PCB数控钻机的主轴维修
引言 2
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机在现实中主要用于生产电脑、手机等数码产品的电路板的钻孔加工。虽说只是其中的一个流程。但是，对于电路板成型过程中是很重要的一个环节，精度要求大而且对于漏孔等问题要做到极其严格的检验以防残次品的出现。
对内（特新电子苏州有限公司）有很严格的检验流程。从原板材经过切割然后钻孔，打磨，检验一系列流程。因此对于PCB数控钻机主轴调整是其中的一个重要内容。比如主轴压脚转换不良将会造成断针或者漏孔。这时候就需要对钻机主轴进行维修和保养，轻损坏能保养就保养至于大的损坏就需要对零件甚至主轴更换。而更换时需要有经验才行，从什么方面看出钻机的问题所在，更换什么零件等都需要把握。本文主要说明对钻机的主轴维修与单方面的精度的调整方法。 首先介绍的是主轴的基本结构，基于基本结构就能了解钻机工作的原理和主要问题出现的路径。
一、PCB数控钻机的概述
（一）PCB数控钻机的发展
自从1946年世界诞生了第一台电子计算机，表明人类已创造出可增强和部分替代人脑劳动的工具。三年后，1949年美国帕森公司、美国空军和美国麻省理工学院就提出了数控机床的概念，短短几十年，数控机床就经历了六代的发展：
(1)电子管数控系统：为了实现产品加工的自动化，美国麻省理工学院于1952年研制出第一台机床数控装置并成功应用于铣床的加工控制，揭开了数控系统发展的序幕。由于当时的数控系统主要由电子管及继电器组成，所以被称为电子管数控系统，即第一代数控系统。
(2)晶体管数控系统：由于晶体管的问世，20世纪50年代末，由固定布线的晶体管元件电路组成的第二代数控系统，取代了易损耗的、昂贵的、难以推广的电子管数控系统。
(3)集成电路数控系统：196 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
5年，采用集成电路技术的第三代数控系统诞生。相比晶体管数控系统，集成电路数控系统提高了数控系统的可靠性。降低了生产成本。
(4)小型计算机数控系统：20 世纪70年代，随着集成电路技术的不断发展，小型计算机出现并批量生产，并逐渐应用与数控系统中。1970年在美国芝加哥国际机床展览会上首次展出了小型计算机数控机床，标志着第四代数控系统—小型计算机数控系统诞生。
图1-1钻机
(5)微型计算机数控系统：1974年，使用微型计算机的第五代数控系统问世，并迅速取代了小型计算机数控系统。这是因为微型计算机使用了高度集成的微处理器，使其更加符合工业控制系统的要求，也使得数控系统的可靠性更高、功能更强大、运算速度大大加快以及价格低廉，降低生产成本。
(6)基于PC的数控系统：第五代数控系统以及以前的各代都属于专用封闭式数控系统，具有维修困难、兼容性差、难以升级的缺点，制约着数控技术的发展，不能满足市场对数控技术的心要求。20世纪80年代，PC（个人计算机、Personal Computer）得到了飞速发展，并逐渐在世界普及。人们将PC应用于数控系统中，有效的解决了专用封闭式数控系统所具有的缺点，这就是第六代数控系统—基于PC的数控系统。
最后由此发展而来的PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机(如图1-1)
（二）PCB数控钻机的现状
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机在当今社会处于一个快速发展的阶段，因人们对电子设备的不断需求因此厂家对PCB数控钻机的需求也增大，但是钻机要求精度大，因此专业人员对钻机了解也要掌握熟练，比如：钻机落地后，水品的调节、钻机主轴导轨的更换、CHECR MASTER等。而且钻孔机是现实人机对话，把钻孔程序由电脑输入MCU板（机器的单片机）如下图1-2，MCU板是钻机的神经中枢，MCU板、IOU板。CNC板等控制板进行一系列处理，然后控制整个系统的自动化操作。而且PLC数控钻机具有准确的测量反馈系统，通过相应的检测电路及元件检测钻孔机的实际位置、速度等信息，并将其反馈给钻机系统进行比较和校正，当机器出现异常时会及时提供警报信息于电脑桌面，极大方便了人们的操作。PLC数控钻机的最高转速可达20W转/分，稳定性好，最小的加工直径为.01MM，可用于小钻孔。变频器有效控制SPINDLE告诉自动化运行，优化了钻机的品质。
图 1-2 MCU板
（三）PCB数控钻机的现状
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机将来可能会有镭射机代替掉，因为随着数码时代的发展人们对电路集成方面要求越来越严格，而PCB硬板也将由软材可折叠的板子所代替，虽这样说但在未来的20到40年内将会出现PCB硬材板和软板共存的状况，因为这是随着人类科技发展所带动的。随着科技发展技术的革新，PLC数控钻机也会随着市场的需求逐渐进化或者被取代。
