1.2 Технические требования к системе.

Дан ЧПУ-станок, созданный в рамках общего проекта. Требуется разработать мехатронную часть станка:

- Обосновать выбор механической передачи.

- Провести энергетический расчёт и выбрать двигатель.

- Разработать систему управления проводами.

Технология производства печатных плат.

Технология производств плат на станке была также разработана в рамках курсового проекта 10-го семестра. Основные моменты . По шаблону сверлятся небольшие отверстия для навигации по ним. Затем плата зачищается с 2-х сторон наждачной бумагой, для удаления оксидной плёнки и нанесения царапин (для успешного закрепления лака.). Затем плата окунается в цапонлак и вынимается от туда. Лишний лак стекает с платы под действием силы тяжести. Дополнительно нужно упереть нижний край платы в промокашку, чтобы получился равномерный слой лака и вверху и внизу. В результате получается настолько тонкий слой, что его не видно визуально. Операция занимает максимум 40 мин. Получили плату покрытую уже высохшим лаком. Далее плата закрепляется на станке. В качестве инструмента используем иглу. Станок по программе расцарапывает те места на плате где проходят границы дорожек и контактных площадок. (Игла изготавливается из сверла 1мм, её следует подтачивать через каждые 30 мин работы станка, иначе царапины будут недопустимо толстые.) Далее плата переворачивается, и операция повторяется. Таким образом получили плату с рисунком печатной платы, обведённой по контуру. Плата помещается в хлорное железо, где травится по времени от 20 мин до 40 мин в зависимости от того, какое расстояние между проводниками мы хотим получить. В перспективе оно может достигать 0.05мм, но для этого нужно непрерывно помешивать хлорное железо, чтобы травление было равномерным.

Несколько слов о закреплении платы.

Перед закреплением в плате сверлятся по шаблону 2 отверстия диаметром 3 мм. На рабочем поле станка есть 2 болта, расстояние между которыми точно подогнано под расстояние между отверстиями в шаблоне. Таким образом плата без зазора закрепляется в станке. Чтобы выполнить обработку платы с другой стороны, она переворачивается, закрепляясь в тех же самых отверстиях. Они располагаются с краю платы на одной линии с осью X.

Программная часть.

Разводка платы осуществляется в программе Sprint-Layout 5.0 по той причине, что она создаёт plt-файл платы – это список координат контура всех элементов (контактных площадок, дорожек, заливок). Кроме того можно задать расстояние от проводника до контура. (PCAD не имеет такой функции и нет возможности открыть PCAD-й файл программой Sprint-Layout 5.0.) Программа управления станком читает plt-файл и передаёт соответствующие команды станку. Требования к точности.

Требования к приводу.

В общем случае они вытекают из технического задания. Ключевым требованием является: 3-й класс точности, это означает что минимальная ширина печатных проводников и зазоров должна быть 0,25 мм. Если принять точность перемещения суппорта с погрешностью 0.1 мм в обе стороны, то в самом неблагоприятном случае вместо дорожки 0.25 мм мы получим дорожку 0.05 мм. Таким образом требуется получить точность перемещения суппорта: не менее 0.1мм.

Исходя из экономических соображений скорость перемещения суппорта является определяющем фактором в производительности станка. (Потому что травление может происходить в нескольких ваннах) Поэтому следует добиться максимальной скорости. Но здесь существует технологический предел скорости удаления лака. На практике было показано, что когда скорость перемещения иглы превышает 80 мм/сек, лак начинает отрываться от платы. При этом получается не тонкая разграничивающая “царапина”, а частичное отслаивание лака на границе “царапины”. Это приводит в конечном итоге к нарушению целостности тонких дорожек. Поэтому по скорости перемещения установлено жесткое требование: 70 мм/сек.

В итоге получаем следующие технические требования к приводу:

- точность перемещения: 0.1 мм.

- скорость перемещения: 70 мм/сек.