畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于UG NX5的電動(dòng)剃須刀的設(shè)計(jì)

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1、 哈 爾 濱 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)論文設(shè)計(jì) (2011屆) 題 目 電動(dòng)剃須刀的外殼設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 數(shù)控01 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 2011-6-5 哈爾濱職業(yè)技術(shù)

2、學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 目 錄 摘要……………………………………………………………………………………………1 緒論……………………………………………………………………………………………1 一、UGNX5軟件簡(jiǎn)介 …………………………………………………………………………3 二、電剃須刀的三維造型 …………………………………………………………………4 (一)前板的建?!? 2.2后板的建模 …………………………………………………………………………11 2.3刀頭的建模 ………………………………………………………………

3、…………12 2.4刀頭網(wǎng)罩的建模 ……………………………………………………………………18 2.5其他零件的建模 ……………………………………………………………………24 3 電剃須刀的裝配 …………………………………………………………………………29 4 電剃須刀的渲染 ………………………………………………………………………33 結(jié)論 ………………………………………………………………………………………36 致謝 …………………………………………………………………………………………37 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………38

4、 附件 基于UG NX5的電動(dòng)剃須刀的設(shè)計(jì) 摘要:文章主要介紹了電剃須刀的設(shè)計(jì),電剃須刀是我們生活常見的重要的生活工具之一。內(nèi)容主要介紹了UG NX軟件對(duì)電剃須刀進(jìn)行三維實(shí)體造型,裝配和渲染,由此提高了本人對(duì)軟件的應(yīng)用技術(shù)能力和機(jī)械設(shè)計(jì)理論實(shí)踐能力。(300字) 關(guān)鍵詞: 電剃須刀的設(shè)計(jì) 造型 設(shè)計(jì) UGNX5 Electric shaver case design Electrical and Mechanical Engineering College CNC Technology HongFeng Abstract: This pa

5、per describes the design of electric razors, electric razor is important that we live a common life of one of the tools. Mainly UG NX software introduced the electric razor three-dimensional solid modeling, assembly and rendering, thus increasing the application of my technical capabilities of the s

6、oftware and mechanical design theory of practical abilities. Key words: Electric razors pliers Design UG 引言 UG軟件自從1990年進(jìn)入中國(guó)以來 ,以其強(qiáng)大的功能和工程背景,已經(jīng)在我國(guó)的航空、汽車、模具、家電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。尤其UG軟件PC版本的推出,為UG在我國(guó)的普及起到了良好的推動(dòng)作用 隨著CAD/CAM、數(shù)控加工及快速成型等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展,以及這些技術(shù)在模具行業(yè)中的普及應(yīng)用,模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一

7、場(chǎng)深刻的技術(shù)革命,傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式取代。逐步掌握三維CAD/CAM軟件的使用,并用于模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造,這就是關(guān)鍵。 電剃須刀是一種常用的生活用具,它和傳統(tǒng)剃須刀的區(qū)別在于:傳統(tǒng)刮胡刀刮胡時(shí)需要先將胡子用溫水泡軟才好刮,電剃須刀胡子干燥發(fā)硬才好剃,一個(gè)是利用刀片的鋒利將胡子從臉面上刮下來,一個(gè)是胡子插入剃刀網(wǎng)孔通過運(yùn)動(dòng)的刀具與網(wǎng)罩的剪力將胡須剪斷.高性能質(zhì)量的電動(dòng)剃須刀,剃須后與傳統(tǒng)刮胡刀一樣干凈,并且安全方便. 1 UGNX5軟件簡(jiǎn)介 UG(Unigraphics)是德國(guó)西門子公司推出的集CAD/CAE/CAM為一體的三維

8、機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái),也是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件之一,廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車、造船等領(lǐng)域。UG是一個(gè)交互的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng),它具備了當(dāng)今機(jī)械加工領(lǐng)域所需的大多數(shù)工程設(shè)計(jì)和制圖功能。UG是一個(gè)全三維、雙精度的造型系統(tǒng),使用戶能夠比較精確地描述任何幾何形狀,通過這些形體的組合,就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和制圖。 UG NX功能非常強(qiáng)大,涉及到工業(yè)設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)層面,是業(yè)界最好的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包之一。UG是一種復(fù)合建模工具,它提供了多種建模方法。在建立零件模型時(shí),既可以用基本體素建立簡(jiǎn)單的實(shí)體,也可以通過對(duì)曲線、草圖

