机械制造基础 说明书

1、机械制造基础课程设计说明书 机械键盘三维建模及简介目 录1.键盘的分类 1.1薄膜键盘 1.2机械键盘 1.3静电容键盘2.机械键盘三维建模及分类 2.1机械键盘三维建模 2.2机械键盘的分类3.机械键盘轴体生产过程1.键盘的分类 1.1薄膜键盘 薄膜键盘以成本低、工艺简单等优势占有着绝大部分市场，日常生活中所使用的键盘基本都是都是薄膜键盘，薄膜键盘的结构非常简单，可以直接接触的键盘上下盖、键帽以后，可以看到按键下方的硅胶帽，薄膜电路和电路板。薄膜键盘的按键可以分为火山口和剪刀脚(X结构)两种结构，其中火山口结构是键盘中最常用的设计，它是将按键插入键盘上的接口后，底部直接与硅胶帽接触，在手感上

2、受到键柱长度和硅胶帽弹力的影响，火山口结构的按键都采用高键帽，长键程设计，这样可以得到良好的反馈感，而不足之处在于相应机身要做得较厚，而且按键的稳定性稍差，容易发生晃动，点击时不能获得非常一致的手感。与火山口结构不同的是，剪刀脚结构是从四个边角处对按键进行支撑，因此它的按键更加稳定，受力均匀，虽然键程相应缩短，但是在手感方面还是不错的，而且静音效果更好。剪刀脚结构有着按键低矮，占用空间少、受力均匀等优点，但是由于结构较为复杂，造价略高，因此最早也只是使用在笔记本电脑上，近年来才在台式机键盘上应用。 1.2机械键盘 机械键盘（英文：Mechanical Keyboard），是一种键盘的类型，从结

3、构来说，机械键盘的每一颗按键都有一个单独的Switch（也就是开关）来控制闭合，这个开关也被称为“轴”，依照微动开关的分类，机械键盘可分为茶轴、青轴、黑轴以及红轴。正是由于每一个按键都由一个独立的微动组成，因此按键段落感较强，从而产生适于游戏娱乐的特殊手感，故而通常作为比较昂贵的高端游戏外设,亦是程序员的理想设备。优势:舒适、有手感、经久耐用缺点:售价偏高 1.3静电容键盘 和机械键盘一样，静电电容键盘的主要特点也在于按键部分。使用了无触点的电容式开关，静电容量是利用电容容量的变化来判断按键的开和关，在按下按键后，开关中电容容量发生改变，从而实现触发，整个过程不需要开关的闭合，无物理接触点就可

4、以实现敲击操作，因而磨损更小，使用寿命更长。更稳定、迅速、全键无冲突、无比灵敏。得益于其以电容感应作为判断依据，天生的优点，值得信赖。总 结分类定义优点缺点机械键盘从结构来定义机械键盘，每一颗按键都有一个单独的Switch（也就是开关）来控制闭合，这个开关也被称为“轴”。寿命长，按键无冲突，可玩性高不防水，重量较重，价格昂贵薄膜式键盘内部是一片双层胶膜，胶膜中间夹有一条条的银粉线，胶膜与按键对应的位置会有一碳心接点，按下按键后，碳心接触特定的几条银粉线，即会产生不同的讯号;就如机械式键盘的按键一样，每个按键都可送出不同的讯号无机械磨损、低价格、低噪音和低成本结构简单、越用质量越差静电容式键盘使

5、用了无触点的电容式开关，静电容量是利用电容容量的变化来判断按键的开和关，在按下按键后，开关中电容容量发生改变，从而实现触发，整个过程不需要开关的闭合，无物理接触点就可以实现敲击操作磨损小，寿命长。稳定、迅速、全键无冲突、无比灵敏工艺较机械结构复杂，只适用于特殊场合2.机械键盘三维建模及分类 2.1机械键盘三维建模1. 整体2.爆炸图3. 上、下壳体4. pcb电路板5轴体 爆炸图 1） 上盖 2） 下盖 3） 轴心 4） 动簧片 5） 静簧片2.2机械轴的分类及构造黑轴青轴茶轴红轴操作压力58.9g14.7g58.9g14.7g44.1g14.7g44.1g14.7g触感压力58.9g19.6

