佳木斯大學
设计说明书
（CAD/CAE/CAM实习）
题目：木耳装料机
学院：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
姓名：
指导教师：
完成日期：
佳木斯大学机械工程学院
目录
摘要 (3)
Abstract (4)
第1章装料机的机构设计 (5)
1.1电机选用原则 (5)
1.1.1送料斗处电机选择 (5)
1.1.2冲压机构和转盘处电机的选择 (6)
1.2 辅助机构设计 (6)
1.2.1离合器 (6)
1.2.1 不完全齿轮机构 (6)
1.3本章小结 (8)
第2章传动齿轮的CAM加工 (9)
2.1创建Pore制造模型 (9)
2.2创建铣床操作 (10)
2.3加工工序定义 (11)
2.4路径播放与输出.NCL文件 (12)
2.5后置处理 (12)
2.6动画分析 (14)
2.7本章小结 (14)
第3章传动齿轮的CAE分析 (15)
3.1基本设置 (15)
3.1.1设定分析作业名和标题 (15)
3.1.2定义单元类型 (15)
3.1.3定义材料属性 (16)
3.2动力学分析 (16)
3.2.1导入文件 (16)
3.2.2对齿轮体进行网格划分 (16)
3.2.3进行模态设置 (17)
3.2.4施加边界条件 (18)
3.2.5进行求解 (18)
3.2.6进行模态扩展设置 (19)
3.2.7进行扩展求解 (20)
3.2.8查看结果 (20)
3.2.9查看总变形 (20)
3.2.10查看von Mises应力 (21)
3.2.11动画显示模态形状 (22)
3.3本章小结 (22)
总结 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
摘要
代料栽培食用菌已经形成了一种新兴产业，正在全国各地蓬勃发展，食用菌生产配套的机械设备也在不断更新进步，其中培养料装袋机对食用菌生产发展起着有力的促进作用。通过对木耳装料机的了解，并在已有机构的基础之上进行改进和完善，设计出这种立式装料机。同时也进行了计算和CAE分析校验，通过三维制图软件模拟了设备的工作过程。立式冲压装袋机与搅拌机、输送带、储备机相配套，实现了装袋流水线的工厂化生产，不但提高了生产效率，而且大大降低了人们劳动强度，提高了装袋质量。
关键词：代料栽培；冲压装袋机；工厂化
Abstract
Substitute cultivation of edible fungi have formed a new industry, which is booming across the country, the machinery and equipment for the production of the edible mushrooms are constantly updating progress. Among which training materials bagging machine plays a powerful role in promoting the mushroom production development. By knowing more about the fungus loader, the vertical loading machine was designed on the basic of existing institutions were improved and perfected. At the same time calculation and calibration CAE analysis was done, the working process of the device was simulated by three-dimensional mapping software. A bagging line of factory production was achieved by the match of vertical bagging machine and mixer stamping machine conveyor reserves, in this way, not only the production efficiency is improved but the labor intensity of the people is greatly reduced, and the quality of bagging is also improved.
Keywords: substitute cultivation; stamping bagging machine;factory-like
第1章 装料机的机构设计
1.1 电机选用原则
电动机是生产机械和家用电器的主要动力来源，对使用者来说，电动机的选择十分重要。简单地说，电动机的选择就是根据不同性质负载和不同使用条件的要求，合理选择不同类型和不同规格的电动机。实际上，要想做到正确、合理地选择电动机并不是一件很简单的事情，需要有一定的专业知识和一定的实践经验。电动机的选择要包括电动机类型及其结构型式的选择、电动机额定电压、额定转速和额定功率的选择，以及电动机的性能及其经济性的选择等。电动机的正确、合理选用可以保证电机具有良好的运行性能以及良好的经济性和可靠性。否则，轻者将造成资源的不必要浪费，重者可能酿成事故。
1.1.1送料斗处电机选择
1.螺旋轴转数1n
160n
n t
=
? （1-1） 式中n 表示每袋螺旋轴的转数为7转/袋；t 表示螺旋出料时间取1.5s ；则1n =280r/min 。
2.传动比i
i=
2
1
n n （1-2） 式中2n 表示电动机转数710r/min ；1n 表示螺旋轴的转数280r/min ；则i=2.5。
3.皮带轮直径D
21D i D =* （1-3）
式中1D 表示小皮带轮的直径取为100mm ；则2D =250mm 。
4.螺旋装袋机的生产效率Q
2
1604
D Q s n π?γ=?
????t/h （1-4）
式中：D 表示螺旋直径取0.09m ；s 表示螺旋节距取0.03m ；1n 螺旋轴转数280r/min ；?表示螺旋填充系数取0.7；γ物料容重0.72t/h ；Q=1.62t/h 。
5.螺旋推料所需的功率N
3.6102
QL N C
μ
=? （1-5）
式中：C 表示其余阻力系数一般为3-5，取5；Q 表示螺旋出料的生产效率1.62t/h ；L 表示
螺旋推料长度0.21m ；μ表示物料在圆筒内滑动摩擦系数取6；则N=0.03kw 。
6.电机所需功率1N
1N
N k
η
= （1-6）
式中k 表示电机功率备用系数取1.4；η表示驱动装置总效率为0.9-0.94取0.9；N 表示螺旋轴驱动功率0.03kw;则1N =0.05kw 。
综合以上电机的转速和所需功率参考机械设计手册[4]选择Y132S-8电机即可满足条件[1]。
1.1.2冲压机构和转盘处电机的选择
综合考虑装料机的工作过程及其各个零件之间的运作配合，在冲压机构和转盘处选择相同的电机即可完成整个工作目的[3]。
1.假设取电机转速为1430r/min ，则传动比i=n 2/n 1=1430/600=
2.4，取小带轮直径为100mm 那么大带轮直径为240mm 。
2.估算转盘总重约为50kg ，转盘直径为350mm 。那么转盘转动时所产生的扭矩大约为500*0.35=175Nm 。
在满足以上两个条件下选取Y100L1-4型电机来做动力来源。
1.2 辅助机构设计
1.2.1离合器
离合器是螺旋推料动力结合或切断的机构，保护电动机不致因频繁启动过载而损坏，因此，离合器所能传递的摩擦力矩必须大于螺旋推料最大扭矩。因食用菌培养料在装入塑料袋内时，离合器及时传递动力，螺旋在圆筒内需克服阻力，并需要短时间启动推料，装袋时冲击小，运行平稳，工作结束后，快速分离，螺旋不再运转，减少电机启动次数，节省培养料，保证人工操作的安全[1]。
