cam350雕刻机使用说明书.doc

PCB电路板雕刻机

电 路 板 雕 刻 机

使用说明书

目录

第一章 概述
● 主要特点
● 技术参数

第二章 雕刻机软硬件安装
● 软件的安装
● 硬件的安装

第三章 雕刻机的使用说明
● 生成加工文件
● 硬件操作说明
● 软件功能简介

第四章 电路板制作操作步骤

第五章 特别说明与注意事项
第一章 概述
电路板雕刻机是通过PCB电路设计软件（如PROTEL）设计生成的电路文件，转换为国际通用的G代码加工文件来工作。雕刻机接收指令后能快速的完成雕刻（电路隔离雕刻）、钻孔、隔边等功能，最后制成用户设计的电路板。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。
主要工作原理
1. 铣刻敷铜板
制作一张电路板的过程，就是铣刻掉空白敷铜板上不需要的敷铜部分，敷铜板是在绝缘基板上粘压一层铜箔的试板。
2、生成雕刻路径
制作一张电路板，首先是要获取刀具的运动路线。计算机从PCB文件中获取相关信息，经过转换、计算，得出主轴刀头运动路线，生成雕刻路径文件。
3、指令传输
控制软件从雕刻路径文件获取加工信息，将其分解、转换成加工指令。加工指令经USB接口传输到雕刻机控制系统。
4、三轴运动
雕刻机三轴电机接收控制系统指令作运动，主轴运动铣刻掉敷铜板上敷铜。

本机特点
● 直接支持Protel设计软件输出的Gerber文件格式。
● 电路雕刻、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。
● 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。

1.2 技术参数
最大工作面积： 300mm×250mm
控制系统： DSP控制系统
加工面数： 单 /双面
最大工作速度： 4.2 m/min
最小线宽/线距： 8 mil/6 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
主轴： 1.5kw变频器,800W水冷变频电机
主轴转速： 24,000r/min
驱动方式： X,Y,Z轴步进电机
传动系统： 三轴精密丝杠传动，直线导轨
工作电压： AC200V-240V/50Hz
平均功率： 800W
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， 内存： 512M以上
接口方式： USB

第二章 雕刻机软硬件安装
● 软件安装
PC机推荐配置：
P42.4以上 512M以上内存 USB接口 操作系统winXP
CD-ROM驱动器放入安装光盘，点击自动安装.bat进行自动安装；
1、安装雕刻机驱动程序
2、安装SDCarve雕刻软件
3、安装 net framework 2.0运行环境
4、安装 Protel 99se设计软件（序列号：Y7ZP-5QQG-ZWSF-K858）
5、安装 SP6补丁包
另外Protel 99se中带有汉化包，需要的朋友可以自行按安装说明安装
对于部分windows xp操作系统盘缺少文件，无法安装.net framework2.0的情况，可先安装windows installer3.1目录下的安装程序解决装.netframework2.0插件，按默认设置，选择下一步到结束即可。（.netframework2.0可在微软网站下载最新版本，对于已经安装的用户，可跳过此步）。

● 硬件安装
将雕刻机与计算机同一高度水平放置，保证底座稳固无晃动。连接好USB线、电源线、冷却水管等即可。
备注：本机各参数已预设好，如用户确有需要调整，请联系厂家说明后由厂家设置，请勿自行调改。

第三章 雕刻机的使用
● 生成加工文件
1、我们以附带的高灵敏无线探听器.PCB电路板文件来举例说明。打开高灵敏无线探听器.PCB文件。　
图1

2、选择文件菜单（File）的新建选项（new）,选择CAM output configuration。

图2

3、连续选择OK，在Output Wizard选框中选取生成Gerber文件。（图3）

图3

4、连续按下一步（next）到图层选择框，选择布线中使用的图层。（选择的图层有底层Bottomlayer、顶层Toplayer、禁止布线层keepoutlayer）（图4）。

