11 螺旋扫描

PROE螺纹三种画法

基于Pro/E 3.0创建螺纹的三种方法 ——原创：哈尔滨工业大学翟万柱 笔者是Pro/E的初学者，在这里仅就个人在Pro/E学习中的点滴心得与大家分享，希望大家提出宝贵意见、多多批评，以求共同进步。 螺纹机构是机械行业普遍应用的一种机构，为创建螺纹的方便Pro/E中设立有强大的螺旋扫描功能，可以实现螺纹、弹簧等基于螺旋线多种特征，其中的变节距螺旋扫描功能更是为螺旋类特征的灵活创建提供的广阔的空间，本文最后将介绍变节距弹簧的建模过程。 在掌握直接应用内建功能实现螺旋特征创建的同时，笔者认为从理论原理出 发，通过基础建模功能实mouse曲面.prt.1 现设想功能也是十分必要的。不但对 其他三维软件学习起到借鉴作用，同时也可以在内建功能不能满足要求的时候通过基础功能的灵活运用达到目的，并可以对Pro/E3.0的基本功能和机械基础知识增进了解。 方法一： 首先，应用“插入”(Insert)>“扫描”(Sweep)>“伸出项”(Protrusion)功能进行普通梯形螺纹的建模。 想必大家对此功能都已熟悉，唯一值得讨论的地方也是重要的地方可能就是螺旋线的生成问题了。简单易行的方法就是用方程建立曲线，而且可以容易的与参数建立关系，使得生成特征具有通用性。 常用参数方程如下：（应用时注意坐标系的选择与类型的设定） 笛卡儿坐标下的螺旋线柱坐标下的螺旋线x = radia * cos ( t *(n*360)) r=radia y = radia * sin ( t * (n*360)) theta=theta0+t*(n*360) z = l*t z=t*l 其中：radia为半径；n为指定长度上螺旋线的圈数；l为设定长度。 n=l/螺距；多头螺纹生成需要多条螺旋线，注意生成其他螺旋线时须设定参数方程中角度的初始值；对于左旋螺纹参数方程中角度值取负 值。 生成螺旋曲线方法为：单击“插入”(Insert)>“模型基准”(Model Datum)> “曲线”(Curve)，或单击“基准”(Datum)工具栏上的按钮。然后选择“从方程”(From Equation)，接下来选择坐标系并指定坐标系类型后，既可在编辑窗口中输入相关参数方程，得到目的曲线。 此种方法虽然简单、快结，但需要熟悉参数方程，并熟练坐标系的设定。对于象笔者这样数学不佳，又相对懒惰的朋友，是否有更直观的方法可行呢？答案是肯定的。

Proe螺旋扫描特征

螺旋扫描特征 5.6.1 螺旋扫描特征概述 螺旋扫描特征可以看作是普通扫描特征的特征。如图5-117所示，螺旋扫描也是将草绘剖面沿着特征的轨迹进行扫描，最后生成实体模型，只是其中的扫描轨迹为固定的螺旋线而已。 图5-117 螺旋扫描示例 在实际工程中，由于大量使用到螺钉、弹簧等零件，所以在三维实体建模中，螺旋扫描的应用也非常多。在Pro/ENGINEER中，螺旋扫描工具中专门针对螺旋线扫描轨迹设计了特征创建方法。与普通扫描相比，螺旋扫描的使用方便、步骤简便，可以较大地提高设计效率。 5.6.2 螺旋扫描的分类 螺旋扫描的分类方式多种多样，但在工程中，一般有以下两种分类方式： （1）依据螺旋方向分类 螺旋可以分为两种，分别是右手螺旋和左手螺旋，同样，依据扫描螺旋线轨迹的旋向不同，螺旋扫描特征也可以分为右旋和左旋两种，如图5-118所示。 （2）依据螺距变化分类 依据螺旋中螺距的变化情况，也可以将螺旋扫描特征分为两种。若螺距值不变，则为恒定螺旋扫描特征；若螺距值变化，则为可变螺旋扫描特征。

