第一篇：PCB設計與制造技術考試重點(小字版)

1．PWB：Printed wire board印刷線路板。2．PTH：Plated through hole 孔金屬化。

3．CCL：Copper-Clad Laminate 覆銅箔層壓板。4．HASL：Hot Air Solder Leveling 熱風焊料整平。5．BGA：Ball Grid Array球柵陣列封裝。

6．FPC：flexible printed circuit撓性印制板。

7．FCCL：Flexible Copper Clad Laminate 撓性覆銅板。

8．PI 聚酰亞胺樹脂；PET聚酯樹脂；EP環氧樹脂；BT雙馬來酰亞胺三

嗪樹脂。

9．CTE熱膨脹系數。

10．CTI相比起痕指數；Tg玻璃轉化溫度。

11．HDI：high density integrated 高密度互連技術。12．SLC：表面層合電路板。

13．BUM：build-up mulitlayer printed board積層式多層印制電路板。14．MCM多芯片組件。

15．OSP：Organic Solderability Preservatives有機保焊膜。16．ED ：電沉積光致抗蝕劑。

17．AOI：Automatic Optic Inspection自動光學檢測。18．CSP：Chip Size Package芯片尺寸封裝。19．PP：半固化片。20．Under-cut：側蝕。

21．Liquid photoresist film：液態光致抗蝕膜。22．Etch factor：蝕刻系數。

23．Screen printing：絲網印刷。

24．Blind via盲孔；buried via埋孔；through hole過孔。

二、概念性知識點

1．什么是pcb，其主要功能是？

PCB是印刷電路板，印刷電路板是組裝電子零件用的基板，是在通用基材上按預定設計形成點間連接及印制元件的印制板。

功能：(1)提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機械支撐。(2)實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接（信號傳輸）或電絕緣。(3)為自動裝配提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。

2．Pcb按結構層次分類；按機械強度分類？

按結構分可分為單面/雙面和多層印制板；按機械強度分可以分為剛性電路板(Rigid PCB）、柔性電路板（Flex PCB）以及剛性柔性結合的電路板(Flex－Rigid PCB)3．Pcb孔包括哪幾類?

通孔、盲孔、埋孔、過孔、元件孔、定位孔。4．Pcb主要制造方法可分為哪幾類？

(1)減成法(subtractive process)以覆銅板為基礎，選擇性地除去不需要的導電銅箔而形成導電圖形的工藝，稱之為減去法。目前國內幾乎所有的印制板企業都使用此法生產PCB。

(2)加成法(additive process)在未覆銅箔的基材上，通過選擇性沉積導電材料而形成導電圖形的工藝，稱之為加成法。日本等國家小部分企業用此法生產PCB。

(3)半加成法(semi-additive process)在未覆銅箔基材或薄箔基材上，用化學沉積金屬，結合電鍍或蝕刻，或者三者并用形成導電圖形的一種加成法工藝。日本等國家小部分企業用此法生產PCB。5．覆銅板由哪幾層材料構成？

金銅箔、絕緣基材(玻纖布)、粘接劑(環氧樹脂)6．高性能基板材料包括哪四種？

(1)低熱膨脹基材材料。(2)高耐熱基材材料。(3)無鹵化基材材料。(4)低介電常數基材材料。

7．照相底圖制作方法有哪四種？

(1)手工繪圖法：用鉛筆在圖紙上先打好底稿，再用繪圖工具描墨線，最后填墨。

(2)手工貼圖法：在透明聚酯片基上，使用紅色、綠色或黑色壓敏塑料膠帶貼制照相底圖。

(3)刻圖法：刻圖法一般使用紅膜。根據預先計算好的圖形坐標值，操縱刻刀，用刀在紅膜上刻出各層的線路圖輪廓，然后用手工剝除透明區的紅膜，有手工刻圖和機械刻圖兩種。

(4)激光繪圖：利用光線直接在底片上繪制圖形。再經顯影、定影得到照相底片。

8．圖形轉移工藝包括哪四種？(1)網印圖像轉移。(2)光化學圖像轉移。(3)電沉積光致抗蝕劑(ED)工藝。(4)激光直接成像。

9．Pcb孔去鉆污有哪兩類方法，常用方法有？

干法和濕法。干法：等離子體處理法；濕法：濃硫酸法，濃鉻酸法，PI調整處理，堿性高錳酸鹽法(常用)。10．絲網印刷四個基本要素為？

(1)絲網。(2)網版。(3)刮刀。(4)油墨。11．Pcb蝕刻方法包括哪四種？(1)浸入蝕刻。(2)滋泡蝕刻。(3)潑濺蝕刻。(4)噴灑蝕刻(應用最為廣泛)。12．積層多層板按成孔工藝可分為？

(1)光致法成孔積層多層板工藝。(2)等離子體蝕孔制造積層多層板工藝。(3)射流噴砂法成孔積層多層板工藝。(4)激光成孔積層多層板工藝。13．銅箔材料可分為哪兩種？(1)壓延銅箔。(2)電解銅箔。

14．撓性及剛撓性pcb按撓性可分為？(1)一次性(2)有限次性。15．蝕刻系數指的是？

導線厚度(不包括鍍層厚度)與側蝕量的比值，蝕刻系數的高低衡量側蝕量的大小。蝕刻系數越高，側蝕量越少。

蝕刻系數=V/X；蝕刻缺陷有：側蝕、突沿、過蝕、斷路、起毛。16．金屬pcb按金屬板位置可分為哪兩類？ 金屬基底印制板，金屬芯印制板。

17．Pcb機械加工包括？加工方法包括？

(1)印制板機械加工包括下料、鉆孔、外形加工、開槽、倒角等，主要為外形加工和孔加工兩大類。

(2)外形加工：有毛坯加工和精加工，毛坯加工一般采用剪和鋸。精加工用于印制板成品的外形加工，加工的方法有剪、鋸、沖、銑。銑外形，沖外形，開“V”槽，鉆外形。(3)孔加工：一般圓形孔加工有沖和鉆兩種方法，異形孔的加工方法有沖、銑和排鉆等。

