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AM30xx
系列线路板雕刻机
使
用
说
明
书
,.
济南奥迈电子设备有限公司
第一章<
/p>
第二章
第三章
目
概述
1.1
PCB
线路板雕刻机概述
1.2
主要特点
1.3
技术参数
雕刻机软硬件安装
2.1
硬件的安装
2.2
软件的安装
雕刻机的使用说明
3.1
如何生成加工文件
3.2
硬件使用说明
录
,.
3.3
软件使用功能介绍
第四章
线路板制作操作步骤
第五章
特别说明与注意事项
第一章
概
述
1.1 PCB
线路板雕刻机概述
PCB
线路板雕刻机可根据
PCB
线路设计软件（如
PROTEL
）设计生成的线
路文件，
自动、
精确地制作单、
双面印制电路板。
用户只需在计算机上
完成
PCB
文件设计并据其生成加工文件后，
< br>通过
USB
通讯接口传送给雕刻机的控制系统，
雕刻机就能快速的自动完成雕刻、
钻孔、
隔边的
全部功能，
制作出一块精美的线
路板来，
真正实现了低成本、
高效率的自动化制板。
该设备操作简单，
可靠性高，
是高校电子、机电、计算机、控制、仪器仪表等相关
专业实验室、电子产品研发
企业及科研院所、军工单位等的理想工具。
< br>
功能介绍
线路板雕刻机是一种机电、软硬件互相结合的高新科技产品，它利用
PCB
线路设计软件（如
PROTEL
）生成的<
/p>
PCB
文件信息，转换为国际通用的
G<
/p>
代码
,.
加工文件，
< br>直接输出给雕刻机，
来控制雕刻机自动完成雕刻、
钻孔、
切边等工作。
它利用物理雕刻方法，
通
过计算机控制，
在空白的敷铜板上把不必要的铜箔铣去，
形成用
户设计的线路板。使用简单、精度高、省时、省料。
主要工作原理
1.
关于空白线路板
空白线路板是在绝缘
基体上粘贴覆盖一层导电的铜。
从原理上看，
制作一张
线路板的过程，就是利用铣刻的原理，把线路板上多余的不必要覆铜部分铣去。
< br>这一过程跟传统的雕刻过程相似，
区别在于传统雕刻利用手工，
< br>本机则利用数控
原理让机器自动完成。
2.
计算机雕刻路径
要完成一张线路板的
制作，
第一步首先是要知道哪些部分是要保留的，
哪些
部分是要铣去的，
让刀具沿什么路线运动才能达到我们的目的。
在本系统中，
我
们利用个人计算机的高速运算性
能，从保存的
PCB
文件中获取相关信息，经过
算法的转换，获得主轴刀头运动的路线，这一过程称计算机雕刻路径。
3.
指令传输
控制软件从
PCB
文件获取线路板加工信息，将其自动转换、分解成线路板
制作可以接受的一个个单独的动作指令，
而这一个个动作指令集合起来就形成了
机器的加工路径。在收到用户指令时，比如用户按“隔离”按钮，控制软件将加
工路径指令通过通讯接口传送给线路板雕刻机控制系统，
线路板雕刻机的
中央处
,.
理器根据运动控制原理，
控制三个步进电机的转速、
方向协调工作，
按加工动作
指令工作，完成所有工作以后，控制软件向机器传送停止信息，机器停止工作。
< br>
4.
