毕业设计（论文）-基于UG的家电(风扇)三维造型设计及动态仿真

本次所选拨叉的加工工艺分析及夹具设计内容主要包括：拨叉加工工艺路线方案的确定，夹具方案的优选，夹具装配图、零件图的绘制，铣床夹具、拉刀设计以及proe仿真、设计说明书的编写等。利用多媒体教学手段，绘制所给零件的三维图，使学生用最短的时间明确零件的结构，各种夹具的虚拟装配视频演示，掌握夹具各部分结构的功用，细致观察，拓宽设计思路。 右端仿真仿真过程内 江职业技术学院 机械工程系内 江职业技术学院内 江职业技术学院 机械工程系机械工程系综合实训工作小结综合实训工作小结经过几周 的设计， 成功地完成了 零件数控加工的编程设计与仿真。

2015.04.01 至2015.05.20 编写设计说明书。指导教师审核资料，修改资料。2015.05.20 至2015.06.15 准备毕业设计答辩。2015.06.15 至2015.06.20 审核人： 基于UG的家电(风扇)三维造型设计及动态仿真 要：计算机技术和计算机图形学的不断发展，三维CAD/CAM/CAE集成化软件被广泛使 用于制造业。与传统的装配设计相比，虚拟装配技术可以满足并行工程的要求，实现产品 可装配的设计，及时发现产品设计中的问题，提高装配质量和装配效果。 课题研究的是在UG 软件设计平台上完成风扇的三维造型设计。立式电风扇的外形结 构较为复杂，如果用传统的CAD 绘图软件设计非常困难，UG 可以使轻松解决这个问题，UG 软件具有很强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配仿真、工程图生成等功可以。论文 以从实物到模具的逆向设计过程论述了风扇虚拟设计中的关键环节。 关键词：三维造型设计，虚拟装配，运动仿真 II Three dimensional modeling dynamicsimulation homeappliances （fan） based UGAbstract continuousdevelopment computertechnology, three-dimensional CAD/CAM/CAE integration software widelyused manufacturing.Compared traditionalassembly design, virtual assembly technology concurrentengineering, productscan timelydetection productdesign, improve assemblyquality assemblyefficiency. thesisbased UGproduct design platform fancompleted three-dimensionaldesign. shapestructure verticalelectric fan verycomplex, traditionalCAD drawing software verydifficult, UG can easily solve UGsoftware has powerful functions solidmodeling, surface modeling, virtual assembly simulation, engineering drawing paperdiscussed keylink usingreversal design progress from virtualdesign. Keywords: 3D modeling design, simulation assembly, movement simulation III 1.1三维造型设计的现状和发展前景 1.2常用三维造型软件的了解 1.3UG 软件了解的 1.4论文研究的内容和意义 基于UG的风扇设计 2.1电风扇的发展现状 2.2UG 在产品中的设计思路 2.3电风扇的建模设计分析 2.3.1电风扇的虚拟装配了解的 2.4电风扇主要零件的建模绘制 2.4.1电风扇前罩的绘制 2.4.2电风扇后罩的绘制 2.4.3电风扇叶片的绘制 2.4.4电风扇后座的绘制 152.4.5 电风扇底盘的绘制 202.4.6 电风扇支架模块的绘制 232.4.7 电风扇操作面板的绘制 282.4.8 电风扇其他零件的绘制 322.5 电风扇的装配体建模及爆炸图 332.5.1 装配风扇本体 332.5.2 电风扇的爆炸图及干涉分析 363.1 关于动态仿真 363.2 电风扇的动态仿真 384.1 结论 38IV 4.2 不足之处及展望 38参考文献 40太原工业学院毕业设计 绪论利用三维建模软件进行设计，给许多行业带来了翻天覆地的变化，尤其是制造 业。

