手搖削筆器外形改造的畢業(yè)設計.doc

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目 錄 第1章 改造來源 ……………………………1 1.1 設計概念 ……………………………1 1.2 分析說明 ……………………………3 1.3 設計構想 ……………………………3 1.4 設計軟件的簡介 ………………… 5 第2章 手搖式削筆器改造 …………………7 2、手搖式削筆器改造方案 …………………………7 2.1 直立式手搖削筆器模身 …………………7 2.2 橫杠固定 …………………………………12 2.3 屑盒 ……………………………………15 2.4 連搖桿軸承 ………………………………17 2.5 搖桿 ………………………………………19 第3 章 總結 …………………………………24 3.1 UG技術對產品設計的影響 ………………24 3.2 個人感想 ………………………………24 參考文獻 …………………………………………25 手搖式削筆器外形改造 摘要：本文針對手搖式削筆器的外形改造做出了詳細的描述。 第1章 改造來源 1.1 設計概念 放眼市場眼前的手搖式削筆器多不勝數，如何推陳出新呢？市場最近出現了新的產品，那就是電動式削筆器。 電動式削筆器是采用四級齒輪傳動系統(tǒng)，通過鉛筆插入鉛筆孔使微動彈片接觸導通電流，帶動刀架高速旋轉，此時鉛筆不轉，刀片與鉛筆產生很大的徑向切力削鉛筆，使削出的鉛筆美觀大方。 這個產品在使用的本身是一點問題也沒有的，但對于普通消費者而言，這個卻是一個不輕易消費的數字。據調查，市面上最便宜的電動削筆器要七十元，相比起一般的手搖式削筆器只要十元，就這么對比分析，我們不難發(fā)現，電動式削筆器的市場并不大，電動式削筆器的研制上是成功的，對過去人工式地操作是一個很大的跨越。 “設計”是上下文驅動的。對于產品而言，該上下文是指它的用途、它的生存期、使用的材料、時間因素、使用模式以及規(guī)模等等。 基于這一點，我采用的設計中的模仿跟進的方法，綜合兩個產品的優(yōu)勢，設計一款手動的立式手搖削筆器。 關于模仿跟進，這是大家常用的熟悉的方法，可能有很多做產品策劃的人員，看不起這種方法，認為這種方法太簡單，體現不了策劃人員的價值。其實不然，對于企業(yè)來說是利潤壓倒一切，判斷一個創(chuàng)意有多大價值，關鍵在于他為企業(yè)創(chuàng)造了多大的價值，這不是以產品策劃人員的意志為轉移的，希望產品策劃人員務必要有這樣的意識。 這項設計主要是根據齒輪傳動來減少直接的反作用力對手的沖擊，我們針對的人群并不只是成年人，而是考慮到能適合更廣的范圍，特別是年齡小的孩子們，尤其是幼兒園的小朋友。我們這項巧妙地使用力的傳動，以錐齒輪的傳動來減少反作用力。根據在同樣的結果下不能做到功的減少，我們這個產品就需要更多的搖轉來平衡力的不足，以更小的力和多轉數來平衡功的要求。 以下就是市面上普遍出現的手搖削筆器。 (圖1) 以下就是市面普遍出現的電動式削筆器。 (圖2) 1.2 分析說明 手搖式削筆器的主干設計是利用滾刀的平行削筆來操作的，在這里，削筆器需要被迫加裝一個夾筆器，而且在夾筆器的連桿末尾還加裝了彈簧，用彈簧的彈力來引筆走向滾刀，以方便人的操作。我認為此項設計不好的一點是夾筆的裝置過于復雜，不過在橫擺滾刀的前提下，無可否認，這是個比較好的方法，起碼對于日常使用是很有幫助的。 1.3 設計構想 聯想到能夠使削筆器能夠在手搖的情況下，自上而下，從而減少鉛筆在手搖削筆器工作時對縱向力的依靠。這里我們通過錐齒輪的傳動來減少力的反作用力。以下就是作用力的計算。 下圖為搖柄與內部結構的傳動簡圖。 (圖3) 普通的手搖式削筆器經過測試，當搖柄作用時的作用力為5N。 下面是針對上圖進行的作用搖柄作用時的作用力的計算。下面的計算是我們忽略傳動所產生的誤差而得出的結果。 如上式所得的結果，立式手搖削筆器是比傳統(tǒng)手搖式的削筆器省力一半以上的。 這樣的結果足以讓我們的證明了這項產品的設計理念。我們的使用對象主要是針對年幼的孩子，讓他們也能夠使用上這方便的削筆器，家長也不用再為孩子不夠力使用手搖削筆器而煩惱了。 1.4 設計軟件的簡介 1.4.1 UG的技術概述 UGS（Unigraphics Solutions）是全球發(fā)展最快的機械CAX（即CAD、CAE、CAM等的總稱）公司之一。它的產品Unigraphics（簡稱UG）軟件是當前世界上最先進和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識驅動自動化技術領域中的領先者。它實現了設計優(yōu)化技術與基于產品和過程的知識工程的組合。UG軟件能夠為各種規(guī)模的企業(yè)提供可測量的價值；能夠使企業(yè)產品更快地提供給市場；能夠使復雜的產品設計與分析簡單化；能夠有效地降低企業(yè)的生產成本并增加企業(yè)的市場競爭實力。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之成為目前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，這些公司包括波音飛機、通用汽車、普惠發(fā)動機、飛利浦、松下、精工和愛立信等。