1、機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 機械鍵盤三維建模及簡介目 錄1.鍵盤的分類 1.1薄膜鍵盤 1.2機械鍵盤 1.3靜電容鍵盤2.機械鍵盤三維建模及分類 2.1機械鍵盤三維建模 2.2機械鍵盤的分類3.機械鍵盤軸體生產(chǎn)過程1.鍵盤的分類 1.1薄膜鍵盤 薄膜鍵盤以成本低、工藝簡單等優(yōu)勢占有著絕大部分市場，日常生活中所使用的鍵盤基本都是都是薄膜鍵盤，薄膜鍵盤的結(jié)構(gòu)非常簡單，可以直接接觸的鍵盤上下蓋、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)是鍵盤中最常用的設(shè)計，它是將按鍵插入鍵盤上的接口后，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，長鍵程設(shè)計，這樣可以得到良好的反饋感，而不足之處在于相應(yīng)機身要做得較厚，而且按鍵的穩(wěn)定性稍差，容易發(fā)生晃動，點擊時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)是從四個邊角處對按鍵進行支撐，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，但是由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價略高，因此最早也只是使用在筆記本電腦上，近年來才在臺式機鍵盤上應(yīng)用。 1.2機械鍵盤 機械鍵盤（英文：Mechanical Keyboard），是一種鍵盤的類型，從結(jié)

3、構(gòu)來說，機械鍵盤的每一顆按鍵都有一個單獨的Switch（也就是開關(guān)）來控制閉合，這個開關(guān)也被稱為“軸”，依照微動開關(guān)的分類，機械鍵盤可分為茶軸、青軸、黑軸以及紅軸。正是由于每一個按鍵都由一個獨立的微動組成，因此按鍵段落感較強，從而產(chǎn)生適于游戲娛樂的特殊手感，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:舒適、有手感、經(jīng)久耐用缺點:售價偏高 1.3靜電容鍵盤 和機械鍵盤一樣，靜電電容鍵盤的主要特點也在于按鍵部分。使用了無觸點的電容式開關(guān)，靜電容量是利用電容容量的變化來判斷按鍵的開和關(guān)，在按下按鍵后，開關(guān)中電容容量發(fā)生改變，從而實現(xiàn)觸發(fā)，整個過程不需要開關(guān)的閉合，無物理接觸點就可

4、以實現(xiàn)敲擊操作，因而磨損更小，使用壽命更長。更穩(wěn)定、迅速、全鍵無沖突、無比靈敏。得益于其以電容感應(yīng)作為判斷依據(jù)，天生的優(yōu)點，值得信賴。總 結(jié)分類定義   優(yōu)點    缺點機械鍵盤從結(jié)構(gòu)來定義機械鍵盤，每一顆按鍵都有一個單獨的Switch（也就是開關(guān)）來控制閉合，這個開關(guān)也被稱為“軸”。壽命長，按鍵無沖突，可玩性高不防水，重量較重，價格昂貴薄膜式鍵盤內(nèi)部是一片雙層膠膜，膠膜中間夾有一條條的銀粉線，膠膜與按鍵對應(yīng)的位置會有一碳心接點，按下按鍵后，碳心接觸特定的幾條銀粉線，即會產(chǎn)生不同的訊號;就如機械式鍵盤的按鍵一樣，每個按鍵都可

5、送出不同的訊號無機械磨損、低價格、低噪音和低成本結(jié)構(gòu)簡單、越用質(zhì)量越差靜電容式鍵盤使用了無觸點的電容式開關(guān)，靜電容量是利用電容容量的變化來判斷按鍵的開和關(guān)，在按下按鍵后，開關(guān)中電容容量發(fā)生改變，從而實現(xiàn)觸發(fā)，整個過程不需要開關(guān)的閉合，無物理接觸點就可以實現(xiàn)敲擊操作磨損小，壽命長。穩(wěn)定、迅速、全鍵無沖突、無比靈敏工藝較機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適用于特殊場合2.機械鍵盤三維建模及分類 2.1機械鍵盤三維建模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） 動簧片 5） 靜簧片2.2機械軸的分類及構(gòu)造    