(4)印制電路的剪切加工。

18．Pcb的兩種常用增強材料為？(1)玻璃纖維布。(2)纖維紙。19．蝕刻常常出現的缺陷有？

(1)蝕刻速率降低。(2)蝕刻溶液出現沉淀。(3)銅表面發黑，蝕刻不動。(4)金屬抗蝕鍍層被浸蝕。20．貼膜三要素為？

(1)壓力。(2)溫度。(3)傳送速度。

21．沉銅工藝中常用的活化劑與還原劑分別是？ 活化劑：鈀體活化劑；還原劑：甲醛 22．Smt板的平整性包括哪兩種？(1)PCB的平整性。(2)焊盤平整性。

23．為了保證干膜在貼膜時的敷形度，會在中間加層水膜，這種方法稱為？最好的水膜是？ 濕式貼膜法，蒸餾水

24、印制板生產中常見污染物有？常用污水處理方法有哪些？

答：常見污染物：含銅廢水，酸堿性廢水，有機物廢水，含金、銀廢水，含氰廢水，含鎳廢水，含鉛和含氟廢水，固體廢棄物，廢氣，其他廢水 處理方法：離析法、化學法、生物分解法

三、簡答與論述題

1．干膜結構？干膜圖形轉移的主要特點？

(1)聚乙烯保護膜，是覆蓋在感光膠層上的保護膜，防止灰塵等污染。(2)光致抗蝕劑膜，有感光性，將菲林底片圖形轉移到PCB上。(3)載體聚酯薄膜，在曝光之后顯影之前撕去，作用是防止曝光時氧化抗蝕劑層，引起感光度下降。

特點：(1)分辨率高。(2)工序簡單。(3)干膜組成成分穩定。(4)成本高。(5)粘附力較弱。

2.機械加工中上下墊板的作用？

答：蓋板：覆蓋在待鉆孔的疊合板上面的一種輔助板材，防止鉆頭滑動，有定位導向作用，減少鉆孔毛刺和對鉆頭起散熱作用。墊板：墊在待鉆孔的疊合板上面的一種輔助板材，防止鉆頭行程下限鉆不透印制板或鉆傷工作臺面，并能減少鉆孔的毛刺和鉆污。3．濕膜圖形轉移的主要特點？

(1)附著力、覆蓋性好(2)優良的分辨率(3)成本低廉(4)消除板邊發毛 4.常見酸性鍍銅液有？對電鍍的要求有？

氰化物型，焦磷酸鹽型，氟硼酸鹽型，檸檬酸鹽型和硫酸鹽型 要求：很高的分散能力，適鍍液工作溫度一般為15~35℃ 5．常用表面涂覆工藝有哪些？HASL工藝流程及其優缺點？

常用方法：(1)熱風整平。(2)有機涂覆。(3)化學鍍鎳/浸金。(4)浸銀。(5)浸錫。

工藝流程：印制板上先浸上助焊劑，隨后在熔融焊料里浸涂，然后通過兩片風刀之間，吹掉印制板上的多余焊料，同時排除金屬孔內的多余焊料，從而得到一個光亮、平整、均勻的焊料涂層。

優點：(1)熱風整平后，焊料涂層一致性好，可焊性優良(2)導線側邊緣覆蓋性好(3)可調工藝參數能控制涂層厚度(4)去除焊料橋接、阻礙膜起皺和脫落等現象。

缺點：(1)銅對焊料槽的污染(2)焊料涂層有重金屬元素，對人體有害，污染環境(3)生產成本高(4)熱沖擊大，易使板材變形、起翹，熱應力大。6．簡述co2與UV激光鉆孔原理與優缺點？ 二氧化碳：利用一定直徑紅外光被板材吸收，通過熱效應升溫，達到熔點，使材料分子生成CO2等，從而成孔。特點：成孔分辨率低，紅外光不易被銅箔吸收，有碳化現象；

UV激光鉆孔：利用紫外光被板材吸收直接氣化成孔。

特點：分辨率高，孔徑更小，直接被銅箔、基材吸收，無碳化現象不去污。7．簡述SMOBC工藝過程及各過程的作用？

裸銅阻焊膜法(以雙面板為例)：下料--鉆孔—孔金屬化PTH--全板鍍銅--圖形轉移--圖形電鍍--蝕刻--去膜--表面涂錫--絲印（字符）--熱風整平--外形加工--檢測--包裝、出廠；

鉆孔和孔金屬化：形成定位和連接孔，形成電氣連接。

圖形電鍍和蝕刻：銅加厚，保護線路，形成所需的電鍍圖形； 熱風整平：涂金、銀，消除橋接、起皺等現象。

8．簡述半固化片的四個基本性能要素及其對多層pcb層壓時性能的影響？

(1)樹脂含量：直接影響介電常數，耐擊穿電壓，尺寸穩定性

(2)樹脂流動性：高，樹脂流失多，易造成缺膠現象；低，填充間隙困難，產生氣泡、空洞現象。

(3)揮發物含量：影響層壓是否產生氣泡和空洞。

(4)凝膠時間：影響樹脂是否完整覆蓋PCB，有效填充圖形。9．繃網的主要方法有哪三種？常用絲網、網框材料有？方法：手工繃網、機動繃網、氣動繃網。

絲網材料：尼龍絲網、聚酯絲網、金屬絲網。網框材料：金屬、木質網框。尼龍絲網優點：回彈性好，有柔軟性，強度高，耐水，耐磨，使用壽命長，透墨性好。缺點：耐酸、耐熱性差。