1.2.1 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是一种由标准渐开线齿轮演变而成的间歇回转运动机构。与其他同类
机构相比，具有以下一些特性：
1.不完全齿轮机构的从动轮既可作整周运动，也可在一周中做多次停歇，因此它可以在非常广阔的范围内选择运动特性系数k ，并可自由地配置从动轮每转的停歇次数。
2.在不完全齿轮运作时间的中段，啮合传动的情况与标准渐开线齿轮一样，做定传动比传动，因此，有可能实现间歇的匀速运动。
3.在运动时间的始末，从动轮有速度突变，并存在啮合线外齿顶滑动接触的情况，故动力学性能和磨损寿命较差，但如配以附加的瞬心线机构，则可保证在运动时间的始末，从动轮的速度按预定规律变化，磨损情况也同时得到改善。
因此不完全齿轮机构是一种具有特色的间歇运动机构，特别是对于低速、轻载、要求间歇匀速传动的情况，尤为适宜。所以在冲压机构和转盘处分别采用了此机构来实现二者之间的低速配合工作[2]。
1.2.2不完全齿轮的计算
K 1是一个间歇周期中运动时间和整个周期时间之比取0.5；K 是主动轮每次运动拨过得从动轮齿数；M 是主动轮每转从动轮停歇次数3；N 从动轮每转停歇次数3[3]。
表1-1 方案排列
K Z 2 Z 1=Z 2+1
Z 2’=(Z 2+K)N
Z 1’=M/k 1(Z 1+K
-1)
f 1*
1
1 2 6 Z 2’小于17 停算
2 3 9 3 4 12 4
5 15 2
1 2 9 远远小于1
2
3
12
3 4 15 4 5 18 36 5
6 21 42 3
2 3 15 3 4 18 36 4 5 21 42 5 6 24 48 6
7 27 54 约为0.9
4
6 7 30 60 7 8 33 66 8 9 36 72 9
10
39
78
约为1
则参考线图[2]可选取Z 2=27，39;Z 1=54，78。进一步优化令Z 1=Z 1+M 则Z 1=57，81取模数为4选取Z 1=57，Z 2=27。
表1-2 几何尺寸
几何参数主动轮从动轮
节圆半径114 54
齿顶圆半径118 58
齿根圆半径109 49
中心距168
1.3本章小结
通过这些天的学习让我明白一次实习不光是自己能够独立完成了设计任务，更重要的是在这段时间内使自己深刻感受到设计工作的那份艰难。而这份艰难又体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛，在开始的时候感觉设计无非就是按照条条框框依葫芦画瓢的过程，有的时候感觉挺无聊的，反正按照步骤一定可以完成设计任务。其实不然，设计过程中有许多内容必须靠我们自己去理解，去分析，去取舍。就拿电动机型号选择来说，可以分别比较几种型号电动机总传动比，以结构紧凑为依据来选择；也可以考虑性价比来选择。前者是结构选择，后者确实经济价格选择。如何将两者最优化选择才是值得我们好好深思的。
第2章传动齿轮的CAM加工
2.1创建Pore制造模型
2.1.1创建文件
打开Pore操作界面，如图2-1，创建制造文件。导入要制造的参照零件如图2-2。
图2-1 创建制造界面图2-2 导入参照零件
导入后“缺省”固定，如图2-3所示。
图2-3 缺省固定
2.1.2拟定毛坯
勾选Pore界面中，定义毛坯，如图2-4所示。
图2-4 定义毛坯
2.2创建铣床操作
2.2.1创建铣削窗口平面
点选Pore命令创建铣削窗口，如图2-5所示。
图2-5 削窗口创建
2.2.2定义夹具、机床
（1）Pore界面中的“步骤”，然后点击“操作”，如图2-6。再出现的“操作设置”窗口，如图2-7所示。
图2-6 点击选项图2-7 操作设置
（2）设置机床夹具，点击“操作设置”中的，设置机床夹具，勾选确定
即可，如图2-8所示。
图2-8 机床夹具
（3）设置机床类型，点击“操作设置”中的，设置机床，点选“铣削”、“3轴”，如图2-9所示。
图2-9 机床设置
2.3加工工序定义
点选Pore界面进入加工序列菜单管理器，点击完成即可，如图2-10。进入“编辑序列参数”“体积块铣削”，如图2-11所示，输入相关参数。
图2-10 菜单管理器图2-11 编辑序列选取蓝色的边界框如图2-12示，然后“完成序列”。
图2-12 选取项目
2.4路径播放与输出.NCL文件
右击选择“播放路径”，如图2-13所示。然后界面出现如图2-14所示的画面，等待一会。然后生成播放画面，如图2-15、2-16所示。
图2-13 选择播放路径图2-14 制造信息
图2-15 准备播放图2-16 模拟加工
2.5后置处理
点击工具栏中的“工具”，出现如图2-17所示的下拉菜单选择“CL数据”→“编辑”，在弹出的菜单管理器选择“NC序列”→“体积块铣削”，如图2-17，2-18所示。
图2-17 首次操作（a）图2-18 首次操作（b）
然后保存文件，如图2-19所示，如图2-20表示保存完毕。
图2-19 保存文件图2-20 保存完毕。
点击工具栏中的“工具”，出现如图2-17所示的下拉菜单选择“CL数据” “后处理”，在弹出的菜单管理器选择上次保存过的，如图2-21所示。在弹出的菜单管理器中选择完成，在后置处理列表选择“UNCX01.P11”如图2-22所示。
图2-21 后处理图2-22 选择第一个
之后等待生成G代码，如图2-23所示。最后出现如图2-24所示的对话框完成G 代码的生成。
图2-23 生成G代码图2-24 完成对话框
保存的工作目录下可以找到G代码如图2-25所示。部分G代码指令，如图2-26。
图2-25 保存目录图2-26 G代码
2.6动画分析
在模拟制造中，由于刀具的直径、刃倾角，主轴转速和进给量等都是理想情况下的设置参数，所以传动轮是很精确地被模拟加工出来了。但是考虑到现实机床的精确度及其系统误差等因素，实际加工出的传动轮可能有很大误差。考虑到以上种种因素，在设计传动轮时候，尽量使其表面粗糙度或者退刀槽等影响加工的参数方便加工。
2.7本章小结
经过对齿轮的模拟制造，不仅增强了我对Proe软件的操作技能，更重要的是让我体会到学习Proe的重要性。Proe作为三维图形绘制的软件，它是三维建模软件的领头羊之一。Proe具有在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。对于我们学机械专业的学生，可见Proe学习的重要性。
同时让我意识到虚拟制造的重要性。虚拟制造可以对想象中的制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。虚拟制造技术的应用将会对未来制造业的发展产生深远影响。
第3章传动齿轮的CAE分析
3.1基本设置
3.1.1设定分析作业名和标题
（1）从实用菜单中选择Utility Menu：File→Change Job name命令，将打开“Change Jobname”对话框[5]，如图3-1所示。
图3-1 修改文件名对话框
（2）在“Enter new job name”文本框中输入文字“Gear”。
（3）Utility Menu：File→Title命令，将打开“Change Title”对话框，如图3-2所示。
图3-2 修改标题对话框
3.1.2定义单元类型
（1）选择Main Menu：Preprocessor→Element Types→Add/Edit/Delect命令，打开单元类型对话框。
（2）选择实体单元类型，在右边的列表框中选择20node 186选项，进行添加，如图3-3所示。
图3-3 列表框
3.1.3定义材料属性
从主菜单选择Main Menu：Preprocessor→Material Props→Material Model 命令，打开定义材料属性对话框。并在相应的子菜单中设置弹性模量为2.06e11，泊松比为0.3，密度为7.8e3，如图3-4所示。
图3-4 材料属性对话框
3.2动力学分析
