雕刻机的使用手册.doc

雕刻机的使用手册第一部分 绘制PCB电路图一、 Protel 99 SE的发展历史Protel是Protel Technology公司在20实际末推出的EDA软件，在电子行业中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件。它很早就在国内开始使用，普及率也很高，许多高校的电子专业都专门开设了相关的学习课程，而且几乎所有的电子公司都要用到它，因此会使用Protel 也成为许多大公司在招聘电子设计人才是的必要条件之一。第一个应用于电子线路设计的软件包是1987-1988年由美国ACCEL Technologies公司推出的TANGO，他开创了电子设计自动化（Electronic Design Automation,EDA）的先河。Protel 99 SE是Protel 99 的增强版本，在文件组织方面既可以采用传统的Windows文件格式也可以采用Access数据库文件格式，同时具有跟强大的功能和良好的操作性，给设计者的工作带来了更大的便利。此外Protel公司还不断的推出Protel 99的升级包，对原有系统的问题加以修正和改良，目前最新版本出到了Service Pack 6.二、Protel 99SE的主要特点Protel 99 SE是一个Client/Server型的应用程序，它提供了一个基本的框架窗口和相应的Protel 99 SE组件之间的用户接口，在运行主程序时各服务器可在需要时间调用，从而加快了主程序的启动速度，而且极大地提高了软件本身的可扩展性。Protel 99 SE中的这些服务程序基本上课分为5大组件，即原理图设计组件、PCB设计组件、布线组件、可编程逻辑器件组件和仿真组件。其中原理图设计组件和PCB设计组件是一般设计工作中的重点，而其他组件可以说是为这两个组件服务的。三、Protel 99 SE的运行环境Protel 99 SE对系统配置的要求比较高，而且系统运行时占用的内存空间比较大，尤其是当设计任务比较庞大、内容比较复杂的时候，如果配置不足有可能发生死机现象，导致Protel 99 SE运行失常。如果设计任务比较复杂，那么自动布局、布线以及仿真等操作最好在具有高配置的机器上进行。四、Protel 99 SE的安装Protel 99 SE的安装步骤：第一双击图标 出现如图1所示：图1填入SerialNo:NG9A-JVDN-Z4SK-CTTP，然后点击NEXT,出现如图2图2一直点击NEXT出现如图3、4所示：图3图4Protel 99 SE安装完成。第二章 PCB板制图一、启动Protel 99 SE（1）双击桌面快捷方式出现如图5所示：图5（2）点击File-New,出现如图6所示，然后单击“OK”出现如图7所示： 图6 图7单击图7中“OK”得如图8所示双击，在新建得到图10所示.单击得图11所示，双击PCB1.PCB进入PCB制作界面。 图8 图9 图10 图11（3）PCB板基本设置：如图12所示在View视图中进行公英尺转换，然后在PCB板面上右击，出现如图13所示。在Options中选择Board Options,对其进行设置。图12图13（4）单击“Design”中Rules对边框线的粗细进行设置如图14，双击图中图标出现如图15所示。然后根据设计要求设计线的宽度。设计完成后单击“OK”即可。图14 图15 图16 （5）设计PCB板的边框 设计者在设计PCB边框是要注意的是板面的选择，PCB框图是在“KeeoOutLayer”设计的，切勿选错。板面选择如图17所示，选择正确后即可画边框了。画边框时先要放置圆点，单击进行圆点放置。圆点放置好后单击开始画边框。选择好后按键盘J、L画边框的长宽，如图18所示。板框的大小有设计要求设计。画好后如图19所示，在PCB板面右击鼠标。出现如图20所示，选择“Fit Board”最终完成边框的设计。如图21图17图18图19图20图21（6）放置元器件PCB板制作的重要环节之一就是放置元器件，放置元器件的层面是“Toplayer”，选择好层面以后就开始选择所要放置的元件了。