6、g54.0g14.7g段落感没有段落感段落感很好轻微的段落感没有段落感运动示意图3. 机械键盘轴体生产过程1） 模具开发 “兵马未动，粮草先行”，对于机械键盘轴体生产来说，产品设计结束后的首要程序就是启动键轴模具的生产制作流程，制作注塑模具以便下一步通过注塑工艺制造轴体外壳上盖等塑料元件。开模是产品投入生产必经的第一道门框(在3D打印技术可以满足工业代流水线生产之前都会保持现状)，整个开模过程，需要借助大量机械加工设备完成，随着制作流程的变化，从基本的“车磨铣刨”机床到线切割，慢走丝，CNC数控加工设备都都需要使用到。键轴开模使用的大型CNC数控加工机床键轴开模使用的慢走丝设备2) 注塑生产由

7、于开关生产所需零部件数量巨大，注塑车间内通常是由数十台自动化注塑机同时进行工作，每台机器依照所安装模具的不同，分别生产不同的轴体零件，生产完的零件进行简单的包装后，按照部位不同进行区分，直接运送到下一流水线进行安装生产。(机械键盘轴体开关塑料元件自动化注塑视频展示自动化生产设备的使用，使得人工操作大幅缩减，尽管整个车间的数十台注塑机都在同时工作运动，发出隆隆的噪音，但却仅有寥寥几个工作人员在进行巡视管理。整个注塑流程无须人工干预即可自动完成，为产品质量及生产效率提供了高效保障。3）簧片冲压安装前的预加工 为了满足连续生产需求，簧片原材料被制作成带型，黄金触点则先通过铆焊方式将触点固定在基材之上

8、。 簧片原材料被固定在圆轴上，通过专用的传输装备输送进冲压机中，随着机器的一次次冲压，键轴簧片虽然依旧保持带状形态，但已完成了初步加工，被机器卷起收纳后，准备进入下一道工序，将与轴盖、轴芯、底座等零部件一起，经过最后的组装工序后变成完整的键轴开关。制作机械键盘轴体开关簧片元件所使用的特殊冲床即将接受冲压加工的机械键盘轴体开关簧片(静片)基材加工完成的机械键盘轴体开关簧片(静片)4） 键轴组装 自动化机器人创造奇迹轴芯、轴盖、底座，簧片等零件俱已到位，如何能够在保证产品质量的同时，快速高效将各个零件组装在一起，成为键轴开关生产厂商必须解决的问题。传统的手工装配不仅效率低下，质量稳定性也难以保证。

9、相比之下，具有极高的装配效率和质量稳定性的自动化机器人，就成为键轴开关装配的首选方式。 不同黑、红、茶等轴体轴芯采用一体式设计，青轴轴芯由轴芯和卡套两部分组成，独特的设计使其相比其它轴体多出一步轴芯安装流程。即便轴芯和卡套的装配这样看似简单的过程，也是由自动化机器人来完成。 轴芯和卡套分别被放置在不同的料盘中，传输过程中通过多层导轨不断对零件姿态进行调整，保证零件以正确姿态进入机械手中。排列整齐的轴芯和卡套分别从左右两端进入机械手.机械手可以同时拿起5个轴芯，以最适合的角度和力度将其插入卡套，而这一切的完成，仅仅需要2.5秒，平均每0.5秒即可完成一个轴芯装配。当下一个2.5秒开始时，自动化机器人已经开始进行下一次装配。 冲压好的簧片被卷成大圈，与装配好的轴芯、底座、轴盖一起进入最终装配环节，三种塑料零件按类分别放置在不同的料盘中，经过上料导轨的翻转排列，以整齐的姿势进入机械手和簧片一起进入机械手。机械手面设计有转盘，转盘每转动一下，机械手就会从旁边拿起一个零件放入转盘