图4
５、选择Millimeter制和4：4格式，点击结束（Finish）即生成电路板光绘文件Gerberoutput1。（图5）。

图5

6、右键点击Gerber Output1选CAM Wizard （图6）

图 6

7、重复步骤3，选择生成电路板钻孔文件NCDril。（图7）

图7

8、光绘文件和钻孔文件生成后，将两文件坐标统一的设置。
右键点击Gerber output1文件，选择属性（properties），选择高级（advanced）选项，点选中Reference to relative 即可。（图8）

图 8
其它Protel 版本，选择属性（properties），选择高级（advance）选项，去掉其它（other）中的center plots on选项复选框，点击OK即可。（图9）

图 9
9、右键点击空白地方选Cenerate CAM Files F9 生成加工文件夹 CAM for 高灵敏无线探听器。（图10）

图 10

最后，右键点击左面栏目中加工文件夹 CAM for 高灵敏无线探听器，选择输出（Export）,保存到你指定的路径用软件打开便可使用。（图 11）

图11
注：其它选项均采用默认设置。
硬件操作说明
● 固定电路板：
将敷铜板一边紧靠平台的定位边放置，用卡具紧压敷铜板的四边。

● 安装刀具、钻头
使用扳手将主轴电机下方的螺母松开，插入刀具、钻头后拧紧即可。（图12）

图12
● 开启电源
依次开启冷却水泵，雕刻机，主轴变频器的电源，确认水流正常，变频器输出达到400Hz后，即可开始操作加工。

软件功能简介
软件主界面

图13

软件界面主要包括菜单区，显示区，控制区和功能区几个主要部分。
菜单区：
1、文件菜单（F）： 加工文件的打开，存储和关闭。
2、加工菜单（M）：刀具库的添加，删除，机床参数，加工参数的设置调整。
3、查看菜单（V）：提供显示区的察看功能，包括底层、顶层、孔、电路轮廓、显示大小等，同显示区功能相同。
4、帮助菜单（H）：包含软件版本信息，帮助功能。
显示区：
框体左下部的“顶层”、“底层”、“孔”按钮，分别对应显示电路文件的底层、顶层和孔信息。转动鼠标滚轮，可放大缩小显示部分。
功能区：
提供电路板制作的全部功能，包括打开文件、冲定位孔、钻孔、试雕、隔离、镂空、割边。
打开文件：
打开加工文件夹中的任意后缀名文件。

图14
冲定位孔：使用钻头在电路文件的最大矩形外框的四个角各钻一个定位孔，用于精确定位电路板顶、底层位置。同时，左下角的定位孔坐标默认为原点位置。

钻孔：点击钻孔按钮，进入（如图15）菜单：

图15
左框是电路文件中所含的孔径规格，中间是可选钻头直径，右框为已确定钻头尺寸的孔径；选择孔径，选取相应的钻头，点击“添加”即可（如图16）。选好钻头后，点击确定，再点击开始加工工作。

图16
点击右框孔径项后点删除按钮，则该孔径项回到左框中。

试雕：试雕功能可测试电路板工作范围和敷铜板是否平整。点击“试雕”，刀尖会沿电路最大外框走一个矩形。
隔离：电路隔离功能，是使刀尖沿电路的外围边框刻制，使得电路和周围的敷铜分开（如图17示）。

图17
镂空：铣掉板上除电路部分的铜的过程。铣刻的时间、效果和路径根据刀经大小来决定，通常是刀径越大，时间越短；刀径越小，时间越长，但效果越好。
割边：主轴沿电路文件的禁止布线层运动，从整个敷铜板上切割电路板设计的形状。
控制区：主要用于调整和定位X、Y、Z三轴坐标。
点动：选择点动时，在右侧框中输入以mm为单位的坐标，点击X、Y、Z手动按钮，刀尖按输入的数据移动。数据最小输入为0.01 mm。
手动：手动状态下，点击X、Y、Z手动按钮，主轴快速移动一段距离，按住不放，主轴会一直移动。
手动按钮：分别控制主轴在三个轴方向移动。
设为原点：确定刀尖起始位置后，按此按钮，所有坐标都清零，并设为相对原点位置。
返原点： 对应设定的原点，按此按钮，主轴会回到设点的原点位置。
暂停、停止：暂停和停止加工过程，暂停按钮按下后，会变为继续按钮，再次按下即可继续加工。只可在暂停和停止状态下，控制刀尖移动。