9、的拉伸、旋轉(zhuǎn)建立各種掃描實(shí)體,還可以用系統(tǒng)提供的特征創(chuàng)建各種特征體。在制圖中一般的建模思路如下: 1.建立模型的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),如:圖層,主要輪廓,關(guān)鍵定位孔確定關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)對(duì)于你的建模過程起到關(guān)鍵作用; 2. 如果一個(gè)結(jié)構(gòu)不能直接用三維特征完成,你需要找到結(jié)構(gòu)的某二維輪廓特征。然后用拉伸旋轉(zhuǎn)掃描的方法,或者自由形狀特征去建立模型 ; 3. 盡管UG允許你在一個(gè)實(shí)體設(shè)計(jì)上使用多個(gè)根特征,這樣,你可以分別建立多個(gè)主結(jié)構(gòu),然后在設(shè)計(jì)后期將他們布爾運(yùn)算起來; 4. 確定的設(shè)計(jì)部分,先造型,不確定的部分放在造型的后期 ; 5. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)通常決定你的設(shè)計(jì)思路,好的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)將會(huì)幫助你簡(jiǎn)化造型過程并方便后

10、期設(shè)計(jì)的修改。通常,大部分的造型過程都是從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)開始的 ; 6. 零件相關(guān)設(shè)計(jì)UG允許你在模型完成之后再建立零件的參數(shù)關(guān)系,但是更加直接的方法是在造型過程中直接引用相關(guān)參數(shù)。 并且可以按預(yù)先的設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。如:設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等,它們對(duì)工程人員來說是很熟悉的,因而易于使用。裝配、制圖以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)(不但包括幾何尺寸,還包括非幾何屬性),然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)替代,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 2 電剃須刀的三維造型 2.1前板的建模 1. 啟動(dòng)NX5.0,雙擊NX5.0的快捷圖標(biāo),進(jìn)入NX5的啟動(dòng)界面。 2. 在啟動(dòng)界面

11、中,單擊新建命令,新建名稱為qian的部件文檔, 新建草圖必須是以數(shù)字或者英文字母命名,否者將打不開。 3.選擇開始,建模命令打開建模功能,設(shè)置圖層,把草圖放在圖層21層單擊草圖命令,選擇草圖平面為XC-ZC平面,進(jìn)入草圖模式,構(gòu)建草圖并將其進(jìn)行約束,結(jié)果如圖2-1所示。 圖2-1 4. 單擊完成草圖,設(shè)置圖層進(jìn)入第1層,單擊拉伸按鈕,選擇創(chuàng)建的草圖曲線作為截面線串,進(jìn)行參數(shù)選擇,再單擊確定按鈕,創(chuàng)建拉伸特征如圖2-2所示。 圖2-2 5. 設(shè)置圖層到61層,構(gòu)建基準(zhǔn)平面,如圖2-3所示。 圖2-3 6. 設(shè)置圖層到第1層, 單擊修剪體按鈕,選擇先前創(chuàng)建的基準(zhǔn)平

12、面為刀具,原實(shí)體為目標(biāo)體,進(jìn)行修剪。如圖2-4 圖2-4 7.單擊拔模命令,選擇類型為從邊,以實(shí)體上的線為邊緣,拔模角為-2。如圖2-5 圖2-5 8. 設(shè)置圖層到22層,創(chuàng)建新的草圖作為截面線串,拉伸實(shí)體。如圖2-6 圖2-6 9.單擊拉伸命令,選擇圖2-1創(chuàng)建的草圖為截面線,拉伸無片體,并對(duì)實(shí)體進(jìn)行修剪,結(jié)果如圖2-7,2-8所示。 圖2-7 圖2-8 10.在圖層82層在創(chuàng)建基準(zhǔn)平面,以此基準(zhǔn)平面創(chuàng)建草圖,如圖2-9和圖2-10 。 圖2-9

13、 圖2-10 11. 設(shè)置圖層到第1層,使用邊導(dǎo)圓命令,如圖2-11進(jìn)行邊導(dǎo)圓。 圖2-11 12. 單擊抽殼命令,如圖2-12選擇面,厚度為1。 圖2-12 13. 設(shè)置圖層到25層,選擇X_Y平面創(chuàng)建草圖如圖2-13; 圖2-13 14. 完成草圖后,選擇拉伸命令,使用單條曲線,選擇截面線進(jìn)行拉伸,生成特征結(jié)果如圖2-15,2-16所示。 圖2-15 圖2-16 15. 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面如圖2-17,設(shè)距離為1,以圖2-