聚酯絲網優點：耐高溫，拉伸性小，吸濕性低，耐酸強，物理性穩定，壽命長，價格便宜。

缺點：透墨性差，不耐強堿。

金屬絲網優點：尺寸穩定性好，絲徑細，透墨性好，耐磨。缺點：回彈性差，受外力易折傷以及松弛，成本高。

10．簡述印料的性能指標及其對pcb制造的影響？

(1)粘度：粘度大，粘彈性強，流動性差，造成堵孔；粘度小，印跡過大，造成廢品。

(2)觸變性：觸變性大，則印料在攪拌很短時間內粘度大，影響刮板；有一點觸變性即可。

(3)精細度：顆粒大，流動性小，堵孔；顆粒小，造成印制塌陷。

11．簡述一般多層板制造的工藝流程？其中內層板制作過程中黑氧化處理的作用是？

流程：開料—內層圖形轉移--黑化處理--層壓--鉆孔--PTH--外層圖形轉移--圖形電鍍--蝕刻--去膜—表面涂覆--絲印字符等—熱風整平--外形加工--檢測--包裝出廠

開料：包括芯板和外層板開料；

黑化處理：鈍化銅面，減少層壓時氧化或污染；增加銅箔表面粗化度，增強結合力。

層壓和鉆孔：達到所定層壓數。

表面涂覆：包括有機涂覆、化學鍍鎳/浸金、浸銀和浸錫，對可焊性處理，保證良好的可焊性和電性能。

12．簡述金屬基（芯）板的特點？及兩者之間的區別？

金屬基(芯)印制板是金屬基底印制板和金屬芯印制板的統稱，前者是在絕緣基材底部襯墊金屬板，后者則是在絕緣基板中間夾有金屬板。其特點是，熱傳導率高，散熱性好，機械強度高，適宜裝大質量部件；防磁性好；耐熱阻燃、尺寸穩定性好。

13．簡述OSP 法的特點以及與HASL法的比較？

OSP的優點：(1)平整面好，和焊盤的銅之間沒有IMC形成。(2)允許焊接時焊料和銅直接焊接(潤濕性好)。(3)低溫的加工工藝，成本低(可低于HASL)，加工時的能源使用少。

缺點：(1)實際配方種類多，性能不一。(2)保護膜極薄，易于劃傷。(3)經過多次高溫焊接過程的OSP膜會發生變色或裂縫，影響可焊性和可靠性。(4)OSP層厚度不容易測量，涂層的覆蓋面程度不容易看出，質量穩定性較難評估。

熱風整平的優點：(1)熱風整平后，焊料涂層一致性好，可焊性優良。(2)導線側邊緣覆蓋性好。(3)可調工藝參數能夠控制涂層厚度。(4)去除焊料橋接、阻礙膜起皺和脫落等現象。

缺點：(1)銅對焊料槽的污染。(2)焊料涂層有重金屬元素，對人體有害，污染環境。(3)生產成本高。(4)熱沖擊大，容易使印制板板材變形、起翹，熱應力大。

1.照相底圖按用途分為？

答：照相底圖分為負相、負相：負相底圖用于正鍍工藝；正相底圖用于反鍍工藝

2.印制板多層層壓定位方式？ 答：定位系統分為前定位系統層壓技術和后定位系統層壓技術。前定位系統層壓技術有銷釘定位法、兩圓孔銷定位法、一孔一槽銷釘定位法、三圓孔或四圓孔定位法；后定位系統層壓技術有X射線打靶定位法和熔合定位法

3.常用PCB絕緣基材？ 答：覆銅箔層壓板是最常用的絕緣基材，按基材中的增強材料可分為紙基、玻璃布基、復合基、特殊材料基四大類，其中紙基中的FR-

1、FR-

2、FR-3，以及玻璃布基中的G10、FR-4/FR-5，最為常用 4.基材按阻燃性能可分為？

答：燃燒法試驗達到UL標準HB級要求的板稱為非阻燃型板如CEPGC-31；達到V級要求的板稱為阻燃型板如FR-

2、FR-

3、FR-

4、FR-5等 5.干膜圖形轉移工藝流程？ 答：貼膜前基板清潔處理——干燥——貼膜——與底板定位——曝光——顯影——檢查修版

6.簡述推行綠色PCB制造的意義是？按歐盟ROHS指令規定的主要重金屬有害物質有？

答：由于PCB制造是一種污染較嚴重和消耗資源較大的過程，推行綠色PCB制造減少對環境，尤其是對人體的傷害，同時能節約資源，促進社會經濟可持續發展。ROHS指令規定的主要重金屬有鉛、汞、鎘、六價鉻