组合运动控制
在本机中，
三条互相独立的直线运动导轨互相垂直安装。
Ｙ轴滑车带动工作
平台前后运动。
Ｘ轴滑车带动Ｚ轨及安装在Ｚ轨上的主轴电机左右运动。<
/p>
Ｚ轴带
动主轴电机上下运动。
三轴在ＣＰ
Ｕ的协调控制下，
使主轴带动高速旋转的刀具
相对工件做三维空
间运动，从而把工件（线路板）加工成符合用户要求的成品。
例如，当Ｚ轴静止且刀尖略低于线路板表面时，Ｙ轴静止，
X
轴
移动。此时主刀
具将在线路板上铣出一条Ｘ方向的直线，
宽度相
当于刀具的刀尖宽度。
Ｘ轴静止，
Ｙ轴移动时，
主刀具将在Ｙ方向上刻出一条直线，
当Ｘ、
Ｙ同时运动
且速度相同
时，
刀具将在线路板上刻一条４５度的斜线。
控制Ｘ、
Ｙ分别处于不同的运动速
度，
可在平面上刻出不同角度的直线，
控制运动距离，
通过各种组合可以在平面
上刻出不同的形状。
当Ｚ轴静止且
刀尖高于线路板表面时，
刀具将通过Ｘ、
Ｙ的
< br>运动移动到需要雕刻的点。
当ＸＹ静止，
Ｚ轴向下移动线
路板的厚度时，
主轴电
机带动钻头在线路板当前位置上钻孔。<
/p>
整机外观（图
1
）
,.
图
1
1.2
主要特点
?
直接支持如
Protel
等多种线路
板设计软件输出的
Gerber
文件格式
?
自动化程度高，线路雕刻、钻孔、隔边系列工序自动完成
?
中文操作软件、界面友好、操作简便
?
X
、
Y
、
Z
均采用国际
先进的直线导轨，滑块预紧装置，保证滑块无间隙
?
机器整体结构采用铸铁件，整体铣
平
,
导轨支撑面平整、稳定
?
X
、
Y
、
Z
各轴均采用
德国原装进口滚珠丝杆，运动平稳，雕刻精度高，
整体机床震动小
1.3
技术参数
参数说明：
主轴：
1.5kw
变频器
< br>,800W
水冷变频电机
,.
主轴转速：
24,000r/min
（额定）
传动系统：
三轴精密丝杠传动，直线导轨
控制系统：
DSP
控制系统
接口方式：
USB
存储容量：
32M
最大工作面积：
300mm
×
300/
250mm
加工面数：
单
/
双面
驱动方式：
X,Y,Z
轴步进电机
最大工作速度：
4.2 m/min
最小线宽线距：
6/8 mil
重复定位精度：
0.001 mm
钻孔深度：
0
～
30mm
钻孔孔径：
0.1
～
2.0mm
（可增加）
钻孔速度：
60
孔
/min
操作方式：
手动换刀，自动工作
操作环境：
Windows
.net framework 1.1
以上
计算机配置：
CPU
：
P4
，
< br>
内存：
256M
以上
工作电压：
AC200V-240V/50Hz
平均功率：
800W
第二章
雕刻机软硬件安装
,.
线路板雕刻机的安装包括硬件和软件的安装，
其中硬件的安装需要完成线路
板雕刻机与
PC
机之间
USB
数据线的连接、主轴电机与变频器的连接、冷
却水
的连接及各电源线的连接；软件安装请对应机器型号安装相应版本的操作软件。
2.1
硬件的安装
为方便操作雕刻机，
最好将雕刻机放在与计算机工作平台高度相同的工作台
面上，水平放置并保证底座稳固无晃动。然后将附带的
USB
连线一头连接到雕
刻机的接口，
另一头连接到
PC
机的接口；
再
将雕刻机的主轴电源线与变频器的
输出接头连接好（注意不要缠绕机器部件）
；将冷却水箱盛满自来水，把小型潜
水泵放置进去，
主轴冷却水管一头接潜水泵，
一头通过冷却水箱上的小孔插入水
中，
潜水泵的进气口注意放置到水箱外面；
连接好雕刻机、<
/p>
变频器与冷却水的电
源连线后就完成了雕刻机硬件的安装。
使用时，
首先打开冷却水泵，
确认冷却水开始正常流动后，
再打开雕刻机开
关，<
/p>
连接电脑使用。
主轴电机变频器开关可在开始工作前再打开，
机器内部已设
定最大输出
400Hz(24
000rpm)
，将变频器频率旋钮顺时针旋转到头即可。
<
/p>
备注：
本机各参数出厂前已设置到最佳状态，
并不开放给用户设置，
如用户确有
需要调整，请联系厂家说
明后由厂家设置，请勿私自调设。
2.2
软件的安装
PC
机推荐配置：
P4
2.4
以上
256M
以上内存
,.