14、17為基準(zhǔn)再創(chuàng)建基準(zhǔn)平面圖2-18,設(shè)距離為2。 圖2-17 圖2-18 16. 用圖2-17的平面對(duì)圖2-15的實(shí)體進(jìn)行修剪,用圖2-18的平面對(duì)圖2-16的實(shí)體進(jìn)行修剪。最后求和 如圖2-19 圖2-19 17. 使用邊導(dǎo)圓命令,如圖2-20進(jìn)行邊導(dǎo)圓 圖2-20 18.完成后如圖2-21 圖2-21 2.2后板的建模 1. 建名稱為huo的部件文檔。 2. 設(shè)計(jì)方法與思路和2.1前板的建模的設(shè)計(jì)方法相同。參照2.1前板的建模的3至12進(jìn)行創(chuàng)建 3.完成后如圖2-

15、22 圖2-22 2.3刀頭的建模 1. 建名稱為shang的部件文檔,設(shè)置圖層到第1層,單擊塊命令,創(chuàng)建一個(gè)X80,Y50,Z25的塊,繪制結(jié)果如圖2-23所示的草圖,選擇對(duì)稱值方式,拉伸實(shí)體求差如圖2-24所示。 圖2-23 圖2-24 2. 繪制結(jié)果如圖2-25所示的草圖,選擇對(duì)稱值方式,拉伸實(shí)體求差如圖2-26所示。 圖2-25 圖2-26 3. 對(duì)實(shí)體進(jìn)行邊導(dǎo)圓,一邊半徑為12.5,另一邊半徑為3。如圖2-27所示 圖2-27 4. 單擊抽殼命令,選擇如圖2-28所示的面進(jìn)行抽殼,厚度為1.5。 圖2-28 5. 單擊孔命令,

16、設(shè)定孔直徑為20,對(duì)孔進(jìn)行定位,創(chuàng)建如圖2-29所示。 圖2-29 6. 同理對(duì)第二個(gè)空進(jìn)行附著,完成后特征如圖2-30所示。 圖2-30 7. 單擊直線命令,創(chuàng)建如圖2-31所示的4條直線長(zhǎng)線長(zhǎng)度為1,短線長(zhǎng)度為0.4。 圖2-31 8. 單擊掃略命令,選擇下底面的邊緣為引導(dǎo)線,圖2-31所作的線為截面線進(jìn)行掃略,生成特征如圖2-32所示。 圖2-32 9. 單擊掃略命令,選擇下底面的邊緣為引導(dǎo)線,圖2-31所作的線為截面線進(jìn)行掃略,生成特征如圖2-33所示。 圖2-33

17、 10. 單擊邊導(dǎo)圓特征命令,設(shè)定半徑為0.3,下底邊緣為引導(dǎo)線得如圖2-34所示。 圖2-34 11. 單擊邊導(dǎo)圓特征命令,設(shè)定半徑為2,下底邊緣為引導(dǎo)線得如圖2-35所示。 圖2-35 2.4刀頭網(wǎng)罩的建模 1. 新建名稱為wang的部件文檔,建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系,設(shè)置圖層到第1層,創(chuàng)建如圖2-36, 2-37所示的兩個(gè)圓柱體。 圖2-36 圖2-37 2. 對(duì)兩個(gè)圓柱體進(jìn)行求和。 3. 單擊邊導(dǎo)圓命令,選擇上底面邊緣為截面線,設(shè)置半徑為0.1特征如圖2-38。 圖2-38 4.設(shè)置圖層為21層,以X_Y為

18、基準(zhǔn)面,創(chuàng)建草圖如圖2-39所示。 圖2-39 5. 單擊抽殼命令,選擇如圖2-40所示的面進(jìn)行抽殼,厚度為1。 圖2-40 6.單擊矩形槽命令.進(jìn)行參數(shù)設(shè)置設(shè)置槽直徑為21,寬為1。附著后如圖2-41所示,。 圖2-41 7. 單擊邊導(dǎo)圓特征,對(duì)工作部件進(jìn)行倒圓角如圖2-42,2-43,2-44所示。 圖2-42 圖2-43 圖2-44 8.單擊拉伸命令,對(duì)在圖層21層所在的草圖進(jìn)行拉伸,拉伸距離為0.8,并與工作部件進(jìn)行求差,生成特征如圖2-45所示。 圖2-45

