬裝配,了解每個(gè)零部件的裝配順序及工作性能,并記錄好原結(jié)構(gòu)中已經(jīng)出現(xiàn)的問題和不足;其次,分別對(duì)X軸和Z軸部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)理論分析和有限元分析,找出影響鉆床性能的主要問題和薄弱環(huán)節(jié),明確結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要思路和優(yōu)化目標(biāo);結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)思想對(duì)原結(jié)構(gòu)XZ軸部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化,從而得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。當(dāng)最終優(yōu)化方案確定之后,對(duì)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查,確定各零部件之間裝配關(guān)系沒有沖突和錯(cuò)位,并在此基礎(chǔ)上建立運(yùn)動(dòng)仿真以便觀察裝配體中各運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡。最后將優(yōu)化設(shè)計(jì)后的PCB六軸數(shù)控鉆床各零部件的三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖,并制造組裝出樣機(jī),利用相關(guān)測試軟件對(duì)PCB六軸數(shù)控鉆床樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試和檢測。根據(jù)樣機(jī)測試結(jié)果顯示,結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)理念和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即增強(qiáng)了整體結(jié)構(gòu)的合理性和獨(dú)立性,減少了裝配工藝量,方便安裝和維護(hù),提高X軸的定位精度和Z軸的鉆孔精度,提高了鉆床的穩(wěn)定性和可靠性。不僅僅達(dá)到了預(yù)計(jì)效果,降低了成本,而且還為同類產(chǎn)品的研發(fā)提供依據(jù)。目前,新研制的PCB六軸數(shù)控鉆床已經(jīng)投入生產(chǎn)和銷售,并且得到客戶一致好評(píng)。
【關(guān)鍵詞】：PCB六軸數(shù)控鉆床 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 模塊化設(shè)計(jì) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG527
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 PCB市場需求分析9-10
• 1.2 PCB數(shù)控鉆床概況10-12
• 1.2.1 PCB數(shù)控鉆床國內(nèi)外現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 PCB數(shù)控鉆床存在的問題11-12
• 1.3 直線電機(jī)在PCB數(shù)控鉆床中的應(yīng)用12-13
• 1.4 課題研究的背景與意義13-14
• 1.4.1 課題來源13
• 1.4.2 課題研究的意義13-14
• 1.5 課題的研究內(nèi)容14-16
• 2 PCB六軸數(shù)控鉆床整體結(jié)構(gòu)分析16-24
• 2.1 DLD36型PCB六軸數(shù)控鉆床的結(jié)構(gòu)類型16-18
• 2.2 PCB六軸數(shù)控鉆床三維模型的建立18-22
• 2.2.1 零部件的劃分與建立18-20
• 2.2.2 XZ軸部件裝配體的建立20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-24
• 3 XZ軸部件結(jié)構(gòu)分析24-36
• 3.1 X軸部件結(jié)構(gòu)分析24-29
• 3.1.1 理論分析24-26
• 3.1.2 靜態(tài)特性分析26-29
• 3.2 Z軸部件分析29-34
• 3.2.1 Z軸部件結(jié)構(gòu)概述29
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)理論分析29-31
• 3.2.3 動(dòng)態(tài)特性分析31-34
• 3.3 設(shè)計(jì)思路的確定34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 4 XZ軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)36-56
• 4.1 初步方案的確定36-38
• 4.2 X軸部件優(yōu)化38-45
• 4.2.1 建立數(shù)學(xué)模型39-40
• 4.2.2 關(guān)鍵零部件優(yōu)化40-45
• 4.3 Z軸部件優(yōu)化設(shè)計(jì)45-50
• 4.3.1 電主軸裝夾優(yōu)化設(shè)計(jì)45-48
• 4.3.2 優(yōu)化后部件動(dòng)態(tài)性能分析48-50
• 4.4 Z軸輔助部件優(yōu)化50-51
• 4.4.1 切換壓腳結(jié)構(gòu)優(yōu)化50
• 4.4.2 硬限位的設(shè)計(jì)50-51
• 4.5 XZ軸部件最終方案確定51-55
• 4.5.1 裝配干涉檢查51-53
• 4.5.2 XZ軸運(yùn)動(dòng)過程仿真53-54
• 4.5.3 三維模型轉(zhuǎn)換二維工程圖54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 5 PCB六軸數(shù)控鉆床加工精度分析56-62
• 5.1 樣機(jī)制作56-57
• 5.2 樣機(jī)精度分析57-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果67-69
• 致謝69-70

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