第四章 电路板制作操作步骤
在本章中，将以制作高灵敏无线探听器双面电路板来逐步举例说明整个机器的使用操作。
1、首先连接好机器与电脑，循环水泵，变频器，开启主机和循环水泵电源开关。
2、按前述方法生成高灵敏无线探听器.PCB加工文件夹。
3、要制作的电路板的大小约66×42mm，选取一块大于该尺寸的敷铜板，将其一边贴近底边后用夹具卡紧四边。
4、选取0.65mm钻头安装到主轴电机后，然后开启主轴变频器电源，使的主轴正常转动在24000r/min。
5、开启软件，调节三轴坐标，控制钻头大致到试板的左下角位置并贴近到试板表面，调节完成后点击“设为原点”

6、点击“打开文件”，打开任一“高灵敏无线探听器”文件，电路文件的底层信息显示在显示区。（如图18 ）

图18
7、点击冲定位孔按钮，机器会在禁止布线层的四个角钻四个孔，然后返回起始位置。
8、察看图中孔信息层，确认无误点击“钻孔”，弹出子对话框，根据子对话框的提示依次选择相应规格的钻头后添加到右侧栏中，并输入板厚尺寸（默认为1.6mm），点击确定后再点击“开始加工”，会弹出更换所需钻头的提示，按提示安装钻头后确定，机器进行钻孔；每完成一种孔径，软件会提示更换钻头，直至完成钻孔工序。
9、升高主轴电机，更换雕刻刀，将刀尖下降到贴近敷铜板表面，点击“试雕”，根据刀尖在板子表面划出的边框痕迹调整高度。调整完成后点击“设为原点”。
10、点击“隔离”，依次选择刀具，点击“计算”，点击“开始加工”，机器自动工作。在隔离和镂空过程中，Z轴会自动在原点下降0.05mm，保证将铜箔铣掉。
11、点击“镂空”，选择刀具后按确定，电脑会计算并显示仿真加工的刀具路径，然后点击开始加工即可。镂空加工可以不经隔离而直接进行，机器会按实际电路边界作镂空加工。
12、底层加工完毕后，将电路板左右翻转后贴近底边卡紧，调整刀尖对准左下角对位孔后，重新设定原点，按序完成顶层电路的加工。为了使得顶层和底层的电路、孔一一对应的关系而设置，软件制作和PROTEL所显示的是左右翻转对称的图形。（图19）

图19
13、工序完成后可用细纱纸轻轻打磨电路板。在电路板上适当涂上松香水可防止电路板被氧化和增加可焊性。

第五章 特别说明与注意事项

1、本机配备的雕刻刀大小规格有0.1m ~ 0.5m，钻头有0.6m~1.2m，如果用户有其它规格的需要，请致电本公司另行配备购买。
2、本机采用有机玻璃底板，长期使用后可联系本公司拆卸更换，附带的平头铣刀请妥善保存。
3、本机附带的雕刻刀，钻头都属易耗品，不属于保修范围，用户在请注意防止折断。如需额外购买，请联系本公司提供。

注意事项：
1、本机器属于专业设备，具有一定的操作危险性，务请谨慎使用。
2、请严格按说明书操作。如在工作过程中出现意外情况，请及时关闭电源，等待一段时间后再重新使用。如问题较大，请及时联系本公司，切勿自行处理。
3、本机连续工作较长时间后，主轴电机会有发热现象，这时请暂停使用机器，更换冷却水后再继续工作。

济南精琢设备有限公司
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