19、9.選擇實(shí)力特征命令,選擇拉伸特征,把拉伸特征進(jìn)行圓形陣列,特征參數(shù)設(shè)置如圖2-46所示。 圖2-46 10.創(chuàng)建直徑13,高度0.2的圓柱體,與工作部件進(jìn)行求差,的特征如圖2-47所示。 圖2-47 11.在工作部件上做邊導(dǎo)圓,倒圓角半徑為0.2,截面線如圖2-48所示。 圖2-48 12.設(shè)置圖層到22層,創(chuàng)建草圖如圖2-49。 圖2-49 13.單擊回旋體命令,設(shè)定圖2-49的草圖為截面線,Z軸為矢量方向進(jìn)行回旋,與工作部件求和,得到的特征實(shí)例如圖2-50所示。 圖2-50 2.5其它部件的建模 1. 新建名稱為qiu的部件文檔設(shè)置圖層到第1層,

20、單擊圓柱體命令,創(chuàng)建直徑8.5,高度為3的圓柱體,在圓柱體上表面做半徑為2的倒圓角,在圓柱體上表面中心創(chuàng)建直徑為5的球體,并求差,做如圖2-51所示的倒圓角,最后實(shí)體如圖2-52所示。 圖2-51 圖2-52 2. 新建名稱為dian的部件文檔設(shè)置圖層到第1層,創(chuàng)建X80,Y50,Z25的長(zhǎng)方體,并在長(zhǎng)方體上建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系,新建圖層21,繪制草圖如圖2-53, 新建圖層22, 繪制草圖如圖2-54。 圖2-53 圖2-54 3. 單擊拉伸命令,選擇如圖2-53所示的草圖為截面線,拉伸求交,拉伸實(shí)體如圖2-55

21、所示。 圖2-55 4. 單擊拉伸命令,選擇如圖2-54所示的草圖為截面線,拉伸求差,拉伸實(shí)體如圖2-56所示。 圖2-56 5.單擊邊導(dǎo)圓命令.對(duì)工作部件的4條邊做半徑為3的倒圓角。單擊抽殼命令,選擇上下兩面進(jìn)行抽殼,厚度為1,所得如圖2-57所示。 圖2-57 6. 設(shè)置圖層到第21層,單擊草圖命令,沿抽殼繪制結(jié)果如圖2-58所示的草圖,將其投影到工作部件的底部,如圖2-59所示。 圖2-58 圖2-59 7. 單擊直線命令,繪制如圖2-60所示的長(zhǎng)為1,寬為0.4的矩形。 圖2-60 8. 單擊掃略命令, 選擇投影曲線為引導(dǎo)線,圖2

22、-60繪制的矩形為截面線,生成效果圖2-61所示。 圖2-61 9. 單擊邊導(dǎo)圓命令,選擇如圖2-62特征, 做半徑為0.3的倒圓角。 圖2-62 10.完成后的部件圖2-63 圖2-63 3 電剃須刀的裝配 裝配是 NX 中集成的一個(gè)應(yīng)用模塊,它方便了部件裝配的構(gòu)造、裝配關(guān)聯(lián)中各部件的建模以及裝配圖紙的零件明細(xì)表的生成。可創(chuàng)建從裝配到其組件的鏈接以簡(jiǎn)化產(chǎn)品定義的各個(gè)級(jí)間更改的合并。使用裝配的一個(gè)好處是對(duì)某個(gè)部件文件進(jìn)行的設(shè)計(jì)更改可在使用該部件的所有裝配中反映出來。 裝配部件文件指向次要部件中的幾何體和特征,而不是在裝配的每個(gè)級(jí)別創(chuàng)建這些對(duì)象的副本。該技術(shù)不僅將

23、裝配部件文件的大小最小化,還提供高級(jí)關(guān)聯(lián)性。例如,修改組件的幾何體將導(dǎo)致會(huì)話中使用該組件的所有裝配自動(dòng)反映此更改。 1. 新建名為zhuangpei的裝配圖,單擊添加組件,放置位置定位為絕對(duì)原點(diǎn),選擇部件名為qian的部件。 2. 單擊添加組件,選擇部件名為hou的部件,放置位置定位為配對(duì),配對(duì)方式為面面配對(duì)和面面對(duì)齊。如圖3-1所示 圖3-1 3. 添加組件名為dian的部件,配對(duì)方式為柱坐標(biāo)配對(duì)和面面配對(duì)。如圖3-2所示 圖3-2 4. 添加組件名為shang的部件,配對(duì)方式為柱坐標(biāo)配對(duì)和面面配對(duì),與圖3-2相同。如圖3-3所示 圖3-3 5. 添加組件名為wang