至少一个可用的
USB
接口
操作系统
winXP
附带
CD-ROM
驱动器
将线路板雕刻机软件光盘插入到
CD-
ROM
中，打开光盘，首先选择
.net
framework
文件夹，安装
.net
framework 2.0
插件，运行
.exe
文件后，按默认
设置，
选择下一步到结束即可。
（
.net framework 2.0
是
microsoft
免费提供的
强
大开发环境，
用户可在微软的网站中随时更新下载最新版本，
对
于机器中已经
安装的用户，可跳过本步到下一步）
打开
SDCarve
文件夹，运行
setup
程序，选择下一步直到结束，将雕刻机
控制
软件
SDCarve
安装到默认目录中即可。
< br>
第三章
雕刻机的使用
当您设计好一个线路文
件后，
自然立即想制作出一张线路板来验证自己的想
法，
但请别着急，
请先仔细阅读说明书及本操作介绍后再动手，
你将很快熟悉雕
刻机的使用并会被它的方便深深吸引。
3.1
如何生成加工文件
线路板文件设计好并保存后，
如何生
成机器可以执行的加工文件，
来驱动机
器雕刻出我们需要的线路
板呢。我们以附带的高灵敏无线探听器
.PCB
线路板文
件来举例说明。
,.
打开高灵敏无线探听器
.PCB
根据提示新建高灵敏无线探听器
.DDB
线
路板
文件（或直接打开
DDB
文件）<
/p>
，我们会看到如图
2
的设计文件。
图
2
选择文件
（
File
）
菜单的新建选项
（
new
）
,
产生图
3
，
选择第一项
CAM output
configuration
选项，
,.
图
3
连续选择
OK,
到达图
4
。
< br>
图
4
选择
Gerber
文件格式后，连续按下一步（
next
）到图层选择图
5
，
图
5
,.
选择布线中使用的图层，
（注意
，一定要选择的有底层
bottom
layer
、顶层
top
layer
、禁止布线层
keep out layer
）
,
按下一步到图
6
图
6
选择
图示的
mm
制和
4
：
4
格式
（即保留小数点后四位精
度）
，
点击结束
（
finish
）
即生成线路板光绘文件
Gerber output1
。
如图
7
按同样的步骤，生成线路板钻孔文件
< br>NC Drill
。
,.
图
7
光绘文件和钻孔文件生成后，我们需要把他们的坐标统一。
钻孔的默认坐标系不是
center plots
on.
右键点击
Gerber output1
文件，
选择属性
（
prope
rties
）
，
如图
< br>8
选择高级
（
advanced
）
选项，
去掉其它
（
other
）
中的
center plots on
选项复选框，点击
OK
即可。
Protel
随版本的不同有不同的选项，
对于有了
sp6
的
protel
版本，
Gerber
output1
文件，选择属性（
properties
）
，选择高级（
advanced
）
选项，选中
reference to relative origin.
因为这是钻孔的默认坐标系。
图
8
最后，右键点击左面栏目中光绘
文件和钻孔文件所在的文件夹（如图
9
）
，
选择输出（
Export
）
,
将加工文件存储的文件夹
< br>存放到用
户指定的地点，加工文件就已经生成了。
,.
图
9
其它说明：
其它选项均采用
protel
软件的默认设置
（
Gerber output1
的
propertie
s
）
：
如
Ge
rber
文件的
suppress leading
zero,
而钻孔是
suppress trailing z
ero.
这
个会对软件提取信息有些影响。
对于加工文件，也可以不导出（
export
）
，因为默认的保存路径在操作系统
的临时文件夹
中，
一般位于
C:Documents and
SettingsAdministratorLocal
SettingsTemp
，
administrator
为对应
的用户名。对于
new design
时，如果
选择
windows
file
system,
则同时会在
项目的文件夹下产生一个相应的加工文
件，不必再导出。
3.2
硬件使用说明
加工文件生成后，
我们就要调整机器，
来加工我们设计的电路板了。
< br>在前面
章节中，我们已经介绍了机器的安装。现在，我们接着介绍机器的使用。<
/p>