畢業(yè)設(shè)計論文基于UGNX5的電動剃須刀的設(shè)計

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

2、畢業(yè)論文設(shè)計 目 錄 摘要……………………………………………………………………………………………1 緒論……………………………………………………………………………………………1 一、UGNX5軟件簡介 …………………………………………………………………………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 ……………………………………………………………………………………38 附

4、件 基于UG NX5的電動剃須刀的設(shè)計 摘要：文章主要介紹了電剃須刀的設(shè)計，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軟件對電剃須刀進行三維實體造型,裝配和渲染,由此提高了本人對軟件的應(yīng)用技術(shù)能力和機械設(shè)計理論實踐能力。（300字） 關(guān)鍵詞： 電剃須刀的設(shè)計 造型 設(shè)計 UGNX5 Electric shaver case design Electrical and Mechanical Engineering College CNC Technology HongFeng Abstract: This pape

5、r 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 sof

6、tware and mechanical design theory of practical abilities. Key words: Electric razors pliers Design UG 引言 UG軟件自從1990年進入中國以來 ，以其強大的功能和工程背景，已經(jīng)在我國的航空、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在我國的普及起到了良好的推動作用 隨著CAD/CAM、數(shù)控加工及快速成型等先進制造技術(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)計與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場深

7、刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計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,一個是利用刀片的鋒利將胡子從臉面上刮下來,一個是胡子插入剃刀網(wǎng)孔通過運動的刀具與網(wǎng)罩的剪力將胡須剪斷.高性能質(zhì)量的電動剃須刀,剃須后與傳統(tǒng)刮胡刀一樣干凈,并且安全方便. 1 UGNX5軟件簡介 UG（Unigraphics）是德國西門子公司推出的集CAD/CAE/CAM為一體的三維機械

8、設(shè)計平臺，也是當今世界最先進的計算機輔助設(shè)計、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是一個交互的計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）和計算機輔助制造（CAM）系統(tǒng)，它具備了當今機械加工領(lǐng)域所需的大多數(shù)工程設(shè)計和制圖功能。UG是一個全三維、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，就可以對產(chǎn)品進行設(shè)計、分析和制圖。 UG NX功能非常強大，涉及到工業(yè)設(shè)計與制造的各個層面，是業(yè)界最好的工業(yè)設(shè)計軟件包之一。UG是一種復合建模工具，它提供了多種建模方法。在建立零件模型時，既可以用基本體素建立簡單的實體，也可以通過對曲線、草圖的拉

9、伸、旋轉(zhuǎn)建立各種掃描實體，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)對于你的建模過程起到關(guān)鍵作用； 2. 如果一個結(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允許你在一個實體設(shè)計上使用多個根特征，這樣，你可以分別建立多個主結(jié)構(gòu)，然后在設(shè)計后期將他們布爾運算起來； 4. 確定的設(shè)計部分，先造型，不確定的部分放在造型的后期 ； 5. 設(shè)計基準通常決定你的設(shè)計思路，好的設(shè)計基準將會幫助你簡化造型過程并方便后期設(shè)

10、計的修改。通常，大部分的造型過程都是從設(shè)計基準開始的 ； 6. 零件相關(guān)設(shè)計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)。 并且可以按預先的設(shè)置很容易的進行修改。如：設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。裝配、制圖以及其它學科都使用這些領(lǐng)域獨特的特征。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)很容易的進行多次設(shè)計替代，實現(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NX5.0,雙擊NX5.0的快捷圖標，進入NX5的啟動界面。 2. 在啟動界面中，

11、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，進入草圖模式，構(gòu)建草圖并將其進行約束，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)建的基準平面為

12、刀具，原實體為目標體，進行修剪。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，并對實體進行修剪，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)建基準平面，以此基準平面創(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，使用邊導圓命令，如圖2-11進行邊導圓。 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)建基準平面如圖2-17，設(shè)距離為1，以圖2-17

14、為基準再創(chuàng)建基準平面圖2-18，設(shè)距離為2。 圖2-17 圖2-18 16. 用圖2-17的平面對圖2-15的實體進行修剪，用圖2-18的平面對圖2-16的實體進行修剪。最后求和 如圖2-19 圖2-19 17. 使用邊導圓命令，如圖2-20進行邊導圓 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)計方法與思路和2．1前板的建模的設(shè)計方法相同。參照2．1前板的建模的3至12進行創(chuàng)建 3.完成后如圖2-22

15、 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X80，Y50，Z25的塊，繪制結(jié)果如圖2-23所示的草圖，選擇對稱值方式，拉伸實體求差如圖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，選擇對稱值方式，拉伸實體求差如圖2-26所示。 圖2-25 圖2-26 3. 對實體進行邊導圓，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所示的面進行抽殼，厚度為1.5。 圖2-28 5. 單擊孔命令，設(shè)定

