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電路板雕刻機的軟件開發
閱讀：2294 發布時間：2012-10-16
電路板在電子電路和IT產業內應用廣泛,因此對它的制造方法與制造工藝的研究是一項很有意義的課題。目前隨著環境的惡化,人們對環境保護的意識越來越強,所以需要提出一種沒有化學危害的新的制板方法。本文在比較了各種PCB板的制作方法后,對既能減少污染,又能保證加工精度與效率的基于物理雕刻的電路板雕刻機系統進行了基礎性的研究。本文在分析了目前PCB設計軟件輸出的文件格式的基礎上,設計了專門的算法并選用了合適的數據結構來讀取并儲存PCB設計軟件生成的Gerber文件中保存的電路板圖形信息。
研究了在讀取的Gerber文件中的電路板圖形信息的基礎上生成電路板中導線和焊盤輪廓線的方法,同時實現了輪廓線與輪廓線之間的求交和裁減處理,并生成了無相交的封閉輪廓線。對電路板雕刻過程中的刀路生成作了詳細地論述,在采用環切與行切相結合的加工策略的基礎上,提出了生成環切刀路和行切刀路的算法,實現了各個環切刀路之間的關系判斷與處理,研究了一種基于電路板雕刻的行切刀路規劃算法。
本文還分析了數控技術的發展現狀和趨勢,在介紹了第六代開放式數控系統的軟、硬件結構的基礎上,論述了本文中所設計的數控電路板雕刻機的硬件和軟件結構,并研究了通過數控運動控制卡進行開放式數控雕刻機的開發過程。zui后,基于上述的研究工作,用VisualC++編寫了相應的程序,開發了數控電路板雕刻機的軟件總體構架,進行了多個電路板圖形加工刀路的模擬生成,以及數控電路板雕刻機的運動控制,經程序驗證本文中的算法是正確可靠的,能夠滿足基本的加工需要,并且程序能實現數控電路板雕刻機的準確控制。
數控雕刻機機床身是由厚壁鋼管構造而成。床身經過有限元分析（FEA）和設計，為機床提供了一個剛硬穩定的加工平臺并且所有床身部件在床身加工前就已經消除應力。數控雕刻機所有定位軸承、滾珠絲杠、線性導軌、齒條，都有機床控制系統的集中自動潤滑系統來保養。這個是滾珠絲杠和線性導軌制造商一致推薦的方法。
研究了在讀取的Gerber文件中的電路板圖形信息的基礎上生成電路板中導線和焊盤輪廓線的方法,同時實現了輪廓線與輪廓線之間的求交和裁減處理,并生成了無相交的封閉輪廓線。對電路板雕刻過程中的刀路生成作了詳細地論述,在采用環切與行切相結合的加工策略的基礎上,提出了生成環切刀路和行切刀路的算法,實現了各個環切刀路之間的關系判斷與處理,研究了一種基于電路板雕刻的行切刀路規劃算法。
本文還分析了數控技術的發展現狀和趨勢,在介紹了第六代開放式數控系統的軟、硬件結構的基礎上,論述了本文中所設計的數控電路板雕刻機的硬件和軟件結構,并研究了通過數控運動控制卡進行開放式數控雕刻機的開發過程。zui后,基于上述的研究工作,用VisualC++編寫了相應的程序,開發了數控電路板雕刻機的軟件總體構架,進行了多個電路板圖形加工刀路的模擬生成,以及數控電路板雕刻機的運動控制,經程序驗證本文中的算法是正確可靠的,能夠滿足基本的加工需要,并且程序能實現數控電路板雕刻機的準確控制。
數控雕刻機機床身是由厚壁鋼管構造而成。床身經過有限元分析（FEA）和設計，為機床提供了一個剛硬穩定的加工平臺并且所有床身部件在床身加工前就已經消除應力。數控雕刻機所有定位軸承、滾珠絲杠、線性導軌、齒條，都有機床控制系統的集中自動潤滑系統來保養。這個是滾珠絲杠和線性導軌制造商一致推薦的方法。
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