24、的部件,配對(duì)方式為柱坐標(biāo)配對(duì)和面面配對(duì)。如圖3-4所示 圖3-4 6. 添加組件名為qiu的部件,配對(duì)方式為面面配對(duì)。如圖3-5所示 圖3-5 7.單擊重定位組件,選定qiu為對(duì)象將它拖動(dòng)到指定位置。如圖3-6所示 圖3-6 8.完成裝配效果圖如圖3-9所示;爆炸圖見圖3-10所示。 圖3-9裝配效果圖 圖3-10爆炸圖 4.電剃須刀的渲染 1. 先打開裝配部件,然后開啟可視化工具條進(jìn)入渲染環(huán)節(jié)。首先選擇可視化背景如圖4-1所示。 圖4-1 2. 設(shè)置基本光源,我選擇默認(rèn)設(shè)置。 3. 打開系統(tǒng)材料菜單,拉下金屬菜單將拖到兩個(gè)wang部件上;將拖到q

25、iu部件上;將拖到dian部件上;拉下彩色塑料菜單將拖到shang,qian,hou三個(gè)部件上;拉下效果圖案菜單將拖到qian,hou兩個(gè)部件上,單擊高質(zhì)量圖像按鈕,選擇開始著色,得到特征如圖4-2所示。 圖4-2 4.將裝配部件移動(dòng)到背景圖像的桌面上,調(diào)整到適當(dāng)大小得到圖4-3所示。 圖4-3 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我將掌握的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等理論知識(shí)同設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,提高自己的設(shè)計(jì)能力,同時(shí)對(duì)Unigraphics NX實(shí)體造型,裝配和渲染的功能有深入了解,并能熟練運(yùn)用實(shí)體造

26、型,曲面造型中的有關(guān)屬性命令,如:拉伸、掃描、等其它命令。也使我深刻了解到Unigraphics NX功能之強(qiáng)大、技術(shù)之先進(jìn),為造型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)等同領(lǐng)域提高了完整的解決方案,畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我對(duì)零件的三維造型能力和加工能力。 UG 軟件具有突破性的創(chuàng)新技術(shù),包括直接建模、處理幾何體、交互地在屏幕上直觀創(chuàng)建和修改特征。直接建模概念簡(jiǎn)單易學(xué),并且進(jìn)一步加快了產(chǎn)品的開發(fā)過程。應(yīng)用所學(xué)的Unigraphics NX5.0軟件,通過電剃須刀的造型設(shè)計(jì),培養(yǎng)了自己的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、思維能力。畢業(yè)設(shè)計(jì),是我對(duì)3年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次綜合性的復(fù)習(xí)和總結(jié),并讓我們以前所學(xué)習(xí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)得到了

27、更好的鞏固,從畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中更好的提高了自己在實(shí)際中的應(yīng)用能力。在由發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程中,使我對(duì)設(shè)計(jì)方面也奠定了一定的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過兩個(gè)多月的時(shí)間,在指導(dǎo)老師精心指導(dǎo)下圓滿的完成了任務(wù),達(dá)到了預(yù)期的目的和效果。 謝辭 此次的課題設(shè)計(jì)及論文能夠順利的完成,要感謝劉冬霞老師的細(xì)心指導(dǎo),特別在此期間他也很忙,特此向劉老師致以誠(chéng)摯的謝意。 在本課題的完成過程中,我還得到了其它同學(xué)的支持和幫助,,沒有他們我也不能順利完成此次設(shè)計(jì),我在此深表謝意。 最后,祝我的母校哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院蒸蒸日上,機(jī)械工程系的所有的老師身體健康,桃李滿園。

28、 參考文獻(xiàn) [1] 張去杰.UG零件設(shè)計(jì)實(shí)例教程[M].清華出版社,2008,9; [2] 曹巖. Cimatron E零件建模與數(shù)控加工實(shí)例精解[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2006第02版。 [3] 魏增菊 李莉.機(jī)械制圖[M].科學(xué)出版社,2007,8; [4] 余強(qiáng).UG零件設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)踐(NX4版)[M] .電子工業(yè)出版社,2007.3; [5] 陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社; [6] ; [7] 。 附件 1.全部部件建模 - 40 -

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