二、PCB数控钻机主轴的结构
（一）主轴机械系统
图2-1 X轴
如图2-1所示是一个螺母导轨控制主轴的上下运动丝杠导轨！但这只是控制速度的！其间最重要的其实是主轴面板后的精密导轨（如下图2-2导轨从外观看不见的是在主轴背后的）导轨上有2个链接主轴支架的滑块，是由4颗螺丝来固定的。滑块与导轨是紧密相连的基本算没有缝隙，随着用的时间越久这个缝隙也会越来越大这个时候就需要把导轨直接更换掉。
图2-2 主轴导轨
这个导轨是有18个小螺丝锁紧的防止导轨的松动，而导轨的运动是有上面的二块滑块来运动的。
下图2-3所示是主轴下方的压脚转换系统！主要是用来转换大小压脚的（大直径针和小直径针的转换）是由一个连轴的挡脚使转换器在控制的范围内所转换！
图2-3 压脚杯
（二）主轴伺服控制系统
伺服控制系统主要是有钻机的电脑输入控制程序然后由中央控制器（伺服放大器）转换信号转换成钻机自动运行。下图为钻机的电脑（图2-4）和伺服放大器（图2-5）和变频器！（图2-6）。
图2-4 电脑
（2-7伺服控制主轴接收器）还有前面介绍的MCU板，这些构成了主轴的伺服控制系统，从而实现人机的联系把程序转换成机器的运行。
（三）主轴液压气动与液动系统
主轴的气动和液压系统主要由液压油的压力和联通气管的气缸组成的主轴运动系统。其中包含了主轴的压脚气缸4-1、转换气缸4-2、液压管、气管、吸尘管等组成。
压脚气缸：控制压脚杯与主轴接触的也就是方便能让压脚转换器转换。
转换气缸：转换大小压脚垫的切换。目的是针对不同孔径的转针更好打孔不容易出现断针和偏孔。
图2-5 伺服放大器
图2-6变频器 图2-7主轴接线盒
液压管：通过液压油控制主轴液压气缸的工作。
气管：给主轴一定压力压住夹头抓针！同时给气缸一个动作（通过进气和出气的切换），容易控制气缸的方向性。
吸尘管：打孔时所产生的碎屑通过压脚杯吸出来！
总结
通过此次的毕业设计更加加深了我对钻机的各方面认识，同时在自主方面也学会了怎么去筹集材料怎么去组织语言把各方面都直观形象表达出来，图文仅仅是自己所拍所组织的毕竟不是专业的所以写的不全面不完善也是正常的，但是在写过之后自我也多观察了其他的论文情况对自己写的也进行了多方位的改进。同时对主轴各方面操作的注意事项加深了了解与认知。与同学的探讨和老师的交流都给了我很多的其实让我在这里学到了很多。
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机在现实中主要用于生产电脑、手机等数码产品的电路板的钻孔加工。虽说只是其中的一个流程。但是，对于电路板成型过程中是很重要的一个环节，精度要求大而且对于漏孔等问题要做到极其严格的检验以防残次品的出现。
对内（特新电子苏州有限公司）有很严格的检验流程。从原板材经过切割然后钻孔，打磨，检验一系列流程。因此对于PCB数控钻机主轴调整是其中的一个重要内容。比如主轴压脚转换不良将会造成断针或者漏孔。这时候就需要对钻机主轴进行维修和保养，轻损坏能保养就保养至于大的损坏就需要对零件甚至主轴更换。而更换时需要有经验才行，从什么方面看出钻机的问题所在，更换什么零件等都需要把握。本文主要说明对钻机的主轴维修与单方面的精度的调整方法。 首先介绍的是主轴的基本结构，基于基本结构就能了解钻机工作的原理和主要问题出现的路径。
一、PCB数控钻机的概述
（一）PCB数控钻机的发展
自从1946年世界诞生了第一台电子计算机，表明人类已创造出可增强和部分替代人脑劳动的工具。三年后，1949年美国帕森公司、美国空军和美国麻省理工学院就提出了数控机床的概念，短短几十年，数控机床就经历了六代的发展：
(1)电子管数控系统：为了实现产品加工的自动化，美国麻省理工学院于1952年研制出第一台机床数控装置并成功应用于铣床的加工控制，揭开了数控系统发展的序幕。由于当时的数控系统主要由电子管及继电器组成，所以被称为电子管数控系统，即第一代数控系统。
(2)晶体管数控系统：由于晶体管的问世，20世纪50年代末，由固定布线的晶体管元件电路组成的第二代数控系统，取代了易损耗的、昂贵的、难以推广的电子管数控系统。
(3)集成电路数控系统：196 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
5年，采用集成电路技术的第三代数控系统诞生。相比晶体管数控系统，集成电路数控系统提高了数控系统的可靠性。降低了生产成本。
(4)小型计算机数控系统：20 世纪70年代，随着集成电路技术的不断发展，小型计算机出现并批量生产，并逐渐应用与数控系统中。1970年在美国芝加哥国际机床展览会上首次展出了小型计算机数控机床，标志着第四代数控系统—小型计算机数控系统诞生。
图1-1钻机