3.2.1导入文件
在Proe中将齿轮的图格式转化iges格式之后将其导入到analysis中。
3.2.2对齿轮体进行网格划分
（1）从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor→Meshing→MeshTool命令，打开网格对话框。如图3-5所示。
图3-5 网格划分
定义完网格后的结果如图3-6所示。
图3-6 划分网格
3.2.3进行模态设置
（1）从主菜单中选择Main Menu：Solution→Analysis Type→New Analysis 命令，选择分析种类“Model”。
（2）从主菜单中选择Main Menu：Solution→Analysis Type→Analysis Option 命令，打开模态分析设置对话框。选择“Block Lanczos”，并在相应的文本框中输入相应的数据，如图3-7所示。
图3-7 模态分析设置对话框
(3)确定之后，在弹出的对话框中输入10000，如图3-8所示。
图3-8 对话框
3.2.4施加边界条件
（1）选择Main Menu：Solution→Define Loads→Structural→Displacement →On Keypoints命令，打开关键点选择对话框，选择内径上的一个点，如图3-9所示。
图3-9 选择关键点
（2）打开约束种类的对话框，选择“All DOF”。
图3-10 选择约束类型
3.2.5进行求解
（1）从主菜单中选择Main Menu：Solution→Solve→Current LS命令，打开一个确认对话框和状态列表，如图3-10所示，要求查看列出的求解选项。
图3-11 求解选项
（2）确认后等待出现如图3-12所示，求解完成。
图3-12 求解完成
3.2.6进行模态扩展设置
（1）选择Main Menu：Solution→Lodes Step Opts→ExpansionPass→Single Expand→Expand modes命令，打开一个“Expand Analysis”设置对话框，并输入如图3-13所示的相关数据。
图3-13 设置频率范围
（2）从主菜单中选择Main Menu：Solution→Lodes Step Opts→Output Ctrls→DB/Results命令，打开数据输出设置对话框，并输入如图3-14所示选项。
图3-14 数据输出设置
（3）从主菜单中选择Main Menu：Solution→Lodes Step Opts→Output Ctrls→SolutionPrintout命令，打开结果输出设置对话框，并输入如图3-15所示选项。
图3-15 结果输出对话框
3.2.7进行扩展求解
从主菜单中选择Main Menu：Solution→Solve→Current LS命令，打开一个确认对话框，然后开始求解，最后关闭提示求解结束多话框。如图3-16所示。
图3-16 求解结束对话框
3.2.8查看结果
（1）列表显示分析结果
从主菜单中选择Main Menu：General Postproc→Results Summary命令，打开列表显示结果，如图3-17所示。
图3-17 分析结果的列表显示
（2）读取一个载荷步的结果，从主菜单选择Main Menu：General Postproc→Read Results →Last Set命令。
3.2.9查看总变形
（1）从主菜单中选择Main Menu：General Postproc→Plot Result→Contour
PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉，形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路,经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从２20 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图１。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时ＶD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电
材料成型CAD/CAE/CAM复习题 1 总结产品设计的两种基本思想，各自从设计阶段到生产阶段与CAD/CAE/CAM技术的相关性及过程？ 一种途径是基于机械CAD软件平台的概念设计； 另一种途径是基于已有样品或手工模型的反求工程技术（或称逆向工程技术） 2 试述线框造型、表面造型以及实体造型的优缺点？ （1）线框造型： 优点：线框造型的方法及其模型都较简单，便于处理，具有图形显示速度快，容易修改优点。 缺点：①图形的二义性（不能唯一表示一个图形）；②难以进行形体表面交线计算和物性计算，不便于消除隐藏线，不能满足表面特性组合和存储及多坐标数控加工刀具轨迹的生成等。 （2）表面造型： 优点：①可以识别和显示复杂的曲面；②可以识别表面特征；③可以进行高级刀具轨迹的仿真。 缺点：①不能完整全面地表达物体形状；②难以直接用于物性计算，内部结构不易显示。 （3）实体造型 优点：①全面完整地定义立体图形；②可以自动计算物性、检测干涉、消隐和剖切形体。 3 Ferguson曲线、Bezier曲线、B样条曲线各自的优缺点？ Ferguson优点：曲线简单，易于理解；缺点：一是设计条件不易控制，二是如果定义高次Ferguson 曲线，需要用到曲线始末两点的高阶导数。 Bezier曲线优点：具有一定的灵活性，即不再受曲线需要经过所有的点这一限制；缺点：一是数学计算很麻烦，二是不便对曲线进行局部修改，三是多边形边数较多时，多边形对曲线的控制程度减弱。B曲线优点：直观，局部修改方便，对特征多边形逼得更近，多项式次数低，分段曲线拼接条件简单；缺点：增加了定义曲线的数据，控制顶点数及节点数。
4 什么是曲面的反算、拼接和互化？ （1）反算：自由曲面在计算机内部存储的是控制点，但在实际工程中，往往先经测绘得到曲面的型值点，然后再由型值点反算出控制点。由于曲面是由空间点经过两次调配得到的，因而曲面的控制点的反算需要“两次反算过程”，第一次反算过程为：将一个参数方向（如u方向）上的型值点依次按曲线反算方法反算出一系列点；第二次反算过程为：沿另一个参数方向（如υ方向），将第一次反算得到的点次再按曲线反算方法反算出另一系列点，第二次反虎得到的点即为曲面的控制点。 （2）拼接：以双三次自由曲面为例，相邻两片曲面光滑拼接的条件为： ①对Coons曲面：两张双三次Coons曲面片共边界且在相邻两角点处的坐标、u向切矢、υ向切矢、按矢分别相等；②地Bezier曲面：两张双三次Bezier曲面片在相领边界处的相领的控制网格共边且在同一平面上；③对B样条曲面：由于每（4×4）即16个几何条件定义一片双三次曲面，如果定义B 样条曲面制造何矩阵Q有M行N列（M≥4，N≥4），则可以定义（M-3）×（N-3）个曲面片。与三次B 样条曲线的连续性相似，只要（4×4）的子矩阵在Q矩阵中是依次向右或依次向下移动的，就能自动保证相邻的曲面片或上下相领的曲面片二阶连续。显然，B样条曲面的连续性条件十分简单，这是B 样条曲面得到广泛应用的原因之一。 （3）互化：双三次Coons曲面、双三次Bezier曲面、双三次B样条曲面之间可以相互转化。 5 常用的三种实体造型方法边界表示法、扫动法和构造实体几何法的优缺点？ （1）边界表示法： 优点：①便于图形的显示和输出。②对物体的材质、比重、颜色等属性数据，比较容易处理。③转换成线框模型非常简单。④表达的物体无二义性 缺点：①边界表示法不具惟一性②数据量大，需要较大的存储空间。③边界表示法的数据输入比较麻烦，须提供方便的用户界面 （2）扫动法：是通过将一个二维图形或一个形体沿某一路径扫动产生新图形的一种表示模式。扫动方式：平移扫动—扫动轨迹为直线，旋转扫动—扫动轨迹为圆或圆弧 （3）构造实体几何法（CSG）： 优点：①体素拼合是一个集合运算过程；②运算结果依然是正则集：③表示一个复杂形体非常简洁，所定义的几何形状不易产生错误，用户输入的信息量少，描述物体的数据结构非常紧凑。 缺点：①为隐式模型，不反映物体的面、边、顶点等有关边界信息，也不显示说明三维点集与所表示物体的对应关系；②进行拼合操作及最终显示物体时，还需将CSG树这种数据结构转变为边界表示(B-rep)的数据结构，为此在计算机内除了存储CSG树外．还应有一套数据结构存放体素的体—面—边信息。 6 特征造型和几何造型有什么区别？为什么要采用特征造型？ （1）几何造型：利用计算机系统描述零件几何形状及其相关信息，建立零件计算机模型的技术称为几何造型。 几何造型法存在问题： ①零件定义不完整；只能定义零件的公称几何形状，而作为零件的其他信息如尺寸公差，表面粗糙度以及设计意图等不能表达； ②信息定义的层次低。零件以点、线、面等较低层次的几何与拓扑信息描述，只有当这些信息作为图形显示出来时，人们才能理解其含义，另外实体模型一旦建立，修改不方便。
