畢業(yè)設(shè)計（論文）基于UG NX5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(xué) 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(xué) 號 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 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

4、 附件 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 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

7、場深刻的技術(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

8、機械設(shè)計平臺，也是當(dāng)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(dāng)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(fù)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

9、的拉伸、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

10、期設(shè)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(yù)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(xué)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(biāo)，進入NX5的啟動界面。 2. 在啟動界面

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

12、面為刀具，原實體為目標(biāo)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(dǎo)圓命令，如圖2-11進行邊導(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-

14、17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(dǎo)圓命令，如圖2-20進行邊導(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-

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(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(dǎo)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(dǎo)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(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(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(dǎo)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

19、9．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(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，

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(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，拉伸實體如圖2-56所示。 圖2-56 5．單擊邊導(dǎo)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(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

23、裝配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(dǎo)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(biāo)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(biāo)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

24、的部件，配對方式為柱坐標(biāo)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(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，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

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(xué)，并且進一步加快了產(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，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，是我對3年所學(xué)知識進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)的機械設(shè)計基礎(chǔ)知識得到了

27、更好的鞏固，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(dǎo)老師精心指導(dǎo)下圓滿的完成了任務(wù)，達到了預(yù)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(dǎo)，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(xué)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(xué)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(xué)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 - 40 -