USB風(fēng)扇造型類設(shè)計三維造型【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 寧學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 扇造型類設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 科技的迅猛發(fā)展使 扇 的發(fā)展也進(jìn)入了一個全新的發(fā)展階段。從休閑日用到商務(wù)辦公 ;不管是市井平民還是成功人士，在大街，在學(xué)校，在醫(yī)院，在樓層等 扇 無不閃現(xiàn)著它的倩影。經(jīng)濟(jì)的全球化，人與人之間聯(lián)系的密切化，追求的多樣化也必將促使 扇 的風(fēng)格，款式造型的多彩化發(fā)展。 ,扇 的造型不斷向高精度方向發(fā)展，同時也對設(shè)計設(shè)計人員提出了更高的要求。 本設(shè)計是型號為 扇 的粗略造型設(shè)計。其設(shè)計內(nèi)容大致包括： 扇材料的選用及分析， 扇 結(jié)部件的分析，三維造型圖的繪制，二維工程圖的轉(zhuǎn)換等。由于所學(xué)知識淺薄，本設(shè)計只是粗略造型，旨在了解設(shè)計流程，掌握簡單的造型方法，熟練運用和深化所學(xué)知識 ( 造型的實踐運用 )。 關(guān)鍵詞： 造型設(shè)計， 扇 ， 軟件，二維工程圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 he of SB a of to or in in in on of of SB of , UG is to SB to to is SB 2D is is a at to . 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 目 錄 摘 要 . 2 . 2 1 緒論 . 7 的概述 . 7 的特點和優(yōu)勢 . 7 題的提出 . 9 要研究內(nèi)容內(nèi)容 . 9 究方法 . 9 2 虛擬裝配與模 擬仿真 . 10 擬裝配 . 10 配以及虛擬裝配的概念 . 10 虛擬裝配的要求及建立過程 . 11 虛擬裝配的意義 . 11 虛擬裝配技術(shù)國內(nèi)外的研究動態(tài)及現(xiàn)狀 . 12 虛擬裝配方法與傳統(tǒng)裝配方法之間的比 較 . 13 虛擬仿真 . 13 仿真技術(shù)的起源 . 13 仿真技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)及制造過程中的應(yīng)用 . 14 3 扇零件的造型設(shè)計 . 15 扇總體分析 . 15 殼零件設(shè)計 . 15 扇其他零件設(shè)計 . 23 4 扇虛擬裝配 . 27 總 結(jié) . 32 參考文獻(xiàn) . 33 致謝 . 34 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 1 緒論 的概述 在中國也有很多用戶直接稱之為 “ 破衣 ” 。 1985 年， 司成立于美國 波士頓，開始參數(shù)化建模 軟件 的研究。 1988 年， 過 10 余年的發(fā)展， 經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了 文名野火 6)。 系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 等等。 提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的 實體造型 系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性 件。 的特點和優(yōu)勢 經(jīng)過 20 多年不斷的創(chuàng)新和完善， 在已經(jīng)是三維建模軟件領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊之一，它具有如下特點和優(yōu)勢： 數(shù)化設(shè)計和特征功能 采用參數(shù)化設(shè)計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的簡易和靈活。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 單一數(shù)據(jù)庫 建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不 像 一些傳統(tǒng)的 統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設(shè)計過程的任何 一處發(fā)生改動，亦可以前后反應(yīng)在整個設(shè)計過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。 例如，一旦工程詳圖有改變， 控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應(yīng)在整個三維模型上。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)合起來。這一優(yōu)點，使得設(shè)計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。 