机械设计与制造 第11期 Machinery Design Manufacture 2008年11月 章编号:1001-3997(2008)11-018002 激光加工机床气膜导轨直线驱动的设计与分析 丁黎光1丁伟2吴德林2 广西工学院,柳州545006)(2重庆金映数控设备制造有限公司,重庆401120 The design and research of air membrane guide-way and linear drive in laser processes machine DING Li-guang, DING Wei, WU De-ling (Guangxi University of Technoloay, Liuzhou 545006, China) (Chongqing Jinying NC Equipment Co Ltd, Chongqing 401120, China 【摘要】针对PCB的发展及应用激光进行微细加工的需求,研究和分析应用激光加工机床气膜导 轨和直线驱动的优势。使之适应PCB制作速度和精度要求。从而促进高密度多层PCB高效高速的发展。 关键词:激光加工机床;气膜导轨;直线驱动 [Abstract] For the developments of PCB and the need of laser millipore work, this paper re searches and analyses the advantage of the air me mbrane guide-way and linear drive in laser proce sses machine And adapt to the PCB machining speed and accuracy, thus help the developments of multilayer PCB rapid Key words: Laser processes machine; Air memb rane guide-way; Linear drive 中图分类号:TH12,TC665文献标识码:A 1前言 孔径高精度,也就要求激光加工机床的工作台能更灵活更快、更 激光加工高密度PCB上微孔时,要满足孔的数量多,孔距、准确将印制电路板移动到激光束照射的位置进行快速准确定位 来稿日期:2008-01-15 22.3刀具温度场、应力应变分析可视化的实现 其中各力矩:M=-Fzc,M,=-F,zc,其中zc是某截面轴线处 要实现工程分析的可视化,首先我们要定义刀具几何模型,的轴向坐标。 也就是根据刀具应力、应变及温度变化的实际疏密情况把刀具划 此时加工工件的半径误差为e=Vu2+t 分为多个网格将通过有限元分析计算得到的空间节点坐标和组3结束语 成一个网格的节点序号分别输出到刀具分析模型文件中 该数控车床切削仿真系统主要实现了以下几个功能 23工件受力变形分析仿真 (1)验证了NC代码的正确性和合理性,实现机床运动、刀具 工件在切削力F、F,和F的作用会发生变形,其中对加工精运动和工件几何体形变仿真的功能; 度影响最大的是弯曲变形,尤其是细长轴。F引起弯曲变形很小 (2)实现加工过程中铁屑的产生仿真; 计算中只F和F引起的弯曲变形。工件轴线位移图,如图5所示。(3)对刀具切削过程中温度的变化、受到切削力而产生的应 力应变的分析,并在仿真系统中显示出来 (4)分析了工件在加工过程中受到切削力的作用而产生的变 形,对工件加工后的误差分析提供了依据 此切削仿真系统具有很强的可扩展性与实用性,算法效率 高,仿真效果流畅仿真结果可靠 参考文献 1王启义等数控车削虚拟加工环境全景仿真技术机械设计与制造工程 2002,30(1) 2许立等.数控车削加工仿真系统的研究与实现.大连铁道学院学报, 工件中心轴线沿x轴y轴的位移分别为 200,23(2) 3葛研军等车削加工屑型建模与仿真技术研究计算机辅助设计与图形学 (11) 报,2002(10) 4赵玢等.