第一讲注射模 CAD/CAE/CAM概述 一、注射模地重要性 1．塑料具有密度小、质量轻、比强度大、绝缘性好、介电损耗低、化学稳定性强、成型生产率高 和价格低廉等优点,在国民经济和人民日常生活地各个领域得到了日益广泛地应用,早在二十世纪 九十年代初,塑料地年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量地总和.在机电<如所谓地 黑色家电）、仪表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属地良好代用材料,出现了金属 材料塑料化地趋势. 2．以汽车工业为例,由于汽车轻量化、低能耗地发展要求,汽车零部件地材料构成发生了明显地 以塑代钢地变化,目前我国汽车塑料占汽车自重地5%至 6%,而国外已达 13%,根据专家预测,汽 车塑料地单车用量还将会进一步增加.在现代车辆上,无论是外装饰件、内装饰件,还是功能与结 构件,都可以采用塑料材料,外装饰件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等；内装饰件有仪表板、 车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等；功能与结构件有油箱、散热器水室、空滤器罩、 风扇叶片等.据统计,我国 2000 年汽车产量 200 多万辆,车用塑料达 138 万吨.从国内外汽车塑b5E2RGbCAP
料应用地情况看,汽车塑料地用量现已成为衡量汽车生产技术水平地标志之一. 3．作为塑料制件最有效地成型方法之一地注塑成型由于可以一次成型各种结构复杂、尺寸精密和 带有金属嵌件地制品,并且成型周期短,可以一模多腔,生产率高,大批生产时成本低廉,易于实 现自动化生产,因此在塑料加工行业中占有非常重要地地位.据统计,塑料模具约占所有模具<包 括金属模）地 38.2%,塑料制品总重量地大约 32%是用于注射成型地,80%以上地工程塑料制品都 要采用注射成型方式生产. 4．根据海关统计,我国 2000 年共进口模具 9.77 亿美元,其中塑胶模具共 5.5 亿美元,占 56.3%,p1EanqFDPw 2001年共进口模具11.12亿美元,其中塑胶模具共6.16亿美元,占55.4%.从品种上来说,进口量DXDiTa9E3d 最大地是塑胶模具. 二、采用 CAX技术地必要性 1．传统地塑料注射成型开发方法主要是尝试法,依据设计者有限地经验和比较简单地计算公式进RTCrpUDGiT 行产品和工艺开发.但是在注射成型生产实际中,塑料熔体地流动性能千差万别,制品和模具地结
PCB电路板原理图的设计步骤 PCB从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印刷板在未来设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。那 么PCB是如何设计的呢？看完以下七大步骤就懂啦！ 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的安装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB
板框，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表（Design→Create Netlist），之后在PCB软件中导入网络表（Design →Import Netlist）。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计
CAD/CAE/CAM方法与技术(中国机械工程学科教程配套系列教材) 作者:杜平安范树迁葛森等 市场价：￥35.00 卓越价：￥28.00 为您节省：7.00元 (80折) 基本信息 ·出版社：清华大学出版社 ·页码：321 页 ·出版日期：2010年03月 ·ISBN：7302217092/9787302217091 ·条形码：9787302217091 ·版本：第1版 ·装帧：平装 ·开本：16 ·正文语种：中文 ·丛书名：中国机械工程学科教程配套系列教材 内容简介 《CAD/CAE/CAM方法与技术》系统阐述了机械CAD／CAE／CAM的基础理论、基本方法、关键技术及其集成方法。全书共3篇14章，第1篇为CAD技术，第2篇为CAE技术，第3篇为CAM技术，书中以目前广泛应用的Pro／E、ANSYS、Mastercam为例，介绍了三种技术的一体化应用方法。 《CAD/CAE/CAM方法与技术》强调理论与应用相结合，既重视方法与理论体系的建立，同时结合CAD／CAE／CAM技术的最新发展动态，注重知识的先进性、新颖性和可操作性。《CAD/CAE/CAM方法与技术》可作为高等院校机械类各专业的教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。 编辑推荐 《CAD/CAE/CAM方法与技术》：教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员会推荐教材。
目录 第1章绪论 1.1 产品开发过程 1.2 CAD／CAE／CAM技术 1.3 CAD／CAE／CAM的集成与一体化应用1.4 CAD／CAE／CAM的集成方法 1.5 常见CAD／CAE／CAM系统 第1篇CAD技术 第2章CAD概论 2.1 CAD概述 2.1.1 CAD定义 2.1.2 CAD技术的发展历程 2.1.3 CAD系统的组成 2.2 现代CAD的技术特征 2.2.1 参数化建模技术 2.2.2 基于特征的建模技术 2.2.3 全数据相关技术 2.2.4 智能导航技术 2.3 三维造型基础 2.3.1 几何造型方法 2.3.2 实体表示方法 思考题 第3章参数化建模技术 3.1 参数化建模概述 3.1.1 参数化设计的约束 3.1.2 参数化设计中的约束分类 3.2 约束驱动的草图绘制 3.2.1 草图的概述 3.2.2 草图中的约束驱动与约束类型 3.2.3 草图的绘制 3.3 三维参数化设计 3.3.1 参数化设计中的形状控制 3.3.2 参数化设计方法 思考题 第4章特征建模技术 4.1 特征概述 4.1.1 广义特征 4.1.2 特征的分类与表达 4.2 特征建模