UG成為日本主要的汽車配件生產商Denso的標準，占有90%的俄羅斯航空市場和80%的北美發(fā)動機市場。美國航天航空界已安裝了10000多套UG，在世界各國航天航空界享有極高的地位。UG軟件目前也普及到機械、醫(yī)療設備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。 UG產品主要包括計算機輔助工業(yè)設計、工程設計、工程分析和制造，以及知識驅動自動化的工具與專門過程的導向 1.4.2 UG的基本模塊 UG入口 UG實體建模 UG特征建模 UG自由曲面建模 UG用戶自定義特征 UG工程繪圖 UG裝配建模 本次設計使用的設計軟件是UG。主要采用的是實體建模以及草圖還有拉伸，旋轉等功能。 第2章 直立式手搖削筆器外形改造 2 直立式手搖削筆器外形的改造方案 (圖4) 2.1 直立式手搖削筆器模身 2.1.1 進入建模模式 1、進入UG4.0界面，點，選擇建模。 (圖5) 2.1.2 以實體建模建立基本外形 單擊，輸入數據，生成外形的模塊，如下圖所示 (圖5) 2.1.3 抽殼 單擊，輸入抽殼的厚度，如下圖所示 (圖6) 2.1.4 添加凸墊 單擊，輸入數值，定位。結果如下圖所示。 (圖7) 2.1.5 打孔及倒圓角 單擊，輸入數值，得下圖。 (圖8) 2.1.6 加圓臺及打孔 (圖9) 2.2 橫杠固定 2.2.1 創(chuàng)建長方塊模型 單擊，輸入數值。結果如下圖所示。 (圖10) 2.2.2 創(chuàng)建草圖拉伸 單擊，約束草圖。進入1層拉伸。結果如下圖所示。 (圖11) 2.2.3 利用求差功能得凹圓臺 單擊，得下圖。 (圖12) 2.2.4 倒斜角 單擊，使筆屑不會過多停留在橫杠上。結果如圖所示。 (圖13) 2.3 屑盒 2.3.1 建立長方體模型 單擊，建立初步形狀。如下圖所示 (圖14) 2.3.2 加凸墊 單擊，在長方體側加上一塊凸墊。如下圖所示。 (圖15) 2.3.3 抽殼 單擊，輸入數值。如下圖所示。完成屑盒。 (圖16) 2.4 連搖桿軸承 2.4.1 旋轉草圖形成實體 單擊，旋轉草圖形成實體，如下圖所示。 (圖17) (圖18) (圖19) 2.5 搖桿 2.5.1 建立長方模型 單擊，輸入數值，得到長方模型。如下圖所示 (圖20) 2.5.2 增加凸墊及倒圓角 單擊，增加凸墊在長方模型上，并把長方模型左邊角倒成圓角，過程及結果如圖所示。 (圖21) (圖22) 2.5.3 增加圓臺 單擊，在長方模型右端負方向增加圓臺，輸入數值，結果如下圖所示。 (圖23) 2.5.4 圓臺倒斜角 單擊，輸入數值，結果如下圖所示。 (圖24) 整體搖桿圖形如下圖所示。 (圖25) 第3章 總結 3.1 UG技術對產品設計的影響 UG技術應用以及手段用于產品設計,不但拓寬了計算機應用領域,同時也對傳統(tǒng)的設計觀念和方法產生了很大沖擊。具體體現在產品設計上可以概括為幾個方面。 (1)創(chuàng)造性地用實體建模的模式進行繪圖。 (2)自動生成圖紙，免去一切不必要的麻煩。 (3)設計方案交流方便快捷。 (4)產品開發(fā)周期縮短、設計成果更為真實可靠。 (5)設計仿真和設計檢驗。 3.2 個人感想 通過，了解了UG技術對產品設計的影響，學習到如何用UG軟件進行實體建模。在外型造型設計過程中，我也遇到了一些問題，例如草圖的約束，怎么總是約束不到位。通過學習才知道，原來草圖不能畫這么工整，要不就會自動約束，造成不必要的麻煩。還有的就是沉孔的使用，在這次設計中，沉孔的另類使用讓我感受頗深，原來沉孔還可以這樣用。這里邊的一切一切多不勝數，我就不一一枚舉了。 做一件事很容易，完成一件事的艱難，被許多人所忽視，經常，也包括我自己。天才不多，真的大師也少，也許正因為這一點。這里所說的做一件事，不是一般的做一件事，而是能夠做到最佳、最好的一件事，而是做到能致、極限的一件事，曾經我以為我不會完成上級所下達的任務，但是這次，我盡力了，我也做到了。 有時，窮極一生的精力，也未必能做到世人喝彩、后代仰慕——因為這還要看你有沒有天才。 通過畢業(yè)設計，讓我對UG有了更深一層次的了解，讓我深深體會到自學能力的提高，自學的有效方法，意志就是我此次能夠完成的最大因素，人有很多東西是不能改變的，但也有很多東西是能改變的，包括自己。最后在此謝謝指導老師的幫助輔導。 參考文獻 [1] 羅昭新主編，機械創(chuàng)新設計，北京機械工業(yè)出版社，2003 [2] 楊家軍編著，機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計，武漢華中理工大學出版社，2000 [3] 梅爾.拜厄斯，阿爾萊特.巴雷.德邦，詹炳宏譯，百年工業(yè)設計集萃：20世紀經典創(chuàng)新設計作品，中國紡織出版社，2001 [4] 劉瑩，艾紅主編，創(chuàng)新設計思維與技法，北京機械工業(yè)出版社，2004 [5] 邊守仁，產品創(chuàng)新設計：工業(yè)設計專案德解構與重建，北京理工大學出版社，2002