切屑生成、卷曲、折断过程的实时仿真研究组合机床与自动化加 工技术,2000818O 机械 设 计 与制 造 Machinery Design & Manufacture 第 11期 2008年 11月 文章编号 ：1001—3997(2008)11-0180—02 激光加工机床气膜导轨直线驱动的设计与分析 丁黎光 丁 伟 吴德林 (广西工学院，柳州 545006)(重庆金映数控设备制造有限公司，重庆 401120) Thedesignandresearchofairmembraneguide-wayandlineardrive in laserprocessesmachine DINGLi-guang，DINGWei2,WU De—ling2(Gua：ngxiUniversityofTechnoloay，Liuzhou545006，China) (ChongqingJinyingNCEquipmentCo．Ltd．，Chongqing401120，China) ∥ ■ ∥ ■ ■ t ∥■ ∥∥■ ∥ ∥ ∥■ ∥ 月 僵 ∥■ ∥■ ■ ∥ ■ t ■ ■ ∥■ ∥■ ∥■榴 1 t ■ 0 1 ∥ 榴 ∥僖 ∥0 ∥ k ■ ∥ 撕 t 【摘 要】针对PCB的发展及应用激光进行微细加工的需求，研究和分析应用激光加工机床气膜导 轨和直线驱动的优势。使之适应PCB制作速度和精度要 求。从而促进高密度多层 PCB高效高速的发展。 关键词：激光加工机床 ；气膜导轨 ；直线驱动 【Abstract】ForthedevelopmentsofPCBandtheneedoflasermilliporework，thispaperresearches andanalysestheadvantageoftheairmembraneguide-wayandlinear driveinlaserprocesse&machine． AndadapttothePCBmachiningspeedandaccuracy，thushelpthedevelopmentsofmultilayerPCBrapid￾andefficiently． Keywords：Laserprocessesm achine；Airm em braneguide-way；Lineardrive 蝴 堋 榭 鳓 娩 硝 删 棚 棚 堋 椭 堋 栩 煳 堋 密 堋 “ A僦 硝 删 椭 _礓 僦 棚 峭 埘 嬲 ■ 埋 栩 棚 缰 栩 蝴 删 删 煳 私 煳 堋 棚 堋 鳓 中图分类号：TH12。TG665 文献标识码 ：A ．1—日J￡『J^—舌j— 激光加工高密度 PCB上微孔时，要满足孔的数量多 ，孔距、 -k来稿 日期 ：2008—01—15 … … … ， … ，… ’ … 】… ， … 2．2．3刀具温度场、应力应 变分析可视化的实现 要实现工程分析的可视化，首先我们要定义刀具几何模型， 也就是根据刀具应力、应变及温度变化的实际疏密情况把刀具划 分为多个网格，将通过有限元分析计算得到的空间节点坐标和组 成一个网格的节点序号分别输出到刀具分析模型文件中。 2．3工件受力变形分析仿真 工件在切削力 、 和 的作用会发生变形，其中对加工精 度影响最大的是弯曲变形，尤其是细长轴。 引起弯曲变形很小， 计算中只 和 引起的弯曲变形。工件轴线位移图，如图5所示。 、 u] ； 图 5工件轴线位移图 工件中心轴线沿 轴 轴的位移分别为： 一‘一 曼 2EI 丝生 2EI z=0 孔径高精度，也就要求激光加工机床的工作台能更灵活、更快、更 准确将印制电路板移动到激光束照射的位置，进行快速准确定位 其中各力矩 ： =一<zc， =一．zc，其中zc是某截面轴线处 的轴向坐标。 此时，加工工件的半径误差为 e=、／ _『 3结束语 该数控车床切削仿真系统主要实现了以下几个功能： (1)验证了 NC代码的正确性和合理性，实现机床运动、刀具 运动和工件几何体形变仿真的功能； (2)实现加工过程中铁屑的产生仿真； (3)对刀具切削过程中温度的变化、受到切削力而产生的应 力应变的分析，并在仿真系统中显示出来； (4)分析 了工件在加工过程中受到切削力 的作用而产生的变 形，对工件加工后的误差分析提供了依据。 此切削仿真系统具有很强的可扩展性与实用性，算法效率 高，仿真效果流畅，仿真结果可靠。 参考文献 1王启义等．数控车削虚拟加工环境全景仿真技术．机械设计与制造工程， 2002，30(1) 2许立 等．数控车 削加工仿 真系统的研究 与实现 ．大连铁道学 院学报 ， 2000，23(2) 3葛研军等．车削加工屑型建模与仿真技术研究．计算机辅助设计与图形学 学报 ，2002(1O) 4赵玢等．切屑生成、卷曲、折断过程的实时仿真研究．组合机床与自动化加 工技术，20oo(8)