元器件的选择在“Browse”的下拉菜单中选择“Libraries”，然后在此中选择设计所需要的元器件。元器件选择好后，鼠标单击“Place”即可选择元件，将元器件放到PCB板面上单击鼠标左键放置元器件。如图图22图23图24（7）元器件的编辑 选择的元器件要根据设计的要求进行编辑，编辑的方法是：双击元器件，弹出如图24所示。在此版面上有有多种编辑方式，如：元器件名称、大小、颜色等。设计者可根据要求自行设计。设计过程中如出现错误可对其进行删除。删除方法多种：第一是通过键盘Shift+Delete进行删除，第二是通过“Edit”中的“Delete”进行删除。如图25所示图25（8）焊盘的放置 元器件放置完后开始放置焊盘，焊盘是通过“Place”中的“Pad”进行放置。在放置过程中可通过按键“Tab”进行焊盘的设置。如图26所示。焊盘可分为圆形、正方形、多边形几种之分，这可根据设计要求选择。焊盘的大小和内部孔径的大小在此也可以设计。如图27所示图26图27（9）布线元器件和焊盘都放置完毕后就开始布线了，同样布线有自己专门的层面。布线是在“BottomLayer”层的。单击开始布线，将鼠标放在元器件上一定要出现如图所示方可左击鼠标。先放置好后可对线进行设计，设计方法同元器件设计方法一样。双击线，出现如图28所示，在此可对线的宽度、颜色等设计。图28注意：第一、布线要放在布线层，不可放到其他的层面。 第二、布线当中不可出现锐角，如图29所示。必须对其进行修正。 第三、布线中线的宽度要把握住.不可太宽，太宽则容易出现两条线相互交错。也不可太细否则在雕刻时会被雕刻头折断，出现断路现象。 第四、布线当中不要出现连接点，如图30所示。因为在雕刻输出环节这些节点都被看作焊盘而被雕刻，出现断路。图28图29图30（10）PCB板制作完成与保存 PCB板制作完成如图31所示，板面的布局可有设计者自行定义。设计过程中要遵循板面的整洁、面积小和内部电路不出现相互干扰等特点。图31二、PCB板的3D显示PCB板的3D显示效果图如图31、图32所示。其中图31为PCB板的底层即布线层，图32为PCB板的顶层即放置元器件层。图31图32 将制作好的PCB板保存，保存的方法是：点击File-Save As将出现如图33所示，选择保存路径。编辑文件名、文件类型。这些步骤做完，就意味着绘图这一块结束了。如要完成电路板的雕刻还要进行图形转换和雕刻输出两个步骤。下面两章做了简单的介绍。图33第二部分 格式转换CorelDRAW SA 11：（1）打开CorelDRAW SA 11的软件，打开图形“毕业设计图.DXF”，如图34所示：图34（2）打开“变量”时，对话出现：简单线框、线框、草稿、正常、增强等图形的显示方式，如图35所示：图35 草稿图 增强图（3）我们还可以在原理图中增加我们需要的文字，单击左边的图形，就可以在原里图中输入文字同时还可以对字体进行设置，例如输入“雕刻机设备调试”，如图36所示：图36（4）然后在把刚刚导入的“毕业设计图.DXF”在由CorelDRAW SA 11以PLT的方式导出，如图37所示：图37文泰软件：文泰雕刻软件是一种提供了人性化的交互界面，可以方便地在计算机上设计所需要的图形，文字等，然后根据要求，生成各种刀具运动轨迹，送到雕刻机上输出。这种运动轨迹就称为雕刻路径。文泰雕刻软件能够方便的生成雕刻路径。雕刻工作，需要以下几个步骤：1、排版设计。2、检查设计的版面内容是否有不闭合、自相交等错误。3、计算雕刻路径。4、输出到雕刻机。排版工具箱：1、刻绘、雕刻常用工具箱a.新建：创建一个新文档。b.打开：打开一个已存在的文档。c.保存：保存当前文档。d.剪切：剪切所选择的内容并送入剪贴板。e.复制：复制当前选定内容并送入剪贴板。f.粘贴板：插入剪贴板中内容到当前排版版面。g.撤消：取消上次操作。h.重复：重复已撤消的最后一个操作。i.图像转换：将图像转换成曲线。j.版面大小：修改用户定义的版面大小。k.打印：打印当前文档。l.