多端口充电器毕业设计

1、目录目录3摘要：4第一章 前言51.1 多接口usb充电器的造型设计理念51.2. usb接口的充电电源简介61.3、usb线缆的内部构成6第二章多接口usb充电器造型设计的三维图72.1、多接口usb充电器造型设计的软件介绍72.2 多接口usb充电器造型设计的三维图7第三章多接口usb充电器的分模过程93.1、分模过程依次经过以下步骤：93.2、分模具体操作流程93.2.1 调入零件93.2.2 快速断开（创建上下分型曲面）103.2.3 添加属性113.2.4 拔模角分析123.2.5 创建分模线133.2.6 创建分模面143.2.7 再次创建分模线和分模面153.2.8 创建新毛坯1

2、63.2.9 后置处理17第四章 多接口usb充电器的加工编程21致谢27参考文献27摘要本毕业设计详细介绍使用cimatron8.5软件绘制多接口usb充电器的模型设计，其中以多接口充电器的分模过程为主要论述，并对其安全性、功能、使用等方面作出分析，最后进行加工编程。关键词：多接口usb充电器的模型；usb；造型；分模；第一章 前言1.1 多接口usb充电器的造型设计理念随着生活水平的渐渐提高，可以发现大家的周围不缺乏电子类产品，但电子类产品大都配备电池，但当数目繁多而需要快速方便地充电时，这就成为了一个难题。这次的设计主要针对数码类电子产品。现在是一个信息爆炸的时代。每时每刻，大量的信息从

3、网络通过各种数码类电子产品传达，传达的途径除了网络就要依靠数据线的传输。usb是近年来迅速普及的一种通讯设备，它能起到数据输送和对插入的设备供电和充电的功能。usb的全称是universal serial bus，它支持热插拔，即插即用，支持的电子设备多（一般的pc都配置了usb接口）等优点。它的传输速度快，由1.0到1.1版本到2.0版本再到3.0版本，传输的速度由192kb/s到1.5mb/s到60mb/s再到640ms/s，日渐提高的传输速度大大满足了人们的需求。手機充電器統一規格的規定已經在 2012 年 1 月 1 日開始實施，現在充電器端必須為 usb standard-a 的規格

4、，大大方便了广大手机用户，更体现了usb接口的受欢迎程度。usb接口除了用于信息的传输，还有一点非常重要，那就是电流的传输，所以现在的许多mp3、手机、相机等均配备usb接口，由数据线作为电源线，插到电脑上自动开始充电；同时能输送数据，配备有变压器，输出口为usb接口，可以为标准插口的所有电器充电：如mp3充电器可以给手机充电，而且一次性对多款使用usb接口的电器进行充电和输送数据，大大方便了人们的生活。所以，这次设计的usb充电器能满足多个电子产品同时快速充电的情况。usb充电器主要是将手机连接到电脑的usb口，由usb口提供电力，创意十足。其充电器结构十分简单，没有大块的变压器，式样和数据

5、线相同，比原配的充电器要轻便很多，绝对适合居家旅行，充电必备。以下是多接口充电器的参考图片如图1.1-1：图1.1-11.2. usb接口的充电电源简介现在的usb接口充电器，只利用了电脑usb口所具备的比较稳定的来自电脑电源的5v/0.5a，5v/1a的电源作为充电电源，再同样辅以相关的电路而构成usb手机充电器，其输出品质除受制于usb口最大输出电流外，关键就是取决于充电电路本身的设计和材料的优劣了。在没有电脑的情况下用到充电器，usb接口充电器的电路图，如图：1.2-1。图1.2-1日常生活人们带在身边的电子产品普遍采用5v的电压的标准。主要基本功能有usb接口设备之间的数据输送和对插入

6、的设备供电和充电。1.3、usb线缆的内部构成usb线缆包含两根电源线（一根电压为5伏的电线，另一根是地线）和一对用来承载数据的双绞线。 在电源线上，计算机在5伏电压下可提供高达500毫安的电流。低功率设备（如鼠标）可以直接使用总线中的电流。高功率设备（如打印机）则配有自己的电源，总线只向它们提供很少一部分电能。集线器也自己有电源，能够直接为与之相连的设备供电。 usb设备都是热插拔型的，这表示您随时都可以将它们插入总线和拔掉它们。usb端口相连的设备依靠usb线缆来承载电源和数据，usb线缆的内部构成：两根电源线，其中一根是电压为5伏的电线（红色），另一根是地线（棕色）；一对用来承载数据的双