第二篇：先進制造技術考試重點

1.現代制造技術的體系、內容、意義。結合實例我國應該重點的發展那些先進制造技術。

2.現代設計技術的定義、內容。

3.現代切削技術包含那些典型的內容。高速切削技術內容、特點。

4.成組技術的原理是什么？簡述成組技術在產品設計、制造工藝及生產組織與管理中的應用。

5.并行工程與傳統的串行制造技術的不同，從試并行工程的定義，特點，運行機制展開討論。

6.RPM技術的技術地位。

7.數控加工編程的主要內容和過程。

8.MRPII的基本組成及其特點

9.簡述精密和超精密機床的導軌結構形式，并說明各自的優缺點。

10.什么是制造系統？現代制造系統的發展狀況。

11.虛擬制造

考試時間：15周星期五

第三篇：快速成型與快速模具制造技術及其應用考試重點總結

1.1 1988年，3Dsystems公司將SLA-250光固化設備系統運送給三個用戶，標志著快速成型設備的商業化正式開始。

1.3 快速成型技術的特點：1自由成型制造2制造過程快速3添加式和數字化驅動成型方式4技術高度集成5突出的經濟效益6廣泛的應用領域

1.4 快速成型技術的優越性：1設計者受益2制造者受益3推銷者受益4用戶受益

2.1 快速成型工藝基本原理：基于離散堆積原理的累加式成型，從成型原理上提出了一種全新的思維模式，即將計算機上設計的零件三維模型，表面三角化處理，存儲成STL文件格式，對其進行分層處理，得到各層截面的二維輪廓信息，按照這些輪廓信息自動生成加工路徑，在控制系統的控制下，選擇性的固化或燒結或切割一層層的成型材料，形成各個截面輪廓薄片，并逐步順序疊加成三維實體，然后進行實體的后處理，形成原型。快速成型：1液態（SLA FDM）2粉末粒子(SLS)3薄層材料（LOM）

2.2.1 光固化成型工藝的基本原理及過程：

光固化成型工藝的特點：優點：1成型過程自動化程度提高2尺寸精度高3優良的表面質量4可以制造結構十分復雜，尺寸比較精細的模型5可以直接制作面向熔模精密鑄造的具有中空結構的消失型6制作的原型可以再一定程度上替代塑件

缺點:成型過程中伴隨著物理和化學變化，制件易彎曲，需要支撐2液態樹脂固化后的性能尚不如常用的工業塑料3設備運轉及維護成本較高4使用的材料種類較少5液態樹脂有一定的氣味和毒性，而且要避光保護6光固化后的原型樹脂并未完全被激光固化，為提高使用性能和尺寸穩定性，通常需要二次固化。2.2.2 光固化成型的工藝過程 前處理：1 CAD三維造型2數據轉換3確定擺放方位4施加支撐5切片分層 2原型制作

3后處理

2.2.4 光固化成型的支撐結構

必須設計一些細圓柱狀或肋狀支撐結構，以便確保制件的每一結構部分都能可靠固定，同時也有助于減少制件的翹曲變形。

2.2.5 光固化成型的收縮變形：1樹脂收縮原因2零件成型過程中樹脂收縮產生的變形3零件后固化收縮產生的變形 光固化成型誤差分析：

影響制作時間的因素

t=Σtci+Ntp

2.3 疊層實體制造工藝的基本原理和特點 工藝過程 誤差分析

表面涂覆的具體工藝過程：1將剝離后的原型表面用砂紙輕輕打磨2按規定比例配備環氧樹脂3在原型上涂刷一薄層混合后的材料，因材料的粘度較低，材料會很容易侵入原型中4再次涂覆同樣的混合后的環氧樹脂材料，以填充表面的溝痕并長時間固化5對表面已經涂覆了堅硬的環氧樹脂材料的原型再次用砂紙進行打磨，打磨之前和過程中注意測量原型的尺寸，以確保尺寸在公差之內。6對原型表面進行拋光。

2.3.6 疊層實體快速原型的應用 1汽車車燈2鑄鐵手柄3LOM原型在制鞋業的應用 2.4.1 選擇性激光燒結工藝的基本原理

2.4.2 選擇性激光燒結工藝的特點:優點：1可采用多種材料2制造工藝比較簡單3高精度4無需支撐結構5材料利用率高

缺點：1表面粗糙2燒結過程揮發異味3有時需要比較復雜的輔助工藝

2.4.4 高分子粉末燒結件的后處理：1收縮精度的影響2力學性能的影響 2.4.6 選擇性激光燒結工藝的應用：1直接制作快速模具2復雜金屬零件的快速無模具鑄造3內燃機進氣管模型

2.5.1 熔融沉積成型工藝的基本原理：

2.5.2 熔融沉積成型工藝的特點：優點1系統構造原理和操作簡單，維護成本低，系統運行安全2使用無毒的原材料3用蠟成型的零件原型，可以直接用于失蠟鑄造4可以成型任意復雜的零件5原材料在成型中無化學變化，制件的翹曲變形小6原材料利用率高，壽命長7支撐去除簡單，無需化學清洗，分離容易8可直接制作彩色原型

缺點：1成型表面有比較明顯的條紋2沿成型軸垂直的方向強度較弱3需要設計支撐結構4需要對整個截面進行涂覆，成型時間長5原材料價格昂貴

2.5.3 熔融沉積工藝成型影響因素1材料性能的影響（熱收縮）2噴頭溫度和成型室溫度的影響...2.6.1 三位噴涂粘接工藝的原理

2.7 快速成型技術發展方向：1金屬零件的直接快速成型2概念創新與工藝改進3數據優化處理及分層方式的演變4快速成型設備的專用化和大型化5開發性能優越的成型材料6成型材料系列化，標準化7噴射成型技術的廣泛應用8梯度功能材料的應用9組織工程材料快速成型10開發新的成型能源11拓展新的應用領域12集成化 3.2.1 光固化快速成型制造設備 3.2.5 三維噴涂粘接設備

4.1 CAD三維模型的構建方法 1概念設計，根據產品的要求或直接根據CAD軟件平臺上設計產品三維模型

2反求工程 在仿制產品時用掃描機對已有的產品實體進行掃描，得到三維模型

反求的主要方法有三坐標測量法，投影光柵法，激光三角形法，核磁共振和CT法一級自動斷層掃描法。常用的掃描機有傳統的坐標測量機，激光掃描機，零件斷層掃描機，以及CT和MRI。