一.PCB设计规范 1、元器件封装设计 元件封装的选用应与元件实物外形轮廓，引脚间距，通孔直径等相符合。元件外框丝印统一标准。 插装元件管脚与通孔公差相配合（通孔直径大于元件管脚直径8-20mil），考虑公差可适当增加。建立元件封装时应将孔径单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。插装元件的孔径形成序列化，40mil以上按5mil递加，即40mil,45mil,50mil……，40mil以下按4mil递减，即36mil,32mil,28mil……。 2、PCB外形要求 1）PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。 2）金手指的设计要求，除了插入边按要求设计成倒角以外，插板两侧边也应设计成（1-1.5）X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角，以利于插入。 1.布局 布局是PCB设计中很关键的环节，布局的好坏会直接影响到产品的布通率，性能的好坏，设计的时间以及产品的外观。在布局阶段，要求项目组相关人员要紧密配合，仔细斟酌，积极沟通协调，找到最佳方案。 器件转入PCB后一般都集中在原点处，为布局方便，按合适的间距先把 所有的元器件散开。 2）综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。贴装工艺的优先顺序为： 元件面单面贴装→元件面贴→插混装（元件面插装，焊接面贴装一次波峰成形）； 元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。 1.布局应遵循的基本原则 1.遵照“先固后移，先大后小，先难后易”的布局原则，即有固定位 置，重要的单元电路，核心元器件应当优先布局。
2.布局中应该参考原理图，根据重要（关键）信号流向安排主要元器 件的布局。 3.布局应尽量满足以下要求：总的连线尽可能短，关键信号线最短， 过孔尽可能少；高电压，大电流信号与低电压，小电流弱信号完全分开； 模拟与数字信号分开。 4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布，重心平衡，美观整齐的标 准优化布局。 5.如有特殊布局要求，应和相关部门沟通后确定。 2.布局应满足的生产工艺和装配要求 为满足生产工艺要求，提高生产效率和产品的可测试性，保持良好的可维护性，在布局时应尽量满足以下要求： 元器件安全间距（如果器件的焊盘超出器件外框，则间距指的是焊盘之 间的间距）。 1.小的分立器件之间的间距一般为0.5mm，最小为0.3mm，相邻器件 的高度相差较大时，应尽可能加大间距到0.5mm以上。如和IC （BGA），连接器，接插件，钽电容之间等。 2.IC、连接器、接插件和周围器件的间距最好保持在1.0mm以上， 最少为0.5mm，并注意限高区和禁止摆放区的器件布局。 3.安装孔的禁布区内无元器件。如下表所示 4.高压部分，金属壳体器件和金属件的布局应在空间上保证与其它 器件的距离满足安规要求。
PCB板设计练习 要求： 一、三端稳压电源PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：三端稳压电源PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：三端稳压电源电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：三端稳压电源PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。 3、三端稳压电源PCB板设计参考：
二、跑马灯PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：跑马灯PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：跑马灯电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：跑马灯PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。
3、跑马灯PCB板设计参考： 三、打铃电路PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：打铃电路PCB板设计.PrjPCB ,
原理图文件名为：打铃电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：打铃电路PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。 3、打铃电路PCB板设计参考：
四、转换电路PCB板设计（双面板） 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：转换电路PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：转换电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：转换电路PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。
3、转换电路PCB板设计参考： 五、显示电路PCB板设计（双面板） 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：显示电路PCB板设计.PrjPCB ,
1.CAD 是一种用机算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与 技术，包括设计、绘图、工程分析与文档处理等活动。 2.CAD主要涉及以下技术： 1) 图形处理技术 2) 工程分析技术 3) 数据管理与数据交换技术 4) 文档处理技术 5) 界面开发技术 6) 基于 Web的网络应用技术CAD发展过程： 2D 绘图系统三视图算法—贝塞尔算法应用 3D曲面造型系统—实体造型技术——特征参数化技术参数化实体技术—变量化设计技术 参数化技术在设计全过程中，将形状和尺寸联合起来一并考虑，通过尺寸约束来实现对几何形状的控制；变量化技术将形状约束和尺寸约束分开处理。 参数化技术在非全约束时，造型系统不许可执行后续操作；变量化技术由于可适应各种约束状况，操作者可以先决定所感兴趣的形状，然后再给一些必要的尺寸，尺寸是否注全并不影响后续操作 3.CAD 的主要目标：减少人的工作量 / 错误；缩短设计时间；给不同的团队之 间提供交流工具 3.CAD的特点 : 结合了电子计算机精确的绘图与数学处理能力；设计自动化及 分析、动画、仿真、计划、制造的集成；优化 4.CAD系统共同采用的工具：显示几何形状－计算机绘图（2D)－几何造型（ 3D） 交互绘图编程－不同的平台编程－图形用户界面管理及存储设计数据－数据结构 设计－数据库系统生成可行的设计（自动的）－知识推理－基于知识的系统－ 模糊逻辑－人工神经 网络 评估替代设计方案和寻找最优解－数值优化－有限元－成本建模及分析 5.数据 (data) 是：用于描述客观事物的信息，包括数值、字符或其他各种符号，它们可以输人到计算机，并由计算机程序加以识别和处理。 6.数据元素 (data element) 是数据中抽象的基本单元，它可由一个或多个数据 项 (data item) 组成。 7.数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。 8.数据的逻辑结构它是描述数据之间的逻辑关系，常见的数据逻辑结构有线性表、 9.数据的物理结构称为数据的存储结构．是描述数据在计算机存储介质上的表 示方法及相互关系。常见的数据物理结构有顺序存储结构和链式存储结构。 10.线性表的物理结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。 11.线性表的顺序存储结构具有如下特点： 1）有序性；2）均匀性；3）存储的结构简单，易于实现，便于随机件取，但删除和挤入操作较费时，存储空目的利用率不高，外表的容量在程序运行期间也难以扩充；所以顺序存储结构一般适用于表不大，且插入、删除操作不频繁的情 况 12.栈和队列是两种重要的线性结构，是操作受限制的线性 表。栈的操作是按后进先出简称 LIFO 队列又称为先进先出的线性表 13.对于按列顺序存放的数组，其数组元素地址的计算公式，对二维数组为： L(a ij )= L(a11 )+ m(j - 1)l +(i - 1)l 式中， J—(a11) 为二维数组第一列第一个元素的存储地址， m为二维数组的行 数； l 为每个数组元素所需要的存储单元数 ( 长度 ) 。对于三维数组为