打印预览：按打印效果显示。m.刻绘输出：把当前文档送到刻字机输出。n.重画：屏幕显示出现错误时，重新刷新显示整个窗口。o.关于：显示程序信息，版本号和著作权。2、缩放工具箱a.放大两倍：以光标所在位置为中心，将版面放大两倍。b.缩小两倍：以光标所在位置为中心，将版面缩小两倍。c.拉框放大：将矩形框所选中的区域放大到整个版面。d.移动：将光标所在的位置移动到窗口中心。e.整页显示：将整个版面的内容显示在窗口中。f.上一次：恢复到上一次显示状态。g.下一次：重复最后一次取消的显示状态。3、字体工具箱a.语言选择。b.字体组：选择相应的字体组。c.字体名：选择字体名称。d.字体类型：选择合适的字体类型。e.字体高度：选择字体的高度。f.字体宽度：选择字体的宽度。g.绝对字号：使选中的文字的大小与设定值尽可能一致。h.文字加框：给所选的文字加一外框。i.文字属性：修改文字的属性，如倾斜、旋转等。j.快速录入：进入文字块的快速录入状态。k.居左：使所选中的文字以左侧为参考点进行对齐。l.居中：使所选中的文字以中心点为参考点进行对齐。m.居右：使所选中的文字以右侧为参考点进行对齐。n.撑满：使所选中的文字在所选择的范围内匀空。4、状态工具箱a.选择：进入选择状态。b.文字输入：进入文字输入状态。c.节点编辑：进入节点编辑状态。d.图库 I：显示或隐藏图库。e.图库II：显示或隐藏图库。f.绘图工具箱：显示或隐藏绘图工具箱。g.表格工具箱：显示或隐藏表格工具箱。h.调色板：显示和修改颜色对应表。i.局部填充：对物体进行局部的颜色填充。j.排版工具箱：显示或隐藏排版工具箱。k.对齐工具箱：显示或隐藏对齐工具箱。l.组合成图形：将所选中的对象组合成一个图形。m.分割成图形：将所选中的对象分割成一个图形。n.分解：将选中的文字块按需求分解为独立的文字单元。5、雕刻工具箱a.计算二维路径：计算二维雕刻时的刀具路径。b.计算三维路径：计算三维雕刻时的刀具路径。c.计算割字路径：计算割字时的刀具路径。d.删除雕刻路径：全部或部分删除已计算的雕刻路径。e.检查错误：检查选中的图形是否有相交、交叉等错误。f.雕刻输出：把当前计算好的刀具路径送到雕刻机输出。g.保存雕刻路径：将计算好的雕刻路径存为G代码文件。一）雕刻PCB板：（1）在文泰的软件（由于文泰的软件有三中打开的方式：文泰三维雕刻软件、文泰激光印章软件、文泰三维印章软件，而其中只有文泰三维雕刻软件是适合我们本次的调试使用的，所以文泰中打开的软件为文泰三维雕刻软件）当中读入“毕业设计图.plt”，如图38所示： 图38（2）导入电路图后，我对该电路进行“检查错误” ，防止在计算的时候会有错误的连线存在。（3）点击文泰软件当中显示的2D可以对图形进行二维计算，如图39所示：图39（4）点击2D后会出现“二维雕刻方式”的对话框，如图40所示：如图40我们可以在“二维雕刻方式”的对话框中选择：1、 当选择“阴刻”时“阳刻外接矩形”就会变成阴影，如，当选择“阳刻”时“阳刻外接矩形”就会变成。（所谓“阴刻”就是指：雕刻后在雕刻材料上留下的是凹下的文字或图案。所谓“阳刻” 就是指：雕刻后在雕刻材料上留下的是凸出的文字或图案，俗称阳字或阳图。）2、 “雕刻深度”是指加工的最大深度。在三维雕刻中，雕刻路径的深度随着加工图形的形状变化而不断变化。在雕刻的时候我们可以自行的设置雕刻深度，但是在设置雕刻深度的时候最好不要超过电路板的深度,防止损坏刀具。3、 镶嵌路径: 所谓“镶嵌”，就是一个设计图形，分别进行阴刻和阳刻后，所得到的两部分分别称为阴模和阳模；两个模具能够无缝隙地扣在一起。考虑到刀具的影响，在计算雕刻路径时，其中一种必须选“镶嵌路径”。4、 刀具补偿: 在加工过程中，刀具本身有切割宽度，加上“刀具补偿”后，能够自动消除刀具刃宽对加工效果的影响。5、 勾边时的旋转方向: 在进行切割和铣底时，选择合适的勾边旋转方向，可以使加工后的物体侧面更加光滑。6、 雕刻方式有多种选择方式，如图41所示：图41如果我们雕刻PCB板的电路图时我们可以选择铣底，而勾边只能把导线画出来啊。