设计人员利用计算机的长处，给产品设计带来了巨大的便利。计算机辅助设计 是结合了计算机与产品设计方法的最新发展成果一门最热门的科目。它的产生与持 续发展，对制造业、工程设计、科学探索特别是机器制造等这些范围的科学技术前 进与发展有着里程碑的意义。 1.1 三维造型设计的现状和发展前景 1、三维软件CAD/CAM技术在模具使用现状 当下我国三维软件行业使用的三维软件CAD/CAM软件可以分为两大类:一是机械行业，之前了解的UG、SOLIDEDGE、AutoCAD、Solid Works 、Pro/E等。二 是专门针对三维软件行业开发的三维软件CAD/CAM系统，如:上交三维软件的国家 工程中心的开发的冷压冲模CAD系统等。 经过这么多年的发展，国内的各个行业范围中，CAD/CAM技术已经有了广泛的使用。三维建模软件行业也已引进相当数量的国外CAD/CAE系统，并相应的 匹配可以快速运行的性可以高的计算机。 1.2 常用三维造型软件的了解 （1）Pro/ENGINEER 软件 全相关性Pro/E 全相关性可以使研发人员在开发产品的所有时间对设计进行更改，因此 可以使研发后期的一些效果的作用提前显现出来。

数据管理（2）Solid works软件 Solid Works公司在93年创办， Solid Works软件是全球上首例基于Windows研发 的三维CAD系统软件，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，所以Solid Works至今仍是优秀的、广泛的三维CAD选择方案。 太原工业学院毕业设计 1.3UG 软件了解的 UG 特征可以使相对于任何其他特征或对象定位，也可以使被引用复制，以建 立特征的相关集。 UG 工程制图模块是以实体模型自动生成平面工程图，也可以使利用曲线功可 以绘制平面工程图。 在模型改变时，工程图将被自动更新。利用装配模块创建的装配信息可以使方便地建立装配图，包括快速地建立装配图剖视、爆炸图等。 1.4 论文研究的内容和意义 1、论文主要内容。我毕业设计使用 UG 软件对家用电风扇进行三维绘制，并 利用软件运动仿真。论文的内容的包括： （1）对风扇的部分零件进行绘制； （2）三维建模、装配约束、干涉检测及系统优化等； （3）对电风扇进行虚拟装配及运动仿真； （4）对虚拟装配理论和关键技术进行研究； 2、论文的研究意义 学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解UG 机械设计方案比选、结构刚度分析等方面的设计规范、计算方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事机械技术工作打好基础。

太原工业学院毕业设计 基于UG的风扇设计 2.1 电风扇的发展现状 最近几年来，国内的电风扇产业发展很快，从性可以上考虑，目前大部分电风 扇的基本功可以都比较单调，不好实现 一个产品多种功可以。产品开发的周期很 长，设计不方便，UG 可以改变这种现状， 正是考虑到这点，用发展的眼光看待问题，把计算机设计方法与传统风扇产品的设计相联系，从而进行模块化设计、运 动仿真的产品设计方面使用。 2.2 UG 在产品中的设计思路 在产品设计和生产的过程中，尽管只是实用型的电风扇，可是它真正设计的时 候也是非常麻烦的。真正领会哪些是必要的特征，像对齐面，保证产品外形轮廓的 特征，什么是结构特征。首先是从结构特征入手。 这样比较清楚主次分明，首先做什么，然后解决什么，那么问题就迎刃而解了。 2.3 电风扇的建模设计分析 2.3.1 电风扇的虚拟装配了解的 虚拟装配作为一门先进的科学技术，它以可以够装配性变强为根本目标，以可 以够具体操作模拟的高度逼真为宗旨。 它可以改变传统装配中的如下不足：（1）传统的装配一定得等所有零件都生茶好之后才可以进行装配； （2）传统的装配不可以实现并行设计产品思想； （3）传统装配一般要不断地修整，并且进行几次城市装配，这就把产品开发 周期加长，成本变高，不可以很好的适应当前制造的发展和需要。

零件的建模完成后,即可进行零件的装配,先调用swapp 中的newassembly函数新建一个空白装配文档,再通过调用assemblydoc 中的addcomponent 函数插入:。利用多媒体教学手段，绘制所给零件的三维图，使学生用最短的时间明确零件的结构，各种夹具的虚拟装配视频演示，掌握夹具各部分结构的功用，细致观察，拓宽设计思路。计算 一、选择联轴器的类型和型号 二、设计减速器外传动零件 三、设计减速器内传动零件 第4章 减速器结构尺寸 第5章 装配工...、装配草图的检查 六、完成装配图 第6章 减速器零件工作图的设计...。

