Расчетно-пояснительная записка

по курсовому проекту

«Система автоматического управления технологическим оборудованием»

на тему:

«Микрофрезерный станок для сверления и фрезерования печатных плат »

2008 г.

Оглавление

РЕФЕРАТ. 4

ВВЕДЕНИЕ. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ.. 5

1 Устройство установки и её функционирование. 6

1.1 Общее описание работы установки. 6

1.2 Состав установки. 6

2 Система перемещения обрабатывающей головки STD (K6-1-03.01.00.000) 7

2.1 Описание элементов системы перемещения заготовки. 7

2.1.1 Шаговые двигатели StD_X, StD_Y, StD_Z.. 7

2.1.2 Направляющие с кареткой SBG_X, SBG_Y, ISD.. 12

2.1.3 Винтовые передачи STK_X, STK_Y, VG_Z.. 12

2.1.4 Фиксаторы заготовки. 12

2.2 Процессы системы перемещения обрабатывающей головки. 12

2.2.1 Процесс «Позиционирования» . 13

2.2.2 Процесс «Загрузки ПП» . 13

2.2.3 Процесс «Выгрузки ПП» . 14

3 Шпиндельная система HELTE(K6-1-03.02.00.000) 14

3.1 Описание элементов шпиндельной системы.. 15

3.1.1 Высокочастотный шпиндель HElte. 15

3.2 Процессы шпиндельной системы.. 16

3.2.1 Процесс «Смены инструмента» . 16

3.2.2 Процесс «Фрезерования» . 17

3.2.3 Процесс «Сверления» . 18

3.2.4 Процесс «Остановка технологического процесса» . 20

4 Пневмосистема PNEV (K6-1-03.03.00.000) 21

4.1 Описание элементов пневмосистемы.. 21

4.1.1 Компрессор K.. 21

4.1.2 Блок подготовки воздуха MSB4. 22

4.2 Действия, реализуемые пневмосистемой. 22

5 Система электропитания и управления SPU (K6-1-03.04.00.000) 22

5.1 Система электропитания SEO.. 22

5.1.1 Силовой модуль SM... 25

5.1.2 Источник питания S120QC.. 25

5.1.3 Источник питания S_15_5. 25

5.1.4 Преобразователь частоты KEB_F5G3B.. 25

5.2 Система управления SU.. 26

5.2.1 Компьютер рабочего места оператора. 28

5.2.2 Контроллер CPU188-5. 28

6 Требования к программному обеспечению микрофрезерного станка. 29

ПРИЛОЖЕНИЕ.. 31

РЕФЕРАТ

В данном курсовом проекте рассмотрена система автоматизированного управления установкой сверления и фрезерования печатных плат.

Рассмотрены основные узлы САУ и проведено проектирование принципиальной схемы соединений.

Графическую часть проекта составляют 4 листа, выполненных в среде Компас-3D V10.

Расчетно-пояснительная записка составляет 31 лист, выполненных в среде Microsoft Word 2007. Записка содержит 6 таблиц, 1 рисунок.

Графическая часть курсового проекта содержит:

• Процессную модель установки.
• Комплексную принципиальную схему установки.
• Таблицы сигналов и элементов.
• Схему соединений.

ВВЕДЕНИЕ. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ

Установка сверления печатных плат предназначена для механической обработки печатных плат (сверление отверстий, фрезерование изолирующих каналов) и ориентированы для применения на производствах, где необходимо сочетать высокую точность и качество обработки с большими размерами партий продукции. Наличие широкого набора дополнительных устройств (опций) делает ее способной выполнять операции по механической обработке заготовок печатных плат любого класса и размера.

Загрузка/выгрузка заготовок производится вручную. Система перемещения координатного столика установки состоит из трех приводов: - перемещения по оси Х и Y на шарико-винтовой передаче (ШВП); - перемещения по оси Z на передаче винт-гайка скольжения с шаговым двигателем. Для сверления отверстий установлен высокоскоростной шпиндель с автоматической заменой инструмента. Стандартный способ фиксации заготовок: зажимное приспособление с упором в уголок.

Шарико-винтовая передача обладает высокой точностью позиционирования, скоростью перемещения, плавность хода, нагрузочной способностью, осевой жесткостью, большой долговечностью, высоким КПД 85-90%, надежностью работы на высоких скоростях. Особенностью является реверсивность.

Применение передачи винт-гайка скольжения обеспечивает опускание и поднятие инструмента, и также самоторможение системы. Станок обеспечивает частоту вращения шпинделя 10 000-40 000об/мин. Возможная толщина платы или пакета 0,1-3,0 мм для обработки, диаметр сверления 0,5-2,5 мм. Фрезерование обычно ведется коническими фрезами с углом при вершине 60 или 30 градусов (в ряде случаев - менее 18 градусов). На станке можно обрабатывать заготовки плат максимальным размером 550х350 мм.

Прототипы печатных плат могут быть изготовлены без применения фотохимических процессов - методом фрезерования. Основное преимущество механического метода - высокая оперативность и простота реализации.

Механическое изготовление плат происходит полностью на одном станке и включает следующие этапы:

1. подготовка управляющего файла для станка с ЧПУ;
2. фрезерование изолирующих каналов;
3. автоматическая сверловка заготовки;
4. металлизация переходных отверстий (возможны различные способы).