4.2.1 STL文件的格式

二進制和文本文件ASCII兩種格式。

ASCII是二進制的六倍內存。二進制文件采用IEEE類型整數和浮動型小數。文件用84字節的頭文件和50字節的后述文件來描述一個三角形。

4.2.3 STL文件的基本規則 1取向規則2點點規則3取值規則4合法實體規則 常見的STL文件錯誤：1遺漏2退化面3模型錯誤

4.3.1 切片方法 1 STL切片（1直接STL切片2容錯切片3定層厚切片）2直接切片

4.4 Magics RP軟件是比利時Materialise公司推出的面向快速成型技術數據處理的大型STL數據編輯處理平臺。

Magics軟件施加支撐及切片過程：1STL文件載入2STL文件糾錯3模型擺放4自動施加支撐5人工修改支撐6切片處理

5.2.1 硅橡膠模具的特點：良好的仿真性，強度和極低的收縮率

工藝流程：1原型表面處理2制作型框和固定型框3硅橡膠計量，混合并真空脫泡4硅橡膠澆注及固化5拆除型框，刀剖并取出原型。5.2.3 硅橡膠模具制作的若干問題

4.2.5 采用硅橡膠模具進行樹脂材料真空注型的工藝流程：1清理硅橡膠，預熱模具2噴灑離型劑，組合硅膠模具3計量樹脂4脫泡混合，真空注型5溫室硬化，去出原型6原型后處理

5.3.1 電弧噴涂是將兩根待噴涂金屬絲作為自耗性電極，利用兩根金屬絲端部短路產生的電弧使絲材熔化，用壓縮空氣把已融化的金屬霧化成微滴，并使其加速，以很高的速度沉積到基體表面形成涂層。電弧噴涂制模的工序：1模型準備2在模型上噴涂金屬3制作模具框架4澆注模具的填充材料5脫模，后序加工處理

電弧噴涂模具結構

合理利用各種性能材料，從外到內，材料呈梯度分布。表面防護劑一般選用聚乙烯醇。6.1.1 Keltool法的工藝過程：用快速成型機制作模具型腔 以模具型腔為母模制作硅橡膠模具 向硅橡膠模具澆注混有樹脂粘結劑的金屬粉漿 粉漿固化后從硅膠模具中取出模具型腔坯 低溫燒結模具型腔坯燒除樹脂粘結劑 高溫燒結模具型腔坯并滲銅 模具型腔表面拋光 加入澆注系統和冷卻系統 模具型腔與模架安裝

6.3.2 德國快速成型設備開發商EOS公司開發的SLS設備 6.5.1 設置共形冷卻道

6.6.4 直接金屬三位打印制模技術

7.2 快速成型制造技術在產品設計中的應用：1概念模型可視化2涉及評價3裝配校核4性能和功能測試

7.4.1熔模鑄造過程 1澆注法制作熔模制造的消失型-蠟型2將蠟質的標準澆注系統和蠟型組裝3將組裝后的蠟型與澆注系統浸入到陶瓷漿中，反復掛砂和干燥形成硬殼4想硬型殼中通入熱水或蒸汽，使蠟型熔化并排出，得到空型殼5硬型殼高溫焙燒，進一步除去殘留的蠟，得到可進行澆注融化后金屬的高強度陶瓷硬型殼6將陶瓷硬型殼預熱到一定溫度后，注入熔化金屬7冷卻后，除去陶瓷殼，得到工件和澆注系統，再除去澆注系統，得到金屬制件。8.2 系統軟硬件資源1造型軟件2結構分析軟件3工藝仿真軟件4反求系統與數據擬合軟件5快速成型設備6快速模具制造設備7計算機工作站

第四篇：現代設計與制造技術教學大綱-BF300280

《現代設計與制造技術》教學大綱

學 分：2

總學時數：36 理論學時：18

實驗學時：18 面向專業：農機，機師，交通運輸

大綱執筆人：趙澤超 大綱審定人：

一、說明

1．課程的性質、地位和任務

三維機械設計是在設計領域蓬勃發展的設計技術，本課程通過SolidWorks的學習，讓學生掌握三維機械設計的概念，理論和方法及三維設計在機械設計和制造領域的作用，了解當前機械制造領域出現和使用的最新技術。本課程屬于理論學習和軟件設計相結合的課程，可以大大拓展學生的知識面和創造能力，掌握利用SolidWorks進行機械設計的方法。

2．課程教學的基本要求

通過本課程學習，首先讓學生了解在機械設計和制造領域出現的新技術及它們之間的內在聯系。主要是掌握利用SolidWorks進行草圖繪制、零件圖設計、裝配圖設計和工程圖設計，掌握特征建模技術和設計過程全相關技術，使得學生具有利用SolidWorks進行機械產品的設計的能力。

3．課程教學改革

采取課堂教學和上機練習相結合的方式，注重增強學生的實際動手能力。在課堂教學時，以多媒體課件為主講授，同時進行軟件的實際操作，便于學生的理解。

二、課程教學大綱

（一）課程理論教學

第一章：現代設計和制造技術簡介（1學時）介紹三維機械設計的基本知識和概念，了解機械設計和制造領域出現的新技術及它們之間的內在聯系；簡單介紹SolidWorks出現的背景和發展過程。

本章重點、難點：三維設計的發展階段及標志。

建議教學方法：通過機械設計的一般過程和利用計算機輔助三維設計對比，引起學生的興趣。思考題：1．三維設計發展過程中的幾個標志是什么？ 第二章：SolidWorks基礎（1學時）SolidWorks的安裝；SolidWorks特點；界面介紹；基本術語和概念；用戶化定制；利用SolidWorks進行機械設計的過程；文件管理。