全相關(guān)性： 所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn) 品開發(fā)過程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個設(shè)計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型： 用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：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、加工、制造以及 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(jìn)行多次設(shè)計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學(xué)科的工程師同時對同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進(jìn)行的各項工作，由于使用了特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理： 基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“ 嚙合 ” 、 “ 插入 ” 、 “ 對齊 ” 等很容易的把零件裝配起來，同時保持設(shè)計意圖。高級的功能支持大 型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預(yù)先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。 題的提出 目前，世界各國的經(jīng)濟(jì)競爭，主要體現(xiàn)為制造技術(shù)的競爭。電風(fēng)扇是現(xiàn)實生活中最常用的一種家用電器。它影響著人們的日常生活，因為電風(fēng)扇和空調(diào)相比有很多優(yōu)點，它比空調(diào)的耗能要小，特別是隨著國際能源短缺和人 們節(jié)能觀念的深入，電風(fēng)扇更受重視。另外，電風(fēng)扇吹風(fēng)比較自然，開門窗也不受影響，而空調(diào)房間都是密閉的，空氣流通差，很容易感染疾病。此外電風(fēng)扇價格比較便宜受到大眾的喜愛 1。在電風(fēng)扇設(shè)計中的應(yīng)用在市場發(fā)展越來越成熟的今天，電風(fēng)扇產(chǎn)品所涉及的學(xué)科和工業(yè)門類眾多，用傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難達(dá)到。所以就需要尋找一種新的方法來對電風(fēng)扇進(jìn)行設(shè)計。 綜上所述迫切要求實現(xiàn)電風(fēng)扇的虛擬制造、虛擬設(shè)計、虛擬裝配、運動學(xué)仿真、動力學(xué)仿真等。 要研究內(nèi)容 內(nèi)容 本課題主要以 扇整體結(jié)構(gòu)為研究對象，進(jìn)行 扇各個零件參數(shù)化 的基礎(chǔ)建模、并進(jìn)行裝配和修改，研究內(nèi)容如下：風(fēng)扇組成零件的三維模型設(shè)計。 2 扇的三維裝配圖。 究方法 1、對國內(nèi)外現(xiàn)有風(fēng)扇的技術(shù)水平、生產(chǎn)過程、控制等進(jìn)行調(diào)研，歸納，調(diào)查國內(nèi)風(fēng)扇情況和國內(nèi)需求情況，采用本行業(yè)專家建議結(jié)合本課題的設(shè)計，采用 建 模成型 及其仿真 原理設(shè)計 風(fēng)扇 。 2、查閱有關(guān) 風(fēng)扇 、機(jī)械原理、 軟件功能等與設(shè)計相關(guān)方面的資料，研究國內(nèi)外相關(guān)的設(shè)計手冊或書籍，在保證設(shè)計方案可行性的基礎(chǔ)上，用 設(shè)計出 扇的結(jié)構(gòu)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 3、利用計算 機(jī)三維造型軟件對機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維造型和運動仿真，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時修改。實行邊研究、邊設(shè)計，這樣信息反饋快、整改及時、從而提高工作效率。 2 虛擬裝配與模擬仿真 擬裝配 配以及虛擬裝配的概念 1 裝配的概念 任何一臺機(jī)械，都是由許多零件以及部件組成。我們把零件以及部件組裝成一臺完整的機(jī)械的過程成為裝配。由于機(jī)械的復(fù)雜程度不同，零件組合情況不同，在機(jī)械裝配中，我們把組成機(jī)械的單元進(jìn)行分區(qū)： 1） 零件 是機(jī)械組裝的基本單元。零件時由一整塊材料做成，在結(jié)構(gòu)上不能再進(jìn)行拆分。在裝配過程中，有 的零件具有配合基準(zhǔn)，可以保證裝配在其上面的零件具有正確的相對位置，我們稱之為基礎(chǔ)零件。在電風(fēng)扇中。后座可以認(rèn)為是基礎(chǔ)零件 9。 2 ） 組件 由軟干戈零件組成，不具有獨立的功能，比如活塞連桿組件，它由連桿、活塞、銷等零件組成，但是它不具有獨立作用 9。 3 ） 部件和總成 由若干個零件或組件組成，具有結(jié)構(gòu)和作用上的獨立性。習(xí)慣上我們把直接組成機(jī)械的單元成為總成。