图5-118 “左旋”和“右旋” 图5-119 “恒定”和“可变”螺距 5.6.3 螺旋扫描工具 在主菜单中，单击【插入】→【螺旋扫描】，系统会显示图5-120所示的菜单。无论是实体伸出项、薄板伸出项还是曲面、切口等，都可以用前面所述的分类方法加以分类。下面以螺旋实体伸出项特征为例，介绍螺旋扫描工具的使用方法。另外的螺旋扫描薄板伸出项、螺旋扫描切口等特征的创建工具与此类似，不再赘述，读者可以自行研究。 在主菜单中，单击【插入】→【螺旋扫描】→【伸出项】后，系统弹出图5-121所示的“螺旋扫描”对话框。由“螺旋扫描”对话框可以看出，一个完整的螺旋扫描特征，需要定义四种元素，分别为：属性、扫引轨迹、螺距、截面。下面一一介绍这些元素的定义方法。 1．螺旋扫描属性设置 创建螺旋扫描特征过程中，当弹出“螺旋扫描”对话框时，系统也会同时弹出图5-122所示的“属性”菜单。“属性”菜单用于设置所创建的螺旋扫描特征的属性，在该菜单中，有几个选项： 【常数】：使用该选项后，所创建的螺旋扫描特征的螺距值为常数。 【可变的】：使用该选项后，所创建的螺旋扫描特征的螺距值可变，可以使用特定方法控制螺旋扫描特征螺距的变化规律。 【穿过轴】：使用该选项后，扫描平面垂直于旋转轴； 【轨迹法向】：使用该选项后，扫描平面垂直于扫描轨迹； 【右手定则】：使用该选项后，螺旋扫描特征为右旋； 【左手定则】：使用该选项后，螺旋扫描特征为左旋。