16、孔直徑為20，對孔進行定位，創(chuàng)建如圖2-29所示。 圖2-29 6. 同理對第二個空進行附著，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條直線長線長度為1，短線長度為0.4。 圖2-31 8. 單擊掃略命令，選擇下底面的邊緣為引導線，圖2-31所作的線為截面線進行掃略，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線，圖2-31所作的線為截面線進行掃略，生成特征如圖2-33所示。 圖2-33

17、 10. 單擊邊導圓特征命令，設(shè)定半徑為0.3，下底邊緣為引導線得如圖2-34所示。 圖2-34 11. 單擊邊導圓特征命令，設(shè)定半徑為2，下底邊緣為引導線得如圖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，建立基準坐標系，設(shè)置圖層到第1層，創(chuàng)建如圖2-36， 2-37所示的兩個圓柱體。 圖2-36 圖2-37 2. 對兩個圓柱體進行求和。 3. 單擊邊導圓命令，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為基準

18、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所示的面進行抽殼，厚度為1。 圖2-40 6．單擊矩形槽命令.進行參數(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. 單擊邊導圓特征,對工作部件進行倒圓角如圖2-42，2-43，2-44所示。 圖2-42 圖2-43 圖2-44 8.單擊拉伸命令，對在圖層21層所在的草圖進行拉伸，拉伸距離為0.8，并與工作部件進行求差，生成特征如圖2-45所示。 圖2-45 9．

19、選擇實力特征命令，選擇拉伸特征，把拉伸特征進行圓形陣列，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軸為矢量方向進行回旋,與工作部件求和,得到的特征實例如圖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，單擊

20、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的長方體,并在長方體上建立基準坐標系,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，拉伸實體如圖2-55所示

21、。 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，拉伸實體如圖2-56所示。 圖2-56 5．單擊邊導圓命令.對工作部件的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線,圖2-6

22、0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表的生成?？蓜?chuàng)建從裝配到其組件的鏈接以簡化產(chǎn)品定義的各個級間更改的合并。使用裝配的一個好處是對某個部件文件進行的設(shè)計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級別創(chuàng)建這些對象的副本。該技術(shù)不僅將裝配

23、部件文件的大小最小化，還提供高級關(guān)聯(lián)性。例如，修改組件的幾何體將導致會話中使用該組件的所有裝配自動反映此更改。 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原點，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，配對方式為面面配對和面面對齊。如圖3-1所示 圖3-1 3. 添加組件名為dian的部件，配對方式為柱坐標配對和面面配對。如圖3-2所示 圖3-2 4. 添加組件名為shang的部件，配對方式為柱坐標配對和面面配對，與圖3-2相同。如圖3-3所示 圖3-3 5. 添加組件名為wang的部

24、件，配對方式為柱坐標配對和面面配對。如圖3-4所示 圖3-4 6. 添加組件名為qiu的部件，配對方式為面面配對。如圖3-5所示 圖3-5 7.單擊重定位組件，選定qiu為對象將它拖動到指定位置。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，我選擇默認設(shè)置。 3. 打開系統(tǒng)材料菜單，拉下金屬菜單將拖到兩個wang部件上；將拖到qiu

25、部件上；將拖到dian部件上；拉下彩色塑料菜單將拖到shang，qian，hou三個部件上；拉下效果圖案菜單將拖到qian，hou兩個部件上，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.將裝配部件移動到背景圖像的桌面上，調(diào)整到適當大小得到圖4-3所示。 圖4-3 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我將掌握的機械設(shè)計基礎(chǔ)等理論知識同設(shè)計實踐相結(jié)合，加深對理論知識的理解，提高自己的設(shè)計能力，同時對Unigraphics NX實體造型，裝配和渲染的功能有深入了解，并能熟練運用實體造型，

26、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功能之強大、技術(shù)之先進，為造型設(shè)計、機械設(shè)計、模具設(shè)計等同領(lǐng)域提高了完整的解決方案，畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我對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。直接建模概念簡單易學，并且進一步加快了產(chǎn)品的開發(fā)過程。應(yīng)用所學的Unigraphics NX5.0軟件，通過電剃須刀的造型設(shè)計，培養(yǎng)了自己的學習能力、創(chuàng)新能力、思維能力。畢業(yè)設(shè)計，是我對3年所學知識進行的一次綜合性的復習和總結(jié)，并讓我們以前所學習的機械設(shè)計基礎(chǔ)知識得到了更好

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

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