組成總成的單元成為部件。 機(jī)械的裝配過程就是由零件組裝成組件、由組件組裝成部件、由部件組裝成總成以及最后組裝成機(jī)械的過程 9。 2 虛擬裝 配的概念 虛擬裝配實際上是在計算機(jī)上模擬設(shè)備的連續(xù)裝配過程如何有效地模擬實際裝配過程是虛擬裝配的目的，設(shè)備采用分層裝配是為了更好地模擬裝配的過程。對于整體設(shè)備而言，我們關(guān)心的是設(shè)備中各個組件在裝配體中的裝配形式及其裝配過程，因此在虛擬裝配過程中首先要確定進(jìn)行裝配的零部件組成，其次確定各個零部件的裝配順序，再次確定各個零部件所 需 的裝配約束。最后以連續(xù)的方式實現(xiàn)虛擬裝配過程。在三維設(shè)計系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)備的運動仿真就是在設(shè)計過程買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 中模擬設(shè)計產(chǎn)品的運行情況 ， 為設(shè)計評估提供依據(jù)。設(shè)備中各個運動部件的運動方式是多種多樣的，但 總的說主要有直線運動、回轉(zhuǎn)運動、曲線運動等。要在計算機(jī)上模擬設(shè)備中各個部件的運動過程，就必須了解各個零部件的運動形式及其運動過程。因此首先要對各個部件的運動進(jìn)行分析，然后是其運動的實現(xiàn) 101112。 虛擬裝配的要求及建立過程 產(chǎn)品進(jìn)行虛擬裝配能實現(xiàn)如下功能： 1 體現(xiàn)產(chǎn)品的功能要求 2 應(yīng)能對裝配進(jìn)行評價，指出裝配方法的優(yōu)劣 3 能滿足并行工程的需要 4 能夠使裝配產(chǎn)品系列化，以適應(yīng)市場。 虛擬裝配需要以下步驟： 1 建立產(chǎn)品的三維模型； 2 規(guī)劃產(chǎn)品的裝配順序 ； 3 規(guī)劃每個產(chǎn) 品的裝配路徑； 4 對產(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行評價 13。 虛擬裝配的意義 眾所周知，制造業(yè)是國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備部門，在一定的歷史時期，制造業(yè)的發(fā)達(dá)與否，影響一個國家的前途命運，這對于我們 國家 具有特殊的意義。虛擬制造是新世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的重要方向之一，是現(xiàn)實制造過程在計算機(jī)上的 本質(zhì)體現(xiàn) 。他能在虛擬狀態(tài)下設(shè)計、制造、測試和分析產(chǎn)品，從而更迅速更有效地進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和制造 14。 虛擬裝配是虛擬制造的關(guān)鍵組成部分之一，他通過計算機(jī)對產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，評價和預(yù)測產(chǎn)品模型 ，做出與裝配相關(guān)的工程決策，不需要實際產(chǎn)品作支持。它通過統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)產(chǎn)品的三維設(shè)計過程與產(chǎn)品零部件制造、裝配的高度統(tǒng)一 15。其作用可歸結(jié)為如下幾個方面： 1 選擇最佳方案，優(yōu)化裝配結(jié)構(gòu)。裝配設(shè)計的基本任務(wù)是從原理方案出發(fā)在各種因素制約下尋求裝配結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，由此擬定裝配草圖。在虛擬環(huán)境中對不買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 同的裝配方案進(jìn)行比較，選擇最優(yōu)方案，可以完善裝配系統(tǒng)，保證產(chǎn)品的合格率和優(yōu)質(zhì)率。 2 制造虛擬樣機(jī)，節(jié)約制造使用費用。采用廉價的數(shù)字模型，設(shè)計人員可以從設(shè)計到生成制造整個過程出發(fā)制定周密的計劃，多方面對產(chǎn)品 進(jìn)行觀察和分析， 預(yù)見 生成和裝配過程中出現(xiàn)的問題，即節(jié)約了制造物理樣機(jī)的費用，又減少了材料和產(chǎn)品的庫存。 3 產(chǎn)品的可行性分析，降低裝配成本。對產(chǎn)品的可裝配性分析是產(chǎn)品可制造型的基礎(chǔ)。通過對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動仿真，確保產(chǎn)品的零部件能夠裝配到位，也能夠分析維修過程中可能出現(xiàn)的問題，考慮工具及安全性、視線和拆卸等方面的問題，既降低了成本，又有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。 4 產(chǎn)品并行設(shè)計和 術(shù)的支持和保障。產(chǎn)品并行設(shè)計是讓下游有關(guān)活動盡早 溶匯 到上游的過程中來，使下游的有關(guān)因素能在設(shè)計早期加以考慮。 虛擬裝配技術(shù)國內(nèi)外的研究動態(tài)及現(xiàn)狀 面向虛擬裝配技術(shù)大體上可分作兩個層次 16。