PCB从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印刷板在未来设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。那么PCB是如何设计的呢？看完以下七大步骤就懂啦！ 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的安装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB 板框，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成
网络表（Design→Create Netlist），之后在PCB软件中导入网络表（Design →Import Netlist）。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计 PCB布线设计是整个PCB设计中工作量大的工序，直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有三种境界：首先是布通，这是PCB 设计的基本的入门要求；其次是电气性能的满足，这是衡量一块PCB板是否合格的标准，在线路布通之后，认真调整布线、使其能达到好的电气性能；再次是整齐美观，杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便，布线要求整齐划一，不能纵横交错毫无章法。
印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。好的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。 PCB电路图就是在制版时直接印在覆铜板上的，然后再在印好的班上焊接元件。那我们接下来就来说下PCB电路图怎么看？ 首先我们需要熟悉并且能够记住简单的常见的元器件的代表符号，这能够更快速的理解电路的功能；同时我们要能够知道各个元器件的功能和他们之间互相组合能够完成的功能，以及一些常见的基础电路图。 比如电容是一种容纳电荷的器件，二极管是一种具有单向传导电流的电子器件，三极管的主要作用是电流放大，在电路中常用Q表示，在一些电子元件较多和电路较为复杂的电路图中，我们一定要有方式方法去读，才能又快又准确的理解电路图的意思。整体的思路是在拿到大电路图时，首先要把它逐级分散开，然后一步一步分析弄懂它的原理，然后再综合。
一、电路板线路图怎么看？比如以放大电路图为例子来说明 1、在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多，如偏置电路中的温度补偿元件，稳压稳流元器件，防止自激振荡的防振元件、去耦元件，保护电路中的保护元件等。 2、在分析中主要和困难的是反馈的分析，要能找出反馈通路，判断反馈的极性和类型，特别是多级放大器，往往以后级将负反馈加到前级，因此更要细致分析。 3、一般低频放大器常用RC 耦合方式；高频放大器则常常是和LC 调谐电路有关的，或是用单调谐或是用双调谐电路，而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。 4、注意晶体管和电源的极性，放大器中常常使用双电源，这是放大电路的特殊性。 二、电子线路图基础知识----几个常用的电路名词 1、支路 电路中流过同一电流的几个元件串联的分支; 2、结点
目录 一、设计任务书----------------------- -------3 1.1机械课程设计的目的------------------------------3 1.2本课程设计任务----------------------------------3 1.3多功能物料测试夹具装配图------------------------3 二、CAD设计部分（实体建模）-----------------4 2.1、万能压缩试验机连接头设计----------------------4 2.2基板设计----------------------------------------5 2.3垫块设计----------------------------------------6 2.4副夹板设计--------------------------------------7 2.5合页铰链设计------------------------------------8 2.6主夹板1设计------------------------------------9 2.7主夹板2设计------------------------------------10 2.8铰支座设计--------------------------------------12 2.9多功能物料测试夹具装配图------------------------13
三、CAE设计部分（ANSYS有限元分析）----------14 3.1问题分析----------------------------------------14 3.2确定材料性能及受力情况--------------------------14 3.3建立有限元模型----------------------------------14 3.4实体单元参数设置--------------------------------16 3.5划分网格----------------------------------------17 3.6定义边界条件------------------------------------17 3.7加载荷和求解------------------------------------18 3.8结果分析----------------------------------------18 3.9结果分析----------------------------------------19 四、CAM设计部分（刀路设计分析）--------------19 4.1分析零件结构，划分加工工序----------------------20 4.2利用PRO/E软件数控加工模块进行演示--------------20 五、设计小结---------------------------------30 六、参考文献---------------------------------30
车身CAD/CAM/CAE报告 学院：车辆与能源学院 专业：2012级车辆工程 学号：S12085234009 姓名：刘建霞 日期：2014年7月5日
一 CAD部分 （一）曲面建模——鼠标外形设计 1 在XY面内建立草图1，并使其与两水平轴相切 2 再进入XY面建立草图2，并使其两端点与草图1的两端点“相合”，且也与两水平轴相切（可直接使其与草图1相切实现） 3 进入YZ面建立草图3，并使其两端点与草图1、2的交点相合 图1.1.1 草图1 图1.1.2 草图2 图1.1.3 草图3 图1.1.4 平面1
