機(jī)械制造基礎(chǔ) 說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 機(jī)械鍵盤(pán)三維建模及簡(jiǎn)介目 錄1.鍵盤(pán)的分類 1.1薄膜鍵盤(pán) 1.2機(jī)械鍵盤(pán) 1.3靜電容鍵盤(pán)2.機(jī)械鍵盤(pán)三維建模及分類 2.1機(jī)械鍵盤(pán)三維建模 2.2機(jī)械鍵盤(pán)的分類3.機(jī)械鍵盤(pán)軸體生產(chǎn)過(guò)程1.鍵盤(pán)的分類 1.1薄膜鍵盤(pán) 薄膜鍵盤(pán)以成本低、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)占有著絕大部分市場(chǎng)，日常生活中所使用的鍵盤(pán)基本都是都是薄膜鍵盤(pán)，薄膜鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，可以直接接觸的鍵盤(pán)上下蓋、鍵帽以后，可以看到按鍵下方的硅膠帽，薄膜電路和電路板。薄膜鍵盤(pán)的按鍵可以分為火山口和剪刀腳(X結(jié)構(gòu))兩種結(jié)構(gòu)，其中火山口結(jié)構(gòu)是鍵盤(pán)中最常用的設(shè)計(jì)，它是將按鍵插入鍵盤(pán)上的接口后，底部直接與硅膠帽接觸，在手感上

2、受到鍵柱長(zhǎng)度和硅膠帽彈力的影響，火山口結(jié)構(gòu)的按鍵都采用高鍵帽，長(zhǎng)鍵程設(shè)計(jì)，這樣可以得到良好的反饋感，而不足之處在于相應(yīng)機(jī)身要做得較厚，而且按鍵的穩(wěn)定性稍差，容易發(fā)生晃動(dòng)，點(diǎn)擊時(shí)不能獲得非常一致的手感。與火山口結(jié)構(gòu)不同的是，剪刀腳結(jié)構(gòu)是從四個(gè)邊角處對(duì)按鍵進(jìn)行支撐，因此它的按鍵更加穩(wěn)定，受力均勻，雖然鍵程相應(yīng)縮短，但是在手感方面還是不錯(cuò)的，而且靜音效果更好。剪刀腳結(jié)構(gòu)有著按鍵低矮，占用空間少、受力均勻等優(yōu)點(diǎn)，但是由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)略高，因此最早也只是使用在筆記本電腦上，近年來(lái)才在臺(tái)式機(jī)鍵盤(pán)上應(yīng)用。 1.2機(jī)械鍵盤(pán) 機(jī)械鍵盤(pán)（英文：Mechanical Keyboard），是一種鍵盤(pán)的類型，從結(jié)

3、構(gòu)來(lái)說(shuō)，機(jī)械鍵盤(pán)的每一顆按鍵都有一個(gè)單獨(dú)的Switch（也就是開(kāi)關(guān)）來(lái)控制閉合，這個(gè)開(kāi)關(guān)也被稱為“軸”，依照微動(dòng)開(kāi)關(guān)的分類，機(jī)械鍵盤(pán)可分為茶軸、青軸、黑軸以及紅軸。正是由于每一個(gè)按鍵都由一個(gè)獨(dú)立的微動(dòng)組成，因此按鍵段落感較強(qiáng)，從而產(chǎn)生適于游戲娛樂(lè)的特殊手感，故而通常作為比較昂貴的高端游戲外設(shè),亦是程序員的理想設(shè)備。優(yōu)勢(shì):舒適、有手感、經(jīng)久耐用缺點(diǎn):售價(jià)偏高 1.3靜電容鍵盤(pán) 和機(jī)械鍵盤(pán)一樣，靜電電容鍵盤(pán)的主要特點(diǎn)也在于按鍵部分。使用了無(wú)觸點(diǎn)的電容式開(kāi)關(guān)，靜電容量是利用電容容量的變化來(lái)判斷按鍵的開(kāi)和關(guān)，在按下按鍵后，開(kāi)關(guān)中電容容量發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)，整個(gè)過(guò)程不需要開(kāi)關(guān)的閉合，無(wú)物理接觸點(diǎn)就可