医学影像设备学重点

1、螺旋扫描：又称容积扫描，由于扫描 轨迹呈螺旋状而命名。是指X 线球管和探测器连续旋转，连 续产生X线，连续采集产生的 数据，而被检者随检查床沿纵 轴方向匀速移动使扫描轨迹呈 螺旋状的扫描方式称为螺旋扫 描。 2、滑环：所谓滑环是用一个圆形宽带状 封闭的铜条制成的同心环和一 个碳刷代替电缆的一种导电结 构，很像电动机的碳刷和集电 环结构。 3、Pitch（螺距）：X线管旋转一周时扫 面床位移距离除以X线束准直 宽度（即层厚）。 4、磁场强度：单位正点磁荷在磁场中所 受的力被称为磁场强度。 5、均匀性：是指在特定容积限度内磁场 的同一性，即穿过单位面积的 磁力线是否相同。 6、梯度磁场：是电流通过一定形状结构 的线圈所产生，梯度磁场是脉 冲式的，需较大电流与功率。 7、射频系统（RF系统）：RF系统包括发 射RF磁场部分加接收RF信号 部分。前者由发射线圈和发射 通道组成，后者由接收线圈和 接收通道组成。 1、数字X线成像（DR）依其结构可分为 计算机X线成像（CR）数字X线荧 光成像(DF)平板探测器数字X线成 像。 2、CR与普通X线成像比较，重要的改进 实现了数字X线成像。优点是提高 了图像密度分辨力和显示能力。 3、数字减影血管造影（DSA）是利用计算 机处理数字影像信息，消除骨骼和 软组织影像，使血管显影清晰的成 像技术。 4、CT不同于X线成像，它是用X线束对 人体层面进行扫面，取得信息，经 计算机处理获得的重建图像，是数 字成像而不是模拟 5、CT图像是由一定数目从黑到白不同灰 度的像素按矩阵排列所构成的灰阶 图像。这些像素反映的是相应体素 的X线吸收系数。 6、磁共振成像MRI是利用原子核在磁场 内所产生的信号经重建成像的一种 影像技术。 7、MRI是有软组织高分辨特点及血管流 空效应。 8、CT图像还可用组织对X线的吸收系数 说明密度高低的程度。但在实际工 作中，不用吸收系数，而换算成CT 值，用CT值说明单位为HU。 9、CT检查分为平扫、对比增强扫描、 造影扫描。 10、物质的密度与其本身的比重成正比， 物质的密度高，比重大，吸收X线 量多，影像在图像上呈白影。 11、对比剂按影像的密度高度分为高密度 对比剂和低密度对比剂两类。高密 度对比剂有钡剂和碘剂。 12、X线具有与X线成像和X线检查相关 的特性为：穿透性、荧光效应、感 官效应、电离效应。 13、干式激光相机：控制板、片盒、供片 滚动轴、激光成像组件、热鼓显像 组件、机壳。 14、CR由信息采集、信息转换、信息处 理、信息存储和记录。IP板尺寸： 14*17、14*14、10*12、8*10 15、DR由X线探测器、图像处理器、图 像显示器。CR（计算机X线摄影）：是用IP板记录 X线图像，通过激光扫描，使存 储信号转换为光信号，此光信号 经光电倍增管转换成电信号，再 经A/D转换后，输入计算机处 理，形成高质量的数字图像。 阳极特性曲线：是在一定的灯丝加热电流 下，管电压与管电流之间的关 系。 灯丝发射特性曲线：是在一定的管电压 下，管电流与灯丝加热电流之间 的关系。 数字减影血管造影（DSA）：用计算机处 理数字影像信息，消除骨骼和软 组织影像，使血管成像清晰的成 像技术。 超导体：某些物质的电阻在超低温下急剧 下降为零，这些物质称为超导 体。 X线管容量：是X线管在安全使用条件下， 单词曝光或连续多次曝光而无 任何损害时所能承受的最大负 荷量。 热容量：X线管处于最大冷却率时，允许 承受的最大热量。 实际焦点：指靶面瞬间承受高速运动电子 束的轰击面积，呈细长方形。 有效焦点：是实际焦点在X线投射方向上 的投影。 多普勒效应：由于声源和接收器之间产生 相对运动，使接收到的声波频率 发生变化的现象。 像素：矩阵中的每个数字经数模转换器转 换为由黑到白不等灰度的小方 块，称之为像素。 体素：图像形成的处理有如将选定层面 分成若干个体积相同的长方 体，称之为体素。 空间分辨率：在高对比度条件下，分辨微 小物体的能力。 栅比：滤线栅铅条的高度与相邻铅条之间 的距离之比。 栅的焦点：滤线栅中心两侧的铅条向中心 倾斜一定的角度，将所有铅条沿 倾斜方向延长，会聚成一条线， 该线与滤线栅平面中心直线的 焦点。 滤线栅的焦距：滤线栅焦点F到其中心的 垂直距离。 栅密度：在滤线栅中每厘米距离范围内所 排列铅条数目。 磁共振弥散加权成像（DWI）：是利用磁 共振成像观察 活体组织中水分子的微观扩散 运动的一种成像方法。水分子 扩散快慢可用表观扩散系数 （ADC）和DWI两种方式表示。 T1（纵向弛豫时间常数）：指纵向磁化矢 量从最小值恢复至平衡状态的 63%所经历的弛豫时间。 T2（横向弛豫时间常数）：指横向磁化矢 量由最大值衰减至37%所经历 的时间，是衡量组织横向磁化衰 减快慢的尺度。 T1WI（T1加权成像）：指MRI图像主要 反应组织间T1特征参数的成 像，反映组织间T1的差别，有 利于观察解剖结构。 T2WI（T2加权成像）：指MRI图像主要 反应组织间T2特征参数的成 像，反映组织间T2的差别，有 利于观察病变组织。 1、CT中探测器的特征？ 答：探测器最重要的特性是它们的效率、稳定 性、响应性、准确性与线性以及一致性。 效率是指探测器从X线束吸收能量的百分数。 稳定性是指探测器的重复性和还原性。 响应性是指探测器接收、记录和输出一个信号 所需的时间。 2、数据处理与接口装置的组成？ 答：数据处理主要由前置放大器、对数放大器、 积分器、多路转换器、模/数转换器（ADC）、 接口电路等构成。 对数放大器：考虑到X线的吸收系数与检测到 的穿透X线光强之间存在对数关系，因此设置 了对数放大器。 3、MRI设备的优点？ 答：（1）无电离辐射危害； （2）多参数成像； （3）高对比度成像； （4）MRI设备具有任意方向断层的能力； （5）无需使用对比剂，可直接显示心脏和血 管结构； （6）无骨伪影干扰，颅后窝病变清晰可辨； （7）可进行功能、组织化学和生物化学方面 的研究； 4、MRI设备的组成及工作原理？ 答：MRI设备的组成：主磁体、梯度系统、射 频系统、计算机系统和其他辅助设备等。 工作原理：当处于磁场中的物质受到射频电磁 波的激励时，如果RF电磁波的频率与磁场强度的 关系满足拉莫尔方程，则组成物质的一些原子核会 发生共振（MR），此时原子核吸收了RF电磁波的 能量，当RF电磁波停止激励时，吸收了能量的原 子核又会把这部分能量释放出来，即发射MR信号， 通过测量和分析此MR信号，可得到物质结构中的 许多物理和化学信息。 5、 单相全波整流高压次级电路 三选一三相全波整流高压次级电路 倍压整流高压次级电路 单相全波X线机电路工作原理： 特点是在高压交流电的任一半周，X 线管都有电流通过，都能产生X线。该 电路由四个高压硅堆D1~D4构成单相 全波整流桥，两个交流输入端分别接到 高压变压器B次级输出的两端。高压变 压器次级中心点接地。在单相全波整流 电路里，一般均将流过高压变压器中性 点的交流电流整流后，再用直流mA表 进行测量。 三相多波整流高压次级电路优点： ①三相多波整流高压次级电路kV的脉动 率很小，有效地抑制了软射线，显著减 少了对人体的无益辐射。 ②三相多波整流高压次级最短曝光时间 短。 ③三相多波整流高压次级电路管电压波 形近似平滑波形，分布在焦点轨迹上的 热功率是均匀的。 ④在相同的管电压和管电流条件下，三相 多波整流高压次级电路X线输出剂量 是单相全波桥式整流高压次级电路的 1.5倍～2倍 ⑤当前电网供电系统都是三相四线制，三 相多波整流高压次级电路中，负载由三 相电源平均分担，在负载功率不变的情 况下，三相电源机组对电源电阻的要求 可适当放宽。 三相全波整流高压次级电路缺点： ①电路复杂，体积庞大，造价高； ②三相投闸比较复杂，不易实现零相位投 闸； ③由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的 安匝分配不均匀，使电压波形变坏。 CR和DR的比较 1、DDR的图像清晰度优于CR，主要由像 素尺寸决定。CR在读出潜影过程中， 激光穿过IP深部时，产生散射使图像 模糊，降低了图像分辨率 2、DDR的噪声源比CR少，没有二次激励 过程引入的噪声，因此S/N高 3、DDR的拍片速度快于CR，拍片间隔为 几秒，直接出图像。CR拍片间隔1min 以上，从摄影到胶片显像需3min以上 4、DDR的X线转换效率高，而CR利用潜 影成像，信号随时间而衰减，故DQE 较低，曝光剂量比DDR高 5、DDR探测 器寿命长，可用10年，CR的IP可用1 年左右 6、DDR有升级为透视的能力，但不能运 用于常规X线机；CR不能透视，但能 与原有的X线摄影设备匹配工作，取消 洗片机 7、CR比DDR便宜