如果我们要把元器件的图形也要雕刻出来，我们可以选择勾边的方式在PCB的顶层勾边，但是下刀的深度要很浅，防止使电路板刻穿。7、 在雕刻结束的时候需要二次加工的时候，我们可以在“二次加工方式”这一栏中再次的选择雕刻方式和重叠率，如图42所示： 图42（5）选择“环形铣底”，在这些数据设置结束的时候点击“确认”键，在文泰的窗口就会出现我们要雕刻的电路的路径，如图43所示：图43（6）确认后，点击“保存雕刻路径”，就会出现图44的对话框。 图44点击时，出现对话框选择输出文件的类型，如图45所示： 图45点击时，出现对话框，如图46为配置文件基本信息的对话框。图46图47所示，为配置原点和坐标的对话框，原点位置有五种方式：1、2、3、4、5；水平方向有两种方式：X轴、Y轴。还可以对其他数据进行设置。图47最终输出文件以PLT方式保存.。二）雕刻文字：(1)打开文泰三维雕刻软件，设置也面的大小,然后我们可以在里面输入文字。例如输入“雕刻机设备调试”，如图48所示： 图48(2)设置字体,可以在文泰的窗口设置如图49所示：图49或者在输入字体上右击,如图50中设置。图50（3）“检查错误”和PCB板一样。（4）“计算二维路径”，计算的方法和雕刻PCB板一样的。但可以选择雕刻的方式，如图11。例如选择“环形铣底”，如图51所示：图51（5）输出点击“保存雕刻路径”，和PCB雕刻一样。第三部分 电路板雕刻输出操作一 雕刻机安装前注意事项1切勿在闪电或打雷时安装此设备，切勿在潮湿的地方安装电源插座，请勿触摸未绝缘的电源线。2上机操作人员必须经过严格的培训操作过程中必须注意人身安全和机器的安全，并最操作规程来操作电脑雕刻机。3电源电压要求210V-230V，若电源电压不稳或周围有大功率的用电设备，请一定要专业技术人员指导下选择稳压电源。4雕刻机，控制柜必须接地线，不可带电插数据电缆线。5操作人员切勿戴手套工作，最好戴上防护眼睛。6机械本体为钢结构龙门部分航空铝铸件，相对较软，在安装螺钉时（特别是安装雕刻电机时）不要太用力，以防滑丝。7刀具一定要装好并夹紧，保持刀具锋利，钝刀将使雕刻质量下降使电机过载。8请勿将手指伸进刀具工作范围，切勿将雕刻头拆下来另作它用。 不可加工含石白棉的材料。9不要超过机械加工范围，长时不工作时要切断电源，机器移动时，须有专业人员在场指导下进行。10如机器出现异常情况，请参阅操作手册故障排队一章或与经销商联系解决；以免造成人为损坏。二 雕刻机的组成及随机附件2040雕刻机的主体是由钢结构及铸造铝完成，它是由雕刻机的微机系统和专用雕刻软件，指令传输器以及机械本体构成。 2040雕刻机装箱清单序号配 件数量01雕刻机主件102控制柜103USB手柄104电源线105数据线106说明书107扳 手208刀夹具709雕刻刀2010水 泵111程序光盘1三 雕刻机技术参数及加工参数台面尺寸（MM）2000x4610 转速：（转/分）24000最大雕刻尺寸（MM）2000x4000 z轴行程（MM）150外型尺寸（MM）2150x4740 x 1250 分辩率(MM/脉冲0.001) 刀柄直径12.7 8 6 3.175主轴电机功率5000W 手柄USB脱机控制传动部分为丝杠传动，X.Y.Z轴采用伺服电机控制驱动,Y轴为双伺服电机驱动.加工参数(部分)： 材料 加工方式 切削深度 刀 具 主轴转速 有机玻璃 切割/切透 5mm 锥形刀 20000RPM PVC发泡板 切割/切透 2-3mm 锥形刀 20000RPM 双色板 切割/切透 1-2mm 锥形刀 20000RPM 1mmABS板 切透 锥形刀 20000RPM 硬铝 雕刻 0.5mm/次 锥形刀 10000RPM 紫铜 雕刻 0.5mm/次 锥形刀 10000RPM冷轧钢板 雕刻 0.4mm/次 锥形刀 10000RPM 大理石 雕刻 0.4mm/次 锥形刀 10000RPM 四 机器安装 警告：所有的操作须是断电下操作！1，机械主体与控制箱的连接，2，将机器主体上的控制数据线端接到控制箱上。3，机械本体上的电源线插头插在中国标准的220V电源上。