4、以實(shí)現(xiàn)敲擊操作，因而磨損更小，使用壽命更長(zhǎng)。更穩(wěn)定、迅速、全鍵無(wú)沖突、無(wú)比靈敏。得益于其以電容感應(yīng)作為判斷依據(jù)，天生的優(yōu)點(diǎn)，值得信賴?？?結(jié)分類定義優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)械鍵盤(pán)從結(jié)構(gòu)來(lái)定義機(jī)械鍵盤(pán)，每一顆按鍵都有一個(gè)單獨(dú)的Switch（也就是開(kāi)關(guān)）來(lái)控制閉合，這個(gè)開(kāi)關(guān)也被稱為“軸”。壽命長(zhǎng)，按鍵無(wú)沖突，可玩性高不防水，重量較重，價(jià)格昂貴薄膜式鍵盤(pán)內(nèi)部是一片雙層膠膜，膠膜中間夾有一條條的銀粉線，膠膜與按鍵對(duì)應(yīng)的位置會(huì)有一碳心接點(diǎn)，按下按鍵后，碳心接觸特定的幾條銀粉線，即會(huì)產(chǎn)生不同的訊號(hào);就如機(jī)械式鍵盤(pán)的按鍵一樣，每個(gè)按鍵都可送出不同的訊號(hào)無(wú)機(jī)械磨損、低價(jià)格、低噪音和低成本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、越用質(zhì)量越差靜電容式鍵盤(pán)使

5、用了無(wú)觸點(diǎn)的電容式開(kāi)關(guān)，靜電容量是利用電容容量的變化來(lái)判斷按鍵的開(kāi)和關(guān)，在按下按鍵后，開(kāi)關(guān)中電容容量發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)，整個(gè)過(guò)程不需要開(kāi)關(guān)的閉合，無(wú)物理接觸點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)敲擊操作磨損小，壽命長(zhǎng)。穩(wěn)定、迅速、全鍵無(wú)沖突、無(wú)比靈敏工藝較機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適用于特殊場(chǎng)合2.機(jī)械鍵盤(pán)三維建模及分類 2.1機(jī)械鍵盤(pán)三維建模1. 整體2.爆炸圖3. 上、下殼體4. pcb電路板5軸體 爆炸圖 1） 上蓋 2） 下蓋 3） 軸心 4） 動(dòng)簧片 5） 靜簧片2.2機(jī)械軸的分類及構(gòu)造黑軸青軸茶軸紅軸操作壓力58.9g14.7g58.9g14.7g44.1g14.7g44.1g14.7g觸感壓力58.9g19.6

6、g54.0g14.7g段落感沒(méi)有段落感段落感很好輕微的段落感沒(méi)有段落感運(yùn)動(dòng)示意圖3. 機(jī)械鍵盤(pán)軸體生產(chǎn)過(guò)程1） 模具開(kāi)發(fā) “兵馬未動(dòng)，糧草先行”，對(duì)于機(jī)械鍵盤(pán)軸體生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)束后的首要程序就是啟動(dòng)鍵軸模具的生產(chǎn)制作流程，制作注塑模具以便下一步通過(guò)注塑工藝制造軸體外殼上蓋等塑料元件。開(kāi)模是產(chǎn)品投入生產(chǎn)必經(jīng)的第一道門(mén)框(在3D打印技術(shù)可以滿足工業(yè)代流水線生產(chǎn)之前都會(huì)保持現(xiàn)狀)，整個(gè)開(kāi)模過(guò)程，需要借助大量機(jī)械加工設(shè)備完成，隨著制作流程的變化，從基本的“車(chē)磨銑刨”機(jī)床到線切割，慢走絲，CNC數(shù)控加工設(shè)備都都需要使用到。鍵軸開(kāi)模使用的大型CNC數(shù)控加工機(jī)床鍵軸開(kāi)模使用的慢走絲設(shè)備2) 注塑生產(chǎn)由