本章重點、難點： 用戶化定制；設計樹與屬性樹；

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，使學生對SolidWorks軟件熟悉，并可以進行草圖設計和用戶化定制。

思考題：用戶化定制有哪些內容？

第三章：繪制草圖（1學時）

介紹草圖繪制步驟，繪制工具，幾何關系，參考幾何體，3D草圖繪制； 本章重點、難點：幾何關系；參考幾何體；3D草圖繪制；

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，使學生對SolidWorks軟件熟悉，并可以進行草圖設計。

第四章：SolidWorks的特征造型技術（4學時）

SolidWorks的重要特征造型技術包括：拉伸、圓角、倒角、拔模、旋轉與凸臺、放樣、掃描、抽殼、圓頂、加強筋等以及曲面建模技術。本章重點、難點： 放樣特征和掃描特征的建立方法；筋特征的建立。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會利用SolidWorks軟件進行各種零件特征的建立。

思考題： 1.如何在建立特征的過程中表達設計意圖？

2．放樣特征和掃描特征的設計步驟？ 第五章：零件編輯（1學時）

FeatureManager設計樹；編輯定義；特征屬性；特征管理；父子關系。

本章重點、難點： 利用FeatureManager設計樹對零件特征進行編輯和管理。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會利用FeatureManager設計樹進行特征屬性的編輯和管理。

思考題： 1.零件特征屬性有哪些？

2．如何理解設計中的父子關系？ 第六章：裝配體設計（4學時）

裝配體設計方法（自頂向下和自底向上），裝配體的配合，零部件之間的約束關系，裝配體操作，裝配體配置，爆炸裝配體視圖，干涉檢查。

本章重點、難點： 自底向上的裝配體設計；裝配體的配合關系如何確定；裝配體的爆炸圖。建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會利用已有零件進行裝配，并生成爆炸圖。

思考題： 1.如何理解自頂向下和自底向上的裝配體設計順序? 2.裝配過程中配合關系的確定？

3．在裝配體的爆炸圖生成過程中，應注意哪些問題？ 第七章：庫特征（1學時）

庫特征的建立和作用，將庫特征添加到零件，庫特征的編輯，調色板特征。本章重點、難點：庫特征的建立和編輯；調色板特征。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會建立庫特征和調色板特征。

思考題：1.庫特征的作用；

2．調色板特征與庫特征的區別。第八章：工程圖設計（2學時）

工程圖設置，標準工程圖，派生工程圖，視圖編輯，出詳圖，工程圖中的尺寸標注，工程圖打印。材料明細表及零件序號。

本章重點、難點：工程圖的設置和生成；工程圖中的尺寸標注；材料明細表的生成。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會利用已有零件進行工程圖的生成，并完善成為生產用圖紙。

思考題：1．如何生成符合國家標準的工程圖？

2．如何生成材料明細表。第九章：鈑金設計（1學時）

鈑金特征，鈑金零件設計，鈑金特征編輯，鈑金成型工具，工程圖。本章重點、難點：鈑金特征的設計和編輯。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會進行鈑金零件的設計和工程圖的生成。

思考題：1．鈑金選項的設定有哪些內容？

2．鈑金成型工具的作用是什么 第十章：焊接（1學時）

焊接類型，編輯焊接零件，在裝配體零部件之間焊縫，添加焊接符號。本章重點、難點：在裝配體零部件之間焊縫 建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會編輯焊接零件并會在裝配體零部件之間焊縫。

思考題：在裝配體零部件之間添加焊縫的步驟和注意事項。第十一章：輸入和輸出（0.5學時）

各種類型文件的輸入和輸出，即SolidWorks與其他CAD軟件的兼容性問題。本章重點、難點：DWG文件的輸入輸出

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實例制作，使學生會進行各種類型文件的輸入和輸出。

思考題：輸入和輸出功能在現實設計中有何好處？

第十章：OLE對象鏈接和嵌入（0.5學時）鏈接和嵌入對象，輸入和輸出文件類型。

本章重點、難點：SolidWorks軟件和其他Windows軟件的對象鏈接和嵌入。

建議教學方法：通過課件講授和軟件實際操作，尤其是通過實際操作，使學生會進行對象的鏈接和嵌入。

思考題：對象鏈接和嵌入時應注意哪些問題？

（二）課程實驗教學

本課程實驗學時共18學時，共設9個實驗，分別如下： 實驗一

SolidWorks入門（2學時）會進行SolidWorks的安裝；會使用SolidWorks自帶的教程；熟悉SolidWorks的界面和簡單操作；SolidWorks的用戶化定制；會進行草圖繪制。

實驗二

簡單零件特征造型技術（2學時）

利用實例，掌握利用SolidWorks完成拉伸、圓角、倒角、拔模、旋轉與凸臺、抽殼、圓頂、加強筋等特征。

實驗三

高級零件建模技術（2學時）

掌握放樣、掃描、螺旋線、曲面建模技術，并學習零件的編輯技術。實驗四

基本裝配技術（2學時）

利用實例學習SolidWorks的裝配過程，理解裝配過程中的配合關系的確定。掌握自頂向下和自底向上的裝配方法。

實驗五

高級裝配技術（2學時）

在裝配過程中生成零件；裝配體的配置；爆炸裝配視體圖；裝配體編輯。實驗六

工程圖設計（2學時）

工程視圖的生成過程；工程圖模板的建立；標準工程視圖；派生的工程視圖；視圖的操縱、對齊和顯示、區域剖面線。

實驗七

工程圖中的尺寸標注（2學時）

尺寸選項；尺寸選項的修改；各種尺寸標注；文字的生成和修改。材料明細表的生成和修改。實驗八

鈑金零件的建模（2學時）

鈑金特征；設計鈑金零件；編輯鈑金特征；使用鈑金成型工具；生成鈑金零件的工程圖。實驗九

焊接、庫特征和對象鏈接和嵌入（2學時）

焊接類型；添加焊縫；編輯焊接零部件；建立和編輯庫特征；SolidWorks和其它Windows程序的鏈接和嵌入。

三、本課程考核方式、方法

課程的考核以上機操作為主，主要是考核學生利用SolidWorks進行零件設計、裝配設計和工程圖設計的實際能力，使得學生通過學習，能夠利用SolidWorks進行機械設計。