4 建立ZX面的偏移平面1，并用“线——相交”命令找到它与已创建的三条曲线的交点（此处命名为“相交1、2、3”） 5 在平面1内用“样条线”命令创建草图4，并使其上的3个控制点与上一步创建的相交1、2、3相合 6 用“多截面曲面”命令创建鼠标外形曲面，其中截面选择草图1、2、3，引导线选择草图4，并注意调整箭头方向，使其一致，这样就完成了鼠标外形的创建。 图1.1.5 草图4 图1.1.7 鼠标外形 图1.1.6多截面曲面
（二）实体建模 1 弹簧设计 （1）在“线框与曲面设计”模块创建螺旋线：首先建立3个点，一个作为螺旋线的起始点，另外两个建立成螺旋线的轴 图1.2.1 点1 图1.2.2 点2 图1.2.3 点3 图1.2.4 螺旋线旋转轴
图1.2.5 螺旋线 （2）建立扫掠平面，在该平面上建立草图1（圆形），作为弹簧的截面（3）进入“零件设计”模块，用“肋”命令扫掠成弹簧 图1.2.6 扫掠平面
（4）实际中经常遇到变螺距的情况，可通过“螺旋线——法则曲线”进行定义，修改螺距的起始值和结束值以及类型，从而实现变螺距弹簧的创建 （5）实际的弹簧底部是平的，可以通过创建合适的平面对弹簧底部切平实现：在弹簧底部端面上创建点4，并通过“平面——曲线的法线”命令创建平面2（其中曲线选择弹簧的轴线，点选择点4） 图1.2.7 弹簧截面草图 图1.2.9 变螺距弹簧的创建 图1.2.8 扫掠
CAD-CAM发展历程及基本概念 CAD/CAM（Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing），即计算机辅助设计与计算机辅助制造，是一门基于计算机技术而发展起来的、与机械设计和制造技术相互渗透相互结合的、多学科综合性的技术。 第一节 CAD/CAM发展历程及基本概念 一、CAD/CAM发展历程 1. CAD、CAM技术的发展历程 CAD技术从出现至今大致经历了五个阶段： （1）孕育形成阶段（20世纪50年代）。 （2）快速发展阶段（20世纪60年代）。 （3）成熟推广阶段（20世纪70年代。 （4）广泛应用阶段（20世纪80年代）。 （5）标准化、智能化、集成化阶段（20世纪80年代后期） 2. CAE技术的发展历程 CAE技术的发展大致经历了三个阶段： （1）技术探索阶段（20世纪60~70年代）。 （2）蓬勃发展时期（20世纪70~80年代）。 （3）成熟推广时期（20世纪90年代）。
二、CAD/CAM基本概念 一般认为，CAD是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中，以计算机为辅助工具，通过计算机和CAD软件对设计产品进行分析、计算、仿真、优化与绘图，在这一过程中，把设计人员的创造思维、综合判断能力与计算机强大的记忆、数值计算、信息检索等能力相结合，各尽所长，完成产品的设计、分析、绘图等工作，最终达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本的目的。 CAD的功能可以大致归纳为四类，即几何建模、工程分析、动态模拟和自动绘图。 为了实现这些功能，一个完整的CAD系统应由科学计算、图形系统和工程数据库等组成。 科学计算包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常规设计和优化设计等； 图形系统则包括几何造型、自动绘图、动态仿真等； 工程数据库对设计过程中需要使用和产生的数据、图形、文档等进行存储和管理。 CAM是指应用电子计算机来进行产品制造的统称，有狭义CAM和广义CAM。 狭义CAM指数控加工，它的输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是加工时的刀位文件和数控程序。
PCＢ板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中得元器件得作用与符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们得连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强得规律性，不管多复杂得电路，经过分析可以发现，它就是由少数几个单元电路组成得。好象孩子们玩得积木，虽然只有十来种或二三十种块块,可就是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂得电路,经过分析就可发现，它也就是由少数几个单元电路组成得.因此初学者只要先熟悉常用得基本单元电路，再学会分析与分解电路得本领，瞧懂一般得电路图应该就是不难得。 按单元电路得功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用得基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始. 一、电源电路得功能与组成 每个电子设备都有一个供给能量得电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源与变频器三种。常见得家用电器中多数要用到直流电源.直流电源得最简单得供电方法就是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）得缺点，因此最经济可靠而又方便得就是使用整流电源。 电子电路中得电源一般就是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把２２０伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动得直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中得交流成分后才能得到直流电.有得电子设备对电源得质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源得组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路其实就就是一个铁芯变压器，需要介绍得只就是后面三种单元电路. 二、整流电路 整流电路就是利用半导体二极管得单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电得电路。 （１）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图２( ａ）。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载Ｒ上得到得就是脉动得直流电
数字化核心技术浅析 张琼宇 112020014 一、引言 20世纪中叶以来，微电子、自动化、计算机、通讯、网络、信息等科学技术的迅猛发展，掀起了以信息技术为核心的新浪潮。与此同时，数字作为计算机技术的基础，其概念近年来得到了广泛的应用．出现了诸如数字城市、数字化生存等以数字为前缀的新概念和新思想．这些为数字及数字技术的拓展和应用开辟了新的广阔空间。数字化技术是以计算机软硬件、周边设备、协议和网络为基础的信息离散化表述、定量、感知、传递、存储、处理、控制、联网的集成技术“]，将数字化技术用于支持产品全生命周期的制造活动和企业的全局优化运作就是数字制造技术。目前制造业面临三大突出问题的挑战，即网络化、知识化和服务化，以及由此而带来的复杂化，进而导致对制造系统中的组织结构和功能的非线性、时变性、突发性和不平衡性难以用传统的运行模式和控制策略来驾驭。制造信息的表征．存储、处理、传递和加工的探刻变化，使制造业由传统的能量驱动型逐步转向为信息驱动型“数字化已逐渐成为制造业中产品全生命周期不可缺少的驱动因素，数字制造也就成为一种用以适应日益复杂的产品结构、日趋个性化、多样化的消费需求和日益形成的庞大制造网络而提出的全新制造模式，井很自然地成为未来制造业发展的重要特征。 二、数字化设计与制造的内涵与发展 数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。它们之间的关系见图l 所示。由于通过CAM 及其与CAD 等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展，这些关键技术之间具体关系见图2所示