7、于開(kāi)關(guān)生產(chǎn)所需零部件數(shù)量巨大，注塑車(chē)間內(nèi)通常是由數(shù)十臺(tái)自動(dòng)化注塑機(jī)同時(shí)進(jìn)行工作，每臺(tái)機(jī)器依照所安裝模具的不同，分別生產(chǎn)不同的軸體零件，生產(chǎn)完的零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的包裝后，按照部位不同進(jìn)行區(qū)分，直接運(yùn)送到下一流水線進(jìn)行安裝生產(chǎn)。(機(jī)械鍵盤(pán)軸體開(kāi)關(guān)塑料元件自動(dòng)化注塑視頻展示自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的使用，使得人工操作大幅縮減，盡管整個(gè)車(chē)間的數(shù)十臺(tái)注塑機(jī)都在同時(shí)工作運(yùn)動(dòng)，發(fā)出隆隆的噪音，但卻僅有寥寥幾個(gè)工作人員在進(jìn)行巡視管理。整個(gè)注塑流程無(wú)須人工干預(yù)即可自動(dòng)完成，為產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率提供了高效保障。3）簧片沖壓安裝前的預(yù)加工 為了滿足連續(xù)生產(chǎn)需求，簧片原材料被制作成帶型，黃金觸點(diǎn)則先通過(guò)鉚焊方式將觸點(diǎn)固定在基材之上

8、。 簧片原材料被固定在圓軸上，通過(guò)專用的傳輸裝備輸送進(jìn)沖壓機(jī)中，隨著機(jī)器的一次次沖壓，鍵軸簧片雖然依舊保持帶狀形態(tài)，但已完成了初步加工，被機(jī)器卷起收納后，準(zhǔn)備進(jìn)入下一道工序，將與軸蓋、軸芯、底座等零部件一起，經(jīng)過(guò)最后的組裝工序后變成完整的鍵軸開(kāi)關(guān)。制作機(jī)械鍵盤(pán)軸體開(kāi)關(guān)簧片元件所使用的特殊沖床即將接受沖壓加工的機(jī)械鍵盤(pán)軸體開(kāi)關(guān)簧片(靜片)基材加工完成的機(jī)械鍵盤(pán)軸體開(kāi)關(guān)簧片(靜片)4） 鍵軸組裝 自動(dòng)化機(jī)器人創(chuàng)造奇跡軸芯、軸蓋、底座，簧片等零件俱已到位，如何能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，快速高效將各個(gè)零件組裝在一起，成為鍵軸開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠商必須解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的手工裝配不僅效率低下，質(zhì)量穩(wěn)定性也難以保證。

9、相比之下，具有極高的裝配效率和質(zhì)量穩(wěn)定性的自動(dòng)化機(jī)器人，就成為鍵軸開(kāi)關(guān)裝配的首選方式。 不同黑、紅、茶等軸體軸芯采用一體式設(shè)計(jì)，青軸軸芯由軸芯和卡套兩部分組成，獨(dú)特的設(shè)計(jì)使其相比其它軸體多出一步軸芯安裝流程。即便軸芯和卡套的裝配這樣看似簡(jiǎn)單的過(guò)程，也是由自動(dòng)化機(jī)器人來(lái)完成。 軸芯和卡套分別被放置在不同的料盤(pán)中，傳輸過(guò)程中通過(guò)多層導(dǎo)軌不斷對(duì)零件姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，保證零件以正確姿態(tài)進(jìn)入機(jī)械手中。排列整齊的軸芯和卡套分別從左右兩端進(jìn)入機(jī)械手.機(jī)械手可以同時(shí)拿起5個(gè)軸芯，以最適合的角度和力度將其插入卡套，而這一切的完成，僅僅需要2.5秒，平均每0.5秒即可完成一個(gè)軸芯裝配。當(dāng)下一個(gè)2.5秒開(kāi)始時(shí)，自動(dòng)化機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行下一次裝配。 沖壓好的簧片被卷成大圈，與裝配好的軸芯、底座、軸蓋一起進(jìn)入最終裝配環(huán)節(jié)，三種塑料零件按類分別放置在不同的料盤(pán)中，經(jīng)過(guò)上料導(dǎo)軌的翻轉(zhuǎn)排列，以整齊的姿勢(shì)進(jìn)入機(jī)械手和簧片一起進(jìn)入機(jī)械手。機(jī)械手面設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一下，機(jī)械手就會(huì)從旁邊拿起一個(gè)零件放入轉(zhuǎn)盤(pán)