6、;     黑軸        青軸       茶軸      紅軸操作壓力   58.9g±14.7g  58.9g±14.7g  44.1g±14.7g  44.1g±14.7g觸感壓力 

7、60;58.9g±19.6g  54.0g±14.7g段落感   沒有段落感  段落感很好輕微的段落感  沒有段落感運動示意圖3. 機械鍵盤軸體生產(chǎn)過程1） 模具開發(fā) “兵馬未動，糧草先行”，對于機械鍵盤軸體生產(chǎn)來說，產(chǎn)品設(shè)計結(jié)束后的首要程序就是啟動鍵軸模具的生產(chǎn)制作流程，制作注塑模具以便下一步通過注塑工藝制造軸體外殼上蓋等塑料元件。開模是產(chǎn)品投入生產(chǎn)必經(jīng)的第一道門框(在3D打印技術(shù)可以滿足工業(yè)代流水線生產(chǎn)之前都會保持現(xiàn)狀)，整個開模過程，需要借助大量機械加工設(shè)備完成，隨著制作流程的變

8、化，從基本的“車磨銑刨”機床到線切割，慢走絲，CNC數(shù)控加工設(shè)備都都需要使用到。鍵軸開模使用的大型CNC數(shù)控加工機床鍵軸開模使用的慢走絲設(shè)備2) 注塑生產(chǎn)由于開關(guān)生產(chǎn)所需零部件數(shù)量巨大，注塑車間內(nèi)通常是由數(shù)十臺自動化注塑機同時進行工作，每臺機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)完的零件進行簡單的包裝后，按照部位不同進行區(qū)分，直接運送到下一流水線進行安裝生產(chǎn)。(機械鍵盤)自動化生產(chǎn)設(shè)備的使用，使得人工操作大幅縮減，盡管整個車間的數(shù)十臺注塑機都在同時工作運動，發(fā)出隆隆的噪音，但卻僅有寥寥幾個工作人員在進行巡視管理。整個注塑流程無須人工干預(yù)即可自動完成，為產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率提供了高效

9、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，黃金觸點則先通過鉚焊方式將觸點固定在基材之上。   簧片原材料被固定在圓軸上，通過專用的傳輸裝備輸送進沖壓機中，隨著機器的一次次沖壓，鍵軸簧片雖然依舊保持帶狀形態(tài)，但已完成了初步加工，被機器卷起收納后，準(zhǔn)備進入下一道工序，將與軸蓋、軸芯、底座等零部件一起，經(jīng)過最后的組裝工序后變成完整的鍵軸開關(guān)。制作機械鍵盤軸體開關(guān)簧片元件所使用的特殊沖床即將接受沖壓加工的機械鍵盤軸體開關(guān)簧片(靜片)基材加工完成的機械鍵盤軸體開關(guān)簧片(靜片)4） 鍵軸組裝 自動化機器人創(chuàng)造奇跡  

10、 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，快速高效將各個零件組裝在一起，成為鍵軸開關(guān)生產(chǎn)廠商必須解決的問題。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。相比之下，具有極高的裝配效率和質(zhì)量穩(wěn)定性的自動化機器人，就成為鍵軸開關(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，青軸軸芯由軸芯和卡套兩部分組成，獨特的設(shè)計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單的過程，也是由自動化機器人來完成。 軸芯和卡套分別被放置在不同的料盤中，傳輸過程中通過多層導(dǎo)軌不斷對零件姿態(tài)進行調(diào)整，保證零件以正確姿態(tài)進入機械手中。排列整齊的軸芯和卡套分別從左右兩端進入機械手.機械手可以同時拿起5個軸芯，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秒即可完成一個軸芯裝配。當(dāng)下一個2.5秒開始時，自動化機器人已經(jīng)開始進行下一次裝配。 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中，經(jīng)過上料導(dǎo)軌的翻轉(zhuǎn)排列，以整齊的姿勢進入機械手和簧片一起進入機械手。機械手面設(shè)計有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)動一下，機械手就會從旁邊拿起一個零件放入轉(zhuǎn)盤內(nèi)并將其安裝好，隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，每隔0.8秒就會有一顆軸體開關(guān)走下生產(chǎn)線。專為解決青軸軸芯和卡套裝配而設(shè)計的