7、绞线（黄色和蓝色）。该线缆还是屏蔽电缆。如图1.3-1图1.3-1第二章多接口usb充电器造型设计的三维图2.1、多接口usb充电器造型设计的软件介绍cimatron e8.5cimatron软件系统是以色列cimatron公司开发的cadcam集成化的软件系统，它的前身是以色列为了研发幼狮战斗机而专门设计的cadcam软件。cimatron系统是一个关于计算机辅助设计、计算机辅助制造、数据转换接口、产品数据管理、系统二次开发的软件系统，适用于各行业模具设计和制造的全功能无缝集成系统。cimatron在世界范围内的知名客户包括motorola、benz、bmw等，在日本、美国、意大利、中国台湾

8、等国家和地区是占有率第一的cadcam软件。利用cimatron系统强大的产品设计与数控编程的功能可以帮助我们将事情做得更多、更快、更好。cimatron提供了灵活方便的轨迹编辑方法，可以对已有的刀具轨迹进行复制，还可以用手工的方式对生成的刀具轨迹进行方便的修改：删除选择的走刀步骤，裁减选择的走到步骤和增加用户指定的走刀，对刀具进行投影等。为了满足对加工质量和效率日益提高的要求，cimatron提供了高速铣削技术。同时，还支持2.5轴、3轴、4轴、5轴、的数控机床程序编制，提供多种的刀轨形式。2.2 多接口usb充电器造型设计的三维图整个充电器由7个零件组成，分别是：上盖、固定件、下盖、螺丝、

9、电路板与usb内接口、电源插头。如图（2.2-1）、（2.2-2）（2.2-3）（2.2-4）（2.2-5）（2.2-6）： 图2.2-1 上盖 图2.2-2 固定件 图2.2-3 下盖 图2.2-4 螺丝 图2.2-5 电路板与usb内接口 图2.2-6 电源插头最后附上整体装配效果图，如图（2.2-7）图2.2-7 整体装配效果图第三章多接口usb充电器的分模过程3.1、分模过程依次经过以下步骤：1) 载入充电器零件模型。2) 快速分模。3) 判断附属分模面。4) 拔模角分析。5) 创建分模线。6) 创建分模面。7) 再次创建分模线和分模面8) 创建新毛坯9) 后置处理3.2、分模具体操作

10、流程3.2.1 调入零件在分模之前我们先做一些参数设置。打开软件，进入界面，点击分模，弹出如图3.2.1-1所示设置窗口，在分模设置向导上设置好参数，点击打开文件选择零件图，勾上创建新文件夹方便管理，单位是毫米，收缩比例为1:01。然后点击确定后载入上盖，弹出分模界面，便开始进行分模。图3.2.1-13.2.2 快速断开（创建上下分型曲面）分模面主体部分的创建，使用快速断开功能。“快速断开”将工作零件的内、外表面分离，形成所需内外分模面的主要组成部分。默认情况下，垂直面选择“不包括”，后续进行手工分配，主要是为了更好的考虑垂直面对型腔型芯的复杂程度、加工难易程度的影响。我们点击快速断开，选择两

11、个方向，考虑到性强型芯的垂直面，我们选择垂直面-增加到底部，方向向上，然后点击确定。如图3.2.2-1图3.2-23.2.3 添加属性添加属性能让设计者手工附属所选曲面到指定断开特征上。快速断开后，拉动滑条，可以观察到型芯和型腔的分开状况。如图3.2.3-1。这时我们可以发现有未被分配的面，观察之后，我们应把这些面分配到底部。我们先选择这些面（图3.2.3-2）然后在功能分区栏处选择分模一栏，对着型芯一列右键附加（图3.2.3-3）。图3.2.3-1 图3.2.3-2 图3.2.3-3最后再用旋转功能观察一下型芯与型腔（图3.2.3-4），确保分模符合接下来的工作。图3.2.3-43.2.4

12、拔模角分析拔模角选项是通过颜色标记模型沿断开方向的出模角度。点击显示对话框即打开拔模角分析图示对话框。从图中可以看出，红色代表了负角，蓝色代表了正出模角度。我们点击分模角，选择拔模角分析。图3.2.4-1。我们可以观察到除了螺孔外，其余的面都呈现0或以上的显示。而四个螺孔显示为红色，表示为负拔模角，该位置需要用电极工序对进行加工。图3.2.4-13.2.5 创建分模线我们点击分模线可以见到分模线预览、组合曲线、内分模线。组合曲线它能连接两个或多个曲线（直线、边和样条线等）成一体。组合曲线可封闭、可开放、可圆角过渡、可尖角过渡，并可以设置以近似条线的形式创建。所以我们选择组合曲线进行来创建分模线