绘制外圆环。把基准坐标系设置为“显示”，点击草绘命令 ，选择“ZC-YC” 太原工业学院毕业设计 平面为草绘平面，进入草绘环境，运用圆命令绘制两个圆。直径分别为460mm 和448mm。点击拉伸 命令，弹出如图2.3方框。运用拉伸命令拉伸厚度2mm 的圆环。 绘制中间圆环。然后再次选择“ZC-YC”平面做为草绘平面电扇动态，进入草绘环境中， 再次运用圆命令 绘制两个圆。直径分别为250mm和438mm。点击拉伸 令，弹出如图2.4方框。运用拉伸命令拉伸厚度2mm的圆环。这次注意设置开始距 离为60mm，结束距离为62mm，使其在偏移基准平面“ZC-YC”60mm 处，绘制一 个圆环。 图2.4 新建拉伸命令 图2.5 新建拉伸命令 绘制内圆盘。然后再次选择“ZC-YC”平面做为草绘平面，进入草绘环境中， 再次运用圆命令 绘制一个圆。直径分别为150mm。点击拉伸 命令，弹出 如图2.5方框。运用拉伸命令拉伸厚度2mm的圆盘。这次注意设置开始距离为40mm， 结束距离为42mm，使其在偏移基准平面“ZC-YC”40mm处，绘制一个圆盘。目前 绘制的结果如图2.6所示 太原工业学院毕业设计 2.6圆盘 图2.7 绘制风扇前罩网条。

然后再次选择“ZC-XC”平面做为草绘平面，进入草绘环境中，运用直线命令 绘制如图2.7所示的草绘图形。点击拉伸 命令，运 用拉伸命令对称拉伸厚度4mm的圆环。对称设置如图2.8所示。拉伸结果如图2.9所 图2.8新建拉伸命令 图2.9 拉伸结果 最后对风扇网条进行阵列。左击插入 ，点击关联复制中的阵列特征， 出现阵列编辑框如图2.10所示。布局选择圆形阵列，间距设定为数量和节距，数量 为36节距角为10deg。对其进行圆形阵列。阵列结果如图2.11所示。 最后保存文件。 太原工业学院毕业设计 图2.10新建圆形阵列 图2.11 风扇前罩 2.4.2 电风扇后罩的绘制 单击文件下拉中的“新建”命令，给模型取名为“fengshanzhao222”保存路径 盘中“ugzuopin”文件夹中的“dianfengshan”。新建模型开始绘制风扇后罩。电风扇后罩的三维绘制主要使用了草绘，拉伸，环形阵列等命令。 绘制外圆环。把基准坐标系设置为“显示”，点击草绘命令 ，选择“ZC-YC” 平面为草绘平面，进入草绘环境，运用圆命令 绘制两个圆。直径分别为460mm 和448mm。点击拉伸 命令，弹出如图2.12 方框。

运用拉伸命令拉伸厚度2mm 的圆环。 图2.12 大圆草绘 2.13拉伸 绘制中间圆盘。然后再次选择“ZC-YC”平面做为草绘平面，进入草绘环境中， 在草绘中再次运用圆命令 绘制两个圆。直径分别为54mm和100mm。点击拉 命令，弹出如图2.13方框，开始距离设置为30mm，结束距离设置为32mm。 太原工业学院毕业设计 运用拉伸命令拉伸厚度2mm的圆盘。拉伸结果如图2.14所示。使其在偏移基准平 面“ZC-YC”30mm处，绘制一个圆盘。 图2.14 拉伸结果 图2.15 绘制风扇前罩网条。然后选择“ZC-XC”平面做为草绘平面，进入草绘环境中，运用直线命令 绘制如图 2.15 所示的草绘图形。点击拉伸 命令，运用拉 伸命令对称拉伸厚度 4mm 的圆环。对称设置如图 2.16 所示。拉伸结果如图 2.17 所示。 图2.16 对称拉伸界面 图2.17 拉伸结果 最后对风扇后罩网条进行阵列。左击插入 ，点击关联复制中的阵列特征， 出现阵列编辑框如图 2.18 所示。布局选择圆形阵列，间距设定为数量和节距，数 量为36 节距角为10deg。对其进行圆形阵列。阵列结果如图2.19 所示。

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