几种磁带技术的性能特点

几种磁带技术的性能特点技术分析 (1)磁带：作为磁带库信息存储基础的磁带，如同录音带或录像带，可从驱动器中取出，实现非现场方式保存，可长时间存放旧式版本数据，也可重新写入数据。由于磁带存储信息是采用的离线（Off－Line）硬拷贝方式，其信息存储可靠性高（实践证明，一盒磁带上的数据可以保存30年以上），容量极大（现在的磁带存储技术完全可以使一盒磁带压缩后的存储容量高达70GB，甚至可以达到200GB）。磁带是所有存储媒体中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。磁带互换性好、易于保存。近年来，由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。现在常用磁带主要有以下几种。 QIC（Quarter Inch Cartridge：1/4英寸带卷）磁带：这是一种带宽为1/4英寸，配有带盒的盒式磁带，也叫1/4英寸磁带。它有两种规格，即DC6000和DC2000。其中DC6000磁带的驱动器是5.25英寸，已淘汰。而DC2000磁带的驱动器只有3.5英寸，驱动器价格低，标准化程度高，生产厂家多且相互兼容，一盒DC2000磁带的存储容量一般为400MB，是目前应用较多的磁带之一。 DAT（Digital Audio Tape：数字音频磁带）磁带：该磁带宽为0.15英寸（4mm），又叫4毫米磁带。DAT磁带盒较小，体积仅为73mm×54mm×10.5mm，比一般录音机磁带盒还小。但由于该磁带存储系统采用了螺旋扫描技术，使得该磁带具有很高的存储容量。 DAT磁带系统一般都采用了即写即读和压缩技术，既提高了系统的可靠性和数据传输率，又提高了存储容量。目前一盒DAT磁带的存储量可达到12GB的高容量，同时DAT磁带和驱动器的生产厂商较多，用户有较大的选择机会，是一种很有前途的数据备份产品。 8mm磁带：是一种仅由Exabyte公司开发、适合于大中型网络和多用户系统的大容量磁带。8mm磁带驱动器也采用螺旋扫描技术，而且磁带较宽，因而存储容量极高，一盒磁带的最高容量可达14GB。但品牌单一，种类较少，用户选择机会不多。 1/2英寸磁带：该类磁带又分为DLT（Digital Linear Tape：数字线性磁带）磁带和IBM3480/3490/3590系列磁带两类。其中DLT磁带由DEC和Quantum公司共同推出，用于DEC网络高端系统。由于DLT磁带技术发展较快，已成为网络备份磁带机和磁带库系统的重要标准，又因为容量大、速度高和独一无二的发展潜力，使其在中高端备份系统中独占鳌头。DLT磁带每盒容量高达35GB，单位容量成本较低；IBM3480/3490/3590系列磁带由IBM 公司生产，每盒磁带的存储容量可达10GB，所对应的驱动系统实际上是一个磁带库，可以存放多盒磁带，其机械手可自动选择其中任意一盒磁带到驱动器上。 (2)磁带机：磁带机亦是磁带库的重要基础，目前应用最广的磁带机是DLT和DAT两类，从数据读写技术方面看，它们的区别主要在于前者是用线性记录技术，后者是用螺旋扫描技术，下面我们就来介绍这两类。 采用线性记录读写技术的磁带机：采用线性记录方式读写磁带上数据的磁带机，读写技术与录音机磁带记录的工作原理基本相同，磁带机磁头静止，磁带高速平行于磁头上运行，进行数据记录或读出操作。采用这种技术的磁带机的机械驱动系统设计简单、读写速度较低、磨损小、磁带的可靠性高，并具有良好的容量可扩充性，价格也较低。但由于数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行，数据存储利用率较低。为了有效提高磁带的利用率和读写速度，人们研制出了多磁头平行读写方式，这种技术的确提高了磁带的记录密度和传输速率，但同时也使驱动器的设计变得极为复杂，成本也随之大大增加。另外，线性记录读写磁带机在记录介质、磁头设计和固件上做了许多重大改进，其中的蛇形记录技术可以使磁带机先沿整条