附：本課程建議使用教材，實驗指導書及參考書目：

建議使用教材：《SolidWorks2001精通和提高》趙汝嘉主編 機械工業出版社 主要參考書目：《SolidWorks2001中文版實用技術精粹》邢啟恩主編 清華大學出版社 《機械CAD技術基礎》 童秉樞主編 清華大學出版社

《精通SolidWorks》 賴高良主編 中國青年出版社

第五篇：2013湖工大快速成型與快速模具制造技術及其應用考試重點總結

快速成型工藝基本原理：基于離散堆積原理的累加式成型，從成型原理上提出了一種全新的思維模式，即將計算機上設計的零件三維模型，表面三角化處理，存儲成STL文件格式，對其進行分層處理，得到各層截面的二維輪廓信息，按照這些輪廓信息自動生成加工路徑，在控制系統的控制下，選擇性的固化或燒結或切割一層層的成型材料，形成各個截面輪廓薄片，并逐步順序疊加成三維實體，然后進行實體的后處理，形成原型。

快速成型：1液態（SLA FDM）2粉末粒子(SLS)3薄層材料（LOM）

在SLA系統中，掃描器件采用雙振鏡模塊。設置在激光束的匯聚光路中，由于雙振鏡在光路中前后布置的結構特點，造成掃描軌跡在X軸向的枕形畸形。當掃描到正方形圖形時，掃描軌跡并非一個標準的正方形，而是出現枕形畸形。

激光掃描方式對成型精度的影響：掃描方式與成型工件的內應力有密切關系，合適的掃描方式可以減少零件的收縮量，避免翹曲和扭曲變形，提高成型精度。Z字形掃描方式：順序往復掃描1過程太多，會出現嚴重的拉絲現象；2會產生嚴重的振動和噪聲，降低加工效率；分區往復掃描：提高成型效率，分散收縮應力，減小收縮變形，提高成型精度；跳躍光柵式掃描可分為長光柵和短光柵式掃描：采用短光柵式掃描更能減小扭曲變形；采用跳躍光柵式掃描有效的提高了成型精度，它使得固話區域有更多的冷卻時間，減小了熱應力；對平面零件時采用螺旋式掃描方式，且外向內的掃描方式比內向外的掃描方式加工生產零件精度高.傳統的SLA制造技術：利用激光或者其他光源照射光敏樹脂，使光敏樹脂分子發生光聚合反應形成較大的分子實現樹脂的固化。

單光子吸收光聚合反應SPA：光固化過程中樹脂分子對光能的吸收是以單個光子為單位。雙光子吸收光聚合反應：以雙光子吸收效應代替傳統光固化成型過程中單光子吸收的過程。疊層實體制造技術LOM：（Laminated Object Manufacturing，簡稱LOM）是幾種最成熟的快速成型制造技術之一。它以片材（如紙片、塑料薄膜或復合材料）為原材料，激光切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓線數據，將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內外輪廓。切割完一層后，送料機構將新的一層紙疊加上去，利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起，然后再進行切割，這樣一層層地切割、粘合，最終成為三維工件。LOM常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，還可以直接制造結構件或功能件。

選擇性激光燒結SLS：利用粉末狀材料（金屬粉末或者非金屬粉末）在激光照射下燒結的原理，在計算機控制下層層堆積成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平。基于SLS工藝的金屬零件間接制造工藝過程：分為三個階段；一是SLS原型件（綠件）的制作；二是粉末燒結件（褐件）的制作；三是金屬溶滲后處理

激光功率對選擇性激光燒結工藝強度的影響：隨著激光功率增加，尺寸誤差項正方向增大，并且厚度方向的增大趨勢要比長寬方向的尺寸誤差大；當激光功率增大時，強度也隨著增大，當增大到一定程度時，粉末顆粒完全熔化到固化，強度也隨著有很大的提升；當激光功率過大時會加劇因熔固收縮而導致的制件翹曲變形；

掃描方式的影響：熔融沉積快速成型工藝方法中掃描方式分為：螺旋掃描、偏置掃描、回旋掃描等；通常，偏置掃描成型的輪廓尺寸精度容易保證，回轉掃描路徑生成簡單，但是輪廓精度較差；采用一種復合掃描方式，即外輪廓用偏置，內部應回轉掃描，這樣既提高表面精度，又簡化掃描過程，提高掃描效率。掃描方式與原型的內應力密切相關，合適的掃描方式降低原型內應力的累積，有效防止零件的翹曲變形。

AJS與傳統的FDM的不同之處：1FDM工藝一般采用低熔點絲狀材料，如蠟絲或ABS塑料絲，如果采用高熔點的熱塑性復合材料，或對于一些不易加工成絲材的材料，如EVA材料，就相當困難。2所選的空氣壓縮機可提供1MPA范圍內任何大小的氣壓，能準確控制到使送入加熱室的壓縮氣體壓力恒定。壓力裝置結構簡單，提供的壓力穩定可靠，成本低。3.傳統的FDM有較重的送絲機構為噴頭輸送原料，原理類似于活塞，難免會有由于送絲滾輪的往復運動，導致擠出過程不連續和因振動較大而產生的運動慣性對噴頭定位定位精度的影響。改進后AJS系統由于沒有送絲部分而使噴頭變得輕巧，減小了機構的振動，提高了成型精度

