Page 145 - 现代电子技术及应用研究

第四章 印刷电路板技术

（二）印制电路板高速钻机关键技术
随着印制电路板加工产品的多样化和复杂化，在加工过程中由于机床性能低，
会造成钻头断裂、偏孔及孔壁粗糙度大等问题，最终导致产品报废。高性能印制
电路板高速钻机可以保证印制电路板加工质量，同时还能提升加工效率，降低企

业的制造成本。在新一代印制电路板高速钻机的研发中，需进一步提高主轴转速
以保障刀具的加工性能，用精度高、运动间隙小及摩擦小的滚柱导轨代替传统钢
球导轨，实现较高的定位精度和重复定位精度，并集成高可靠性的检测技术，保
障加工过程顺利进行。

1. 印制电路板高速钻机数控系统
印制电路板高速钻机的数控系统控制着整个钻孔加工过程，是实现各个机构
紧密配合、完成复杂工序的关键，负责控制各个加工阶段的执行，监测加工过程
中刀具的磨损和断裂，处理反馈信号等功能。目前，高水平的印制电路板高速钻

机数控系统被德、日两国企业所掌握，中国在数控系统研发方面还有许多不足之
处，因此加强数控系统技术领域的基础研究和关键问题攻关，是中国迈向制造强
国的重要一步。机床数控系统具有感知、推理、决策和学习等智能功能。智能化
数控系统的工艺规划和编程要考虑到机床结构、具体工件的形状特征及尺寸、工

艺系统的物理特性和工作环境等因素，通过优化机床加工参数和各轴的运动轨迹，
保证加工的质量和效率。
印制电路板高速钻机的智能控制技术可划分为两个大类：智能化加工控制
与智能化防干涉控制。智能化加工控制是通过安装的各类传感器实现监控、诊断

和修正机床在生产过程中出现的各类偏差，同时通过历史大数据统计，形成未来
生产过程最优化的解决方案，还可以对加工过程中的刀具寿命、主轴运转情况以
及轴承和导轨的磨损情况进行记录和预警；智能化防干涉控制是通过三维动画仿
真技术对数控机床的实际加工进行仿真（仿真过程涉及刀具、工件、夹具三维

模型），利用建模功能输入刀具、工件、夹具等的三维模型数据以实现加工过程
仿真，防止机床在加工过程中出现严重的碰撞损坏，通过自检的方式来判断刀具、
工件、夹具以及机床结构单元之间的干涉情况。大多数高端印制电路板高速钻机
使用的都是 SIEB ＆ MEYER 公司的控制系统。该公司的印制电路板钻机数控系

统（如 CNC84 控制系统）是目前国际知名的钻机系统，具有强大的软件技术以
及处理器技术，内置基于交流永磁同步电机的新型全数字伺服控制系统，支持最

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