王志刚 ，陈百强，宋福民，王 星 ，何 玲，谭艳萍

(1.深圳大学机电与控制工程学院，广东深圳 518060；2.深圳市大族数控科技有限公司，广东深圳 518052；3.海南软件职业技术学院，海南琼海 517400)

近10年随着移动终端市场的持续火热，为顺应智慧型手机、笔记本电脑、电脑主板、数码产品、液晶显示器等电子消费品的多功能化、小型化、轻量化和高可靠性的要求和发展趋势，印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）也向着高密度化、高集成、封装化、微细化、多层化方向发展[1]；向着线宽线距及焊盘小型化，导通孔向准100 μm以下，焊盘直径向 准300 μm 以下，导线的 L/S≤80 μm，介质层厚度小于80 μm，孔位精度向准75 μm以内等发展[2]，促使PCB制造中关键设备PCB数控钻孔机也向高速、高精密、高可靠性发展。据相关研究表明：在合适的稳定条件下，PCB数控钻孔机都能获得好的钻孔精度并能实现钻微小孔。关键是如何掌握和改进机械振动特性，也就是控制钻孔系统的三维稳定性。因为PCB钻孔加工的特点决定运动行程短频繁起停造成高速准确定位比较困难，系统的振动和动态特性异常会造成孔位偏移，严重不稳定会造成钻头损坏，具体如图1和图2所示[3]。根据图1、2可以看出X、Y轴的动态偏差直接会反映到孔位误差上，当PCB数控钻孔机的孔位定位轴X、Y轴出现振动偏差时，会破坏孔位精度并损坏钻头，因而改善系统动态特性达到良好的抗振性和吸振性尤为重要。

1 支撑结构

图1 稳定条件下的钻孔

图2 不稳定条件下的钻孔

基于效率和成本的考量，PCB数控钻孔机采用最多的主体结构是龙门式框架基础件结构和多Z轴级联的结构设计。……