4，控制箱与电脑的连接，将数据线一端插在控制箱上的数据信号输入口，另一端插在电脑上。5，将电源线一端插在控制箱上的电源上，另一端则插在标准的220V电源插座上。6， 将雕刻刀通过弹簧夹头安装在主轴下端。装刀时先在主轴锥孔中放入大小合适的弹簧夹头，再把刀具放入夹头的中孔，用随机的小扳手卡住主轴颈部的扁槽，使之不能转动，再用大扳手反时针方向旋转紧主轴螺丝母，把刀具上牢。五 雕刻机操作流程1,按客户要求和设计要求进行排版, 在正确计算完路径后,将不同刀具的路径进行保存.保存成不同的文件.2,在检查路径正确后在雕刻机控制系统中将路径文件打开(可预览).3,固定好材料,定义好工作的原点. 打开主轴电机正确调好转数.4.接通电源，进行机器操作。开机 1.打开电源开关，电源指示灯亮，机器首先进行复位自检运行，X、Y、Z、轴回到零点，然后各自运行到初始待命位置（机器初始原点）。 2.使用手持控制器，分别对X、Y、Z轴进行调整，对准雕刻工作的开始点（加工原点）。对主轴的转速，进刀速度分别进行适当的选择，使雕刻机处于工作等待状态。雕刻 1.编辑好所要雕刻的文件。 2.打开传输文件，传输文件到雕刻机，即可自动完成文件的雕刻工作。结束 当雕刻文件结束后，雕刻机会自动抬刀，并运行到工作开始点的上方六 故障分析与排除一 报警故障超程报警,表示机器在运行过程中已达到极限为位置,请按以下几个步骤检查:1,所设计的图形尺寸是否超出加工范围.2,检查机器电机轴与丝杠连接线是否松动,若则,请上紧螺丝.3,机器与计算机是否正确接地.4,当前座标值是否超出软限位数值范围.二 超程报警和解除超程时,所有运动轴均被自动设置在点动状态,只要一直按住手动方向键,当机器离开极限位置(即脱离超程点开关)时随时恢复连接运动状态.移动工作台时注意移动的方向,必须远离极限位置.软限位报警需在坐标设置中可将X、Y、Z清零三 非报警故障1,重复加工精度不够, 按第一条第二项检查.2,电脑运行,机器不动,检查电脑控制卡与电器箱连接头是否松动,若则,插紧,并上紧固定螺丝.3,机器在回机械原点时找不到信号,按第2条检查.机械原点处接近开关失灵.四 输出故障1.不输出,请检查计算机和控制箱是否连接好.2.打开雕刻管理器的设置里空间是否已满, 删除管理器内不用的文件.3.信号线接线是否松动,仔细检查各线路是否连接.五雕刻故障1,是否各部位的螺丝松动.2.检查自己处理的路径是否正确.3.是否文件太大千万计算机处理错误.4.增减主轴转速,以适应不同的材料(一般为8000-24000)!注意:采用的无级变速主轴空转可为6000-24000转速范围. 可根据材料的硬度不同,加工质量要求和进刀量大小等因素选用合适的转速,一般材质硬,进刀量小,要求雕刻精细时选用高速, 通常情况下,不要将速度调到最高,以免电机过载.5,拧松刀夹头,将刀转个方向夹紧,把刀放正,以免雕刻物体不光洁.6.检查刀具是否有损,换上新刀,重新雕刻.!注意:不可在雕刻电机机壳上钻孔作标记, 否则将破坏绝缘层,需要时可粘贴标记.七 雕刻机的日常维护及保养雕刻机系统属数控系统一类，对电网环境有一定的要求，本系统所在的电网上应无电焊机，频繁起动的机床，电动工具，无线电台等，强烈的电网干扰导致电脑和雕刻机系统的工作异常。保养是保证雕刻机的使用寿命，提高设备效率的重要手段，1.在实际使用中按照操作规范要求正常使用。2.日常维护要求每天工作完成后进行工作台面和设备的清理加油以免造成不必要的损失。3.定期维护要求每个月进行一次，维护的目的是检查机器各个部位螺丝是否松动，确保机器润滑条件和环境条件的良好。4.检查连接主轴电机和水泵的水管，接通水泵电源，检查水泵给排水工作是否正常。5.为避免电源插座松动或接触不良造成加工异常使产品报废，请选择良好的电源插座，应具有可靠的接地保护。八 雕刻机的操作安装好雕刻系统的硬件设备以及软件系统将电脑与雕刻机设备通过数据线进行连接并设置好控制软件。双击 此图标打开维宏控制系统，将已经保存出的电路图导入到维宏雕刻控制系统中。如图52：图52打开之后你会看到系统右下角会有程