PCB数控铣床切换抽尘机构的优化设计

    PCB(printed circuit board-印制电路板)行业属于电子行业中的基础行业，PCB数控铣床是PCB生产的关键设备之一，工作量将近占PCB生产20％以上的工作量。据中国印制电路行业协会(CP—CA)报道，目前全球PCB生产企业在2500家以上，其中50％以上的PCB生产企业在中国大陆。现在，电子产业已成为全球经济增长的一个重要推动力，作为加工生产的大国一中国在电子类制造业方面发展趋势日益迅速。PCB是电子产品的必需原件，PCB数控铣床是加工印制板的专用机床，机床性能的好坏决定电子产品的质量的优劣，特别是现在印制电路板(PCB)的孔径越来越小(Φ0.1mm-Φ0.5mm)，布线密度越来越密集(L(线宽)／s(间距)：0.1mm／0.1mm)，这给印制电路板孔加工的精度提出了更高更严的要求。

    铣削加工是PCB加工的一个重要工艺环节，也是影响最终产品质量的重要环节。目前随着行业的发展PCB数控铣床的制造技术己趋于成熟，所以在追求产品细节方面和能源消耗方面成为了PCB铣床生产厂家要做的改进方向。

    1 切换抽尘机构的现状及工作原理

    现在以某公司的PCB数控铣床的切换抽尘机构为基础，分析其运动、受力情况、以及目前遇到的问题，对其进行优化分析，将弊端排除，达到提高该机构的稳定性和效率的目的。

    切换抽尘机构的主要功能是将PCB数控铣床在铣削加工过程中产生的粉尘和某些小碎片，利用外部气源将这些杂物抽出，排到机床外部。之所以要进行气源通与闭的切换，是因为在铣削的工作过程中，抽气是一直进行的，一旦铣削工作停止，则将抽尘口遮挡，不再进行抽气，减小气量的消耗；当再次铣削工作时，则重新打开。现在利用建立该实物的虚拟三位数字模型零部件，并建立装配体，如下图2所示，为目前所使用的切换抽尘机构的虚拟三维模型视图，Y型的双通是连接铣削主轴压脚的进气端，相反的一端为抽气端，中间部分为切换抽尘机构，其机构有前夹板，后夹板，切换板，切换板推动气缸，和气缸安装座构成。

    图1 优化前切换抽尘机构实物图

    图2 优化前切换抽尘机构虚拟三维装配图和剖视图

    其工作原理是：在铣床进行铣削工作时，控制系成统通过电磁阀通气，气缸将切换板的的圆孔拉回到切换抽尘机构进气端的圆孔和出气端圆孔同心的位置，保证抽气的正常工作。当铣床处于不铣削的时候，例如换刀，主轴停止，机床临时暂停工作，更换工件等等，控制系统则根据以上情况给予电磁阀信号，电磁阀改变切换板推动气缸的进出气方向，气缸推出，将切换板的遮挡面推到切换抽尘机构进气端的圆孔和出气端圆孔同心的位置，这样则关闭了抽气端，减少气量的消耗，当再次工作时，则再重新通过控制系统控制电磁阀，间接控制切换板拉回，三圆同心，气源再次接通，进行抽尘工作。