光掩膜法：

光掩膜法的工藝特點：優點：1不需要設計支持結構；2零件的成型速度不受復雜程度的影響，只與體積有關。樹脂瞬時曝光，速度快，整層一次成型，效率高。3精度高，相對精度約在0.1%左右；4最適合制作多件原型，制作過程中可隨意選不同零件的制作次序，一個零件末制作完時，可以先制作另一個零件，再回過頭來繼續做未完成的零件；5模型內應力小，變形小，適合制作大型件；6制作過程在發現錯誤，可以將錯誤層銑去，重新制作此層； 缺點：1樹脂和石蠟的浪費較大，且工序復雜；2設備占地大，噪聲高，維護費用昂貴；3可選材料少，使用材料有毒，且需要密封避光保持；4制作過程，感光過度會使樹脂材料失效；5后處理過程需要除蠟；

快速成型工藝對成型材料性能的總體要求有如下幾個方面：1適應逐層累加方式的快速成型建造模式；2在快速成型建造方式下，能快速實現層內建造及層間連接；3制作的原型具有一定的尺寸精度和尺寸穩定性；4確保原型具有一定力學性能及性能穩定性；5無毒無污染； 混雜型光固化樹脂的優點：1環狀聚合物進行陽離子開環聚合時，體積收縮很小甚至產生膨脹，而自由基體系總有明顯的收縮。混雜型體系可以設計成無收縮的聚合物；2當系統中有堿性雜質時，陽離子聚合的誘導期較長，而自由基聚合的誘導期較短，混雜型體系可以提供誘導期短而聚合速度穩定的聚合系統；3在光照消失后陽離子仍引發聚合，故混雜體系能克服光照消失后自由基迅速失活而使聚合終結的缺點；

光固化成型材料根據工藝和原型使用要求，要求具有粘度低、流平快、固化速度快、固化收縮小、溶脹小、毒性小等性能特點；

對于LOM成型材料的紙材，有以下要求：1抗濕性；（保證紙原料不會因長時間吸水，不會因為過兒產生變形及粘接不牢）2良好的浸濕性（保證良好的涂膠性能）；3抗拉強度（保證加工過程不被拉斷）；4收縮率小（熱壓過程中不會應部分水分損失導致變形）；5剝離性能好（如果剝離破壞發生在紙張內，要求抗拉強度不是很大）；6易打磨，表面光滑；7穩定性（成型零件可長時間保存）

STL文件的格式 二進制和文本文件ASCII兩種格式。STL文件的主要優勢在于表達簡單清晰，文件中只包含相互相接的三角形片面節點坐標及其外法向量；其實質是用許多細小的空間三角形面來逼近還原CAD實體模型類似于實體數據模型

ASCII是二進制的六倍內存。

二進制文件采用IEEE類型整數和浮動型小數。文件用84字節的頭文件和50字節的后述文件來描述一個三角形。（上述的面目錄一般是以三角形法向量的三坐標開始的，該法向量指向面的外側并且是一個單位長，順序是X,Y,Z，法向量的方向符合右手定則）STL文件的基本規則 1取向規則2點點規則3取值規則4合法實體規則

常見的STL文件錯誤：1遺漏2退化面3模型錯誤

STL中分割基本原理：將一個STL文件分成兩個新STL文件，即用多個面將一個STL模型分成若干個部分，每部分重新構成一個STL模型，每個新STL文件對應一個新生產的STL模型； 根據切片原理：實體中的某些三角形平面上的邊與切割平面相交，所有的交點組成平面上的離散點集合。這些離散點經過排序后形成諾干個封閉的環，這些封閉環構成了三維實體與切割平面相交的截面輪廓線；采用有界區域三角形網格化之前，對內外環進行處理：外環上節點要按逆時針方向排序；內環上節點按順時針方向排序；其次，諾有內環，必須確定內環和外環的相對位置：一個外環包括一個或者諾干個內環、一個內環對應一個外環；

什么是奇異點：分層處理時，諾有三角形頂點落在切平面上，則稱該頂點為奇異點。什么是搜索求交：主要工作是依次取出組成實體表面的每一個三角形面片，判斷它是否與切平面相交，諾相交，則計算出兩交點坐標；

選擇性激光燒結采用CO2激光器對粉末材料（如蠟粉、PS粉、ABS粉、尼龍粉、金屬粉、覆膜陶瓷粉）進行選擇性燒結。是一種將離散點一層一層堆積成三維實體的工藝方法

快速模具制造一般分為直接法和間接法兩大類；直接制模法是直接采用RP技術制作模具，直接制作金屬是選擇性激光燒結法（SLS法）。此法制造鋼銅合金注塑模，此法在燒結過程中，材料發生較大收縮且不易控制，故難快速得到高精度的模具。基于RP快速制造模具的方法多為間接制模法指利用RP原型間接地翻制模具，分為軟質模具和硬質模具。存在大面積平面形狀的原型，貼好分型面后，應合理選定澆道的位置及方向。

環氧樹脂快速制模一般采用常溫、常壓條件下的靜態澆注，固化后無須或僅需少量的切削加工，根據模具情況對外形略作修整，大大節省制作的時間和花費。

低粘度的環氧樹脂具有較好的流動性，對保證樹脂模具有良好的復制性很重要。低粘度有利于樹脂混合物的除氣，提高樹脂材料的致密性。環氧樹脂混合物的固化收縮率應該盡可能地低，才能嚴格控制環氧樹脂模具的收縮畸變，并保證其制造精度，可以通過在環氧樹脂混合物中加入填料的方法實現。