PROE_扫描混合

10-扫描混合（Swept Blend）与螺旋扫描 变截面扫描是一个截面沿多条轨迹线扫描，扫描混合（Swept Blend）则是多个截面沿一条轨迹线进行扫描。 进入“Insert（插入）”→“Swept Blend（扫描混合）”后，弹出如图10-1所示的菜单选项，其中各选项的含义及使用方法与扫描特征、混合特征相似，可参考相关内容，此处不再赘述。 （a）扫描混合进入菜单（b）扫描方式选项 图10-1 扫描混合选项菜单 10.2.1 开放轨迹线的扫描混合特征造型 这里以图10-2所示的蛇形造型为例来说明创建具有开放轨迹线的扫描混合特征的基本操作步骤。 （1）进入“Insert（插入）”→“Swept Blend（扫描混合）”→“Protrusion（伸出项）”，在弹出的选项菜单中选择“Sketch Sec（草绘截面）”与“NrmToOriginTraj（垂直原始轨迹）”，单击“Done”。 （2）选择“Sketch Traj（草绘轨迹线）”方式，并以FRONT面为草绘面（其余默认）进入草绘状态。采用样条线工具绘制扫描轨迹线如图10-3所示，完成后按确定。 图10-2 蛇形造型图10-3 扫描轨迹线提示：扫描轨迹线的各线段之间应保证相切过渡，且各截面必须与扫描轨迹线相交。 （3）此时系统弹出如图10-4所示的对话框，用以确定每一个草绘截面的位置， 同时逐个 ·234·

·235· 高亮显示扫描轨迹线的端点、顶点、断点、基准点及样条线的插入点等，如果接受在高亮点处加入草绘截面，则在对话框中单击“Accept （接受）”，否则单击“Next （下一个）”或“Previous （前一个）”跳过该点，确定其他截面位置点。这里接受所有高亮点。 （4 ）系统弹出 ，要求输入截面绕Z 轴的旋转角（绘制每一截面前都会弹出该输入框），这里按 接受默认旋转角0°，进入第1个截面的草绘状态。在坐标系原点处绘制一个点，然后按 确定，系统弹出图10-5 所示的对话框，选择点的连接方式，单击“Smooth （光滑）”。 图10-4 确认选取菜单 图10-5 点的连接方式 （5）以同样方式绘制第2、3、4个截面，各截面分别如图10-6（a ）、（b ）、（c ）所示，第5个截面也是位于坐标系原点处的一个点，采用“Sharp （尖角）”连接方式。 图10-6 草绘截面图 （6）最后在“扫描混合操作管理对话框”中单击“OK ”完成蛇形体造型，如图10-2所示。 提示：若在第1个截面处，采用“Sharp （尖角）”连接方式，则生成的蛇形体特征如图10-7所示。 图10-7 尖角连接的蛇形特征 （尖角） （光滑） （接受） （下一个） （前一个）