CAE、CAD、CAM与CAPP之间的区别 一项工程，一般包含初步设计、试验、分析、工程设计、施工、建成和验收（评定）等若干阶段。随着电子技术的迅速发展，人们越来越多地采用计算机作为辅助手段，更好地实现各工程阶段的工作，于是产生了一系列的科学分支，比如计算机辅助工程（CAE），计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），以及计算机辅助制造（CAM）等。 计算机辅助工程（CAE）：计算机辅助工程CAE（Computer Aided Engineering）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。CAE现已成为工程和产品结构分析中（如航空、航天、机械、土木结构等领域）必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。 随着计算机技术的普及和不断提高，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，并已成为结构分析和结构优化的重要工具，同时也是计算机辅助4C系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要环节。 计算机辅助设计（CAD）：计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 CAD的功能可归纳为四大类：数字建模、工程分析、动态模拟和自动绘图。一个完整的CAD系统，应由人机交互接口、科学计算、图形系统和工程数据库等组成。 计算机辅助工艺设计（CAPP）：计算机辅助工艺设计CAPP是(Computer Aided Process Planning)是机械制造生产过程技术准备工作的一个重要内容，是产品设计与车间实际生产的纽带，是经验性很强且随环境变化而多变的决策过程。 近年来，CAPP的研究应用工作取得了长足的进展，一批新一代CAPP产品相继被推向市场，这类系统由传统单一的工艺设计功能转变为融工艺设计、版本演化、流程管理、权限设置、数据维护、格式输出、统计分析和辅助决策等功能为一体的、客户/服务器结构的集成化协同工作平台。CAPP开始在企业中获得较大范围的应用，并逐步走向商品化和产业化。 计算机辅助制造（CAM）：计算机辅助制造CAM（computer Aided Manufacturing）是利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。
PCB线路板反推原理图的方法解析 在PCB反向技术研究中，反推原理图是指依据PCB文件图反推出或者直接根据产品实物描绘出PCB电路图，旨在说明PCB板原理及工作情况。并且，这个电路图也被用来分析产品本身的功能特征。而在正向设计中，一般产品的研发要先进行原理图设计，再根据原理图进行PCB设计。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性，还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据，PCB原理图都有着特殊的作用。那么，根据文件图或者实物，怎样来进行PCB原理图的反推，反推过程有该注意那些细节呢？ 一、合理划分功能区域 在对一块完好的PCB电路板进行原理图的逆向设计时，合理划分功能区域能够帮工程师减少一些不必要的麻烦，提高绘制的效率。一般而言，一块PCB板上功能相同的元器件会集中布置，以功能划分区域可以在反推原理图时有方便准确的依据。 但是，这个功能区域的划分并不是随意的。它需要工程师对电子电路相关知识有一定的了解。首先，找出某一功能单元中的核心元件，然后根据走线连接可以顺藤摸瓜的找出同一功能单元的其他元件，形成一个功能分区。功能分区的形成是原理图绘制的基础。另外，在这一过程中，不要忘记巧妙利用电路板上的元器件序号，它们可以帮助您更快的进行功能分区。 二、找对基准件 这个基准件也可以说是在进行原理图绘制之初所借助的主要部件PCB网城，在确定基准件之后，根据这些基准件的引脚进行绘制，能够在更大程度上保证原理图的准确性。 对于工程师而言，基准件的确定不是很复杂的事情，一般情况下，可以选择在电路中起主要作用的元器件作为基准件，它们一般体积较大、引脚较多，方便绘制的进行，如集成电路、变压器、晶体管等等，都可以作为合适的基准件。 三、正确区分线路，合理绘制布线 对于地线、电源线、信号线的区分，同样需要工程师有相关的电源知识、电路连接知识、
1. CAD是一种用机算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析与文档处理等活动。 2. CAD主要涉及以下技术：1)图形处理技术 2)工程分析技术3)数据管理与数据交换技术4)文档处理技术5)界面开发技术6)基于Web的网络应用技术 CAD发展过程：2D绘图系统三视图算法—贝塞尔算法应用3D曲面造型系统—实体造型技术——特征参数化技术参数化实体技术—变量化设计技术 参数化技术在设计全过程中，将形状和尺寸联合起来一并考虑，通过尺寸约束来实现对几何形状的控制；变量化技术将形状约束和尺寸约束分开处理。 参数化技术在非全约束时，造型系统不许可执行后续操作；变量化技术由于可适应各种约束状况，操作者可以先决定所感兴趣的形状，然后再给一些必要的尺寸，尺寸是否注全并不影响后续操作 3. CAD 的主要目标：减少人的工作量/错误；缩短设计时间；给不同的团队之间提供交流工具 3. CAD的特点:结合了电子计算机精确的绘图与数学处理能力；设计自动化及分析、动画、仿真、计划、制造的集成；优化 4. CAD系统共同采用的工具：显示几何形状－计算机绘图（2D)－几何造型（3D） 交互绘图编程－不同的平台编程－图形用户界面 管理及存储设计数据－数据结构设计－数据库系统生成可行的设计（自动的）－知识推理－基于知识的系统－模糊逻辑－人工神经网络 评估替代设计方案和寻找最优解－数值优化－有限元－成本建模及分析 5. 数据(data)是：用于描述客观事物的信息，包括数值、字符或其他各种符号，它们可以输人到计算机，并由计算机程序加以识别和处理。 6. 数据元素(data element)是数据中抽象的基本单元，它可由一个或多个数据项(data item)组成。 7. 数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。 8. 数据的逻辑结构它是描述数据之间的逻辑关系，常见的数据逻辑结构有线性表、 9.数据的物理结构称为数据的存储结构．是描述数据在计算机存储介质上的表示方法及相互关系。常见的数据物理结构有顺序存储结构和链式存储结构。 10. 线性表的物理结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。 11. 线性表的顺序存储结构具有如下特点： 1）有序性；2）均匀性；3）存储的结构简单，易于实现，便于随机件取，但删除和挤入操作较费时，存储空目的利用率不高，外表的容量在程序运行期间也难以扩充；所以顺序存储结构一般适用于表不大，且插入、删除操作不频繁的情况 12. 栈和队列是两种重要的线性结构，是操作受限制的线性表。 栈的操作是按后进先出简称LIFO 队列又称为先进先出的线性表 13. 对于按列顺序存放的数组，其数组元素地址的计算公式，对二维数组为： L(a)=L(a)+m(j-1)l+(i-1)l ij 11 式中，J—(a11)为二维数组第一列第一个元素的存储地址，m为二维数组的行数；l为每个数组元素所需要的存储单元数(长度)。对于三维数组为