(5)微型计算机数控系统：1974年，使用微型计算机的第五代数控系统问世，并迅速取代了小型计算机数控系统。这是因为微型计算机使用了高度集成的微处理器，使其更加符合工业控制系统的要求，也使得数控系统的可靠性更高、功能更强大、运算速度大大加快以及价格低廉，降低生产成本。
(6)基于PC的数控系统：第五代数控系统以及以前的各代都属于专用封闭式数控系统，具有维修困难、兼容性差、难以升级的缺点，制约着数控技术的发展，不能满足市场对数控技术的心要求。20世纪80年代，PC（个人计算机、Personal Computer）得到了飞速发展，并逐渐在世界普及。人们将PC应用于数控系统中，有效的解决了专用封闭式数控系统所具有的缺点，这就是第六代数控系统—基于PC的数控系统。
最后由此发展而来的PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机(如图1-1)
（二）PCB数控钻机的现状
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机在当今社会处于一个快速发展的阶段，因人们对电子设备的不断需求因此厂家对PCB数控钻机的需求也增大，但是钻机要求精度大，因此专业人员对钻机了解也要掌握熟练，比如：钻机落地后，水品的调节、钻机主轴导轨的更换、CHECR MASTER等。而且钻孔机是现实人机对话，把钻孔程序由电脑输入MCU板（机器的单片机）如下图1-2，MCU板是钻机的神经中枢，MCU板、IOU板。CNC板等控制板进行一系列处理，然后控制整个系统的自动化操作。而且PLC数控钻机具有准确的测量反馈系统，通过相应的检测电路及元件检测钻孔机的实际位置、速度等信息，并将其反馈给钻机系统进行比较和校正，当机器出现异常时会及时提供警报信息于电脑桌面，极大方便了人们的操作。PLC数控钻机的最高转速可达20W转/分，稳定性好，最小的加工直径为.01MM，可用于小钻孔。变频器有效控制SPINDLE告诉自动化运行，优化了钻机的品质。
图 1-2 MCU板
（三）PCB数控钻机的现状
PCB（Printed Circuit Board,印刷电路板）数控钻机将来可能会有镭射机代替掉，因为随着数码时代的发展人们对电路集成方面要求越来越严格，而PCB硬板也将由软材可折叠的板子所代替，虽这样说但在未来的20到40年内将会出现PCB硬材板和软板共存的状况，因为这是随着人类科技发展所带动的。随着科技发展技术的革新，PLC数控钻机也会随着市场的需求逐渐进化或者被取代。
二、PCB数控钻机主轴的结构
（一）主轴机械系统
图2-1 X轴
如图2-1所示是一个螺母导轨控制主轴的上下运动丝杠导轨！但这只是控制速度的！其间最重要的其实是主轴面板后的精密导轨（如下图2-2导轨从外观看不见的是在主轴背后的）导轨上有2个链接主轴支架的滑块，是由4颗螺丝来固定的。滑块与导轨是紧密相连的基本算没有缝隙，随着用的时间越久这个缝隙也会越来越大这个时候就需要把导轨直接更换掉。
图2-2 主轴导轨
这个导轨是有18个小螺丝锁紧的防止导轨的松动，而导轨的运动是有上面的二块滑块来运动的。
下图2-3所示是主轴下方的压脚转换系统！主要是用来转换大小压脚的（大直径针和小直径针的转换）是由一个连轴的挡脚使转换器在控制的范围内所转换！
图2-3 压脚杯
（二）主轴伺服控制系统
伺服控制系统主要是有钻机的电脑输入控制程序然后由中央控制器（伺服放大器）转换信号转换成钻机自动运行。下图为钻机的电脑（图2-4）和伺服放大器（图2-5）和变频器！（图2-6）。
图2-4 电脑
（2-7伺服控制主轴接收器）还有前面介绍的MCU板，这些构成了主轴的伺服控制系统，从而实现人机的联系把程序转换成机器的运行。
（三）主轴液压气动与液动系统
主轴的气动和液压系统主要由液压油的压力和联通气管的气缸组成的主轴运动系统。其中包含了主轴的压脚气缸4-1、转换气缸4-2、液压管、气管、吸尘管等组成。
压脚气缸：控制压脚杯与主轴接触的也就是方便能让压脚转换器转换。
转换气缸：转换大小压脚垫的切换。目的是针对不同孔径的转针更好打孔不容易出现断针和偏孔。
图2-5 伺服放大器
图2-6变频器 图2-7主轴接线盒
液压管：通过液压油控制主轴液压气缸的工作。
气管：给主轴一定压力压住夹头抓针！同时给气缸一个动作（通过进气和出气的切换），容易控制气缸的方向性。
吸尘管：打孔时所产生的碎屑通过压脚杯吸出来！
总结
通过此次的毕业设计更加加深了我对钻机的各方面认识，同时在自主方面也学会了怎么去筹集材料怎么去组织语言把各方面都直观形象表达出来，图文仅仅是自己所拍所组织的毕竟不是专业的所以写的不全面不完善也是正常的，但是在写过之后自我也多观察了其他的论文情况对自己写的也进行了多方位的改进。同时对主轴各方面操作的注意事项加深了了解与认知。与同学的探讨和老师的交流都给了我很多的其实让我在这里学到了很多。
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