13、。为了方便创建分模线，我们先把上模隐藏。在分模功能栏中将充电器型腔的灯按灭。图3.2.5-1。点击分模线，选择组合曲线，充电器整体呈封闭多边形，所以我们可以先选择沿开放边（图3.2.5-2），然后选好起始和终止的位置（图3.2.5-3），按下确定，可见整个分模线就出来了。图3.2.5-4。 图3.2.5-1 图3.2.5-2 图3.2.5-3图3.2.5-43.2.6 创建分模面点击分模曲面，我们可以看到内分模面、外分模面、边界曲面、曲面岛屿、混合曲面、导动面、扫掠面、延伸曲面和以草图修改均是构建分模曲面的方式。充电器上盖是个规则的多边形，没有通孔，所以我们选择外分模面，分模面的宽度为50mm

14、以方便观察，方向向上。图3.2.6-1。图3.2.6-1由于充电器周边的线条不在同一平面，我们可以看到分模面并不完整，所以在点击确定后我们再次创建分模线，再原来的基础上再次创建分模面，这样就能把分模面补完整。3.2.7 再次创建分模线和分模面我们再次点击分模线，选择组合曲线，用沿开放边的方法，一小段一小段地创建分模线，选好起始和终止线段后按确定。图3.2.7-1。然后再次点击分模曲面，这次我们选着扫掠的方法来创建分模面，点击刚刚创建的分模线，选择方向，然后点击确定。图3.2.7-2。再从复一次又一次的创建分模线和分模面之后，可以看到整个完整分模面出来了。图3.2.7-3。 图3.2.7-1 图

15、3.2.7-2图3.2.7-33.2.8 创建新毛坯分模面创建好之后，我们绘制草图轮廓来建立毛坯。先拾取外分模面作为草绘平面，画一个100mmx100mm的矩形作为毛坯面，然后点击退出。如图3.2.8-1。图3.2.8-1我们点击工具，选择新毛坯，毛坯面自动两边拉伸，我们设置为增量30mm，反增量30mm，为了方便观察，把显示设置为全局混合渲染模式，然后点击确定。图3.2.8-2。图3.2.8-23.2.9 后置处理在创建毛坯之后，我们需要设定工件坐标，选择工具点击工件坐标，选择方向向上，然后选着原点。图3.2.9-1，图3.2.9-2。图3.2.9-1图3.2.9-2最后我们按输出模具部件，

16、此时弹出对话框（图3.2.9-3），我们点击确定。最后生成文件。图3.2.9-4。图3.2.9-3图3.2.9-4打开生成文件（图3.2.9-5），我们需要通过分模面来切除多于毛皮材料。所以点击激活工具，选择分和分模面，然后再点击激活工具，选择切除，拾取毛坯作为被切除体，按鼠标中键确认，再拾取分模面作为切除工具，确定方向，点击确定。图3.2.9-6。此时分模面已不需要，我们点击激活工具，选择删除几何，拾取整个分模面特征，点击确定。图3.2.9-7。充电器型芯亦如此操作。 图3.2.9-5 图3.2.9-6 图3.2.9-7最后附上分模效果图，如图：（3.2.9-8）、（3.2.9-9）图3.2

17、.9-8图3.2.9-9第四章 多接口usb充电器的加工编程下面我们进行上盖的加工编程，从上盖可以看到有些位置太小的凹孔不能进行铣削加工，所以我们先用组合曲线和边界面把它们封起来。如图（4.1）、（4.2）。图4.1图4.2然后我们选择输出到加工，定好工件坐标后，从粗加工、精加工、斜面等方面考虑，从工件实际情况选取刀具。如图（4.3）。图4.3接下来点击刀路轨迹，为方便自己操作可修改名称、类型如图（4.4），然后创建毛坯，为方便加工模拟。如图（4.5）。 图4.4 图4.5都设置好后我们进行程序编辑。为确保零件的精度，我们需要先铣平面，以确保工件切入点在一个平行面。2.5轴在z轴方向只在完成一

18、层加工后才进入下一层进行加工，对简单的二维轮廓线直接进行编程，对于铣平面的编程既简化又快捷，所以我们先用2.5轴铣削平面。然后我们选直径为12mm的平铣刀用体积铣的粗加工平行铣进行粗加工，在精度和曲面偏移数据、刀路轨迹要考虑安全性、刀具的稳定性去进行修改参数表，最后附上模拟图。加工方式体积铣粗加工平行铣（混合铣+顺铣最终路径）刀具规格d12刀具材质钨钢主轴转速（r/min）2000进给速度（mm/min）1000加工余量0.45曲面精度0.03进刀角度30限制z值15.5-0如图（4.6）、（4.7）、（4.8）、（4.9）。图4.6图4.7图4.8 图4.9在精加工方面我们选直径为6的平刀用曲面铣的精铣所有的方法进行加工。然后我们