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)

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)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)目 錄摘要1緒論1一、UGNX5軟件簡介 3二、電剃須刀的三維造型 4（一）前板的建模4 2.2后板的建模 112.3刀頭的建模 12 2.4刀頭網(wǎng)罩的建模 182.5其他零件的建模 243 電剃須刀的裝配 294 電剃須刀的渲染 33結(jié)論 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38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 designElectrical and Mechanical Engineering College CNC Technology HongFengAbstract: This paper 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 software 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)入中國以來 ，以其強(qiáng)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(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)生著一場深刻的技術(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(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單的實(shí)體，也可以通過對(duì)曲線、草圖的拉伸、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)幫助你簡化造型過程并方便后期設(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21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 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2-1314. 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2-17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2-1917. 使用邊導(dǎo)圓命令，如圖2-20進(jìn)行邊導(dǎo)圓圖2-2018.完成后如圖2-21圖2-212.2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21前板的建模的設(shè)計(jì)方法相同。參照21前板的建模的3至12進(jìn)行創(chuàng)建3.完成后如圖2-22圖2-222.3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2-242. 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2-263. 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2-274. 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2-285. 單擊孔命令，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2-296. 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(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 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2-3411. 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2-352.4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2-372. 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為基準(zhǔn)面，創(chuàng)建草圖如圖2-39所示。圖2-395. 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2-406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2-448.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2-459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2-4610.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2-4711.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2-4812.設(shè)置圖層到22層,創(chuàng)建草圖如圖2-49。圖2-4913.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2-502.5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2-522. 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(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2-543. 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所示。圖2-554. 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2-60繪制的矩形為截面線,生成效果圖2-61所示。圖2-619. 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2-6210.完成后的部件圖2-63圖2-633 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?？蓜?chuàng)建從裝配到其組件的鏈接以簡化產(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3-13. 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3-24. 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3-35. 添加組件名為wang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3-46. 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3-57.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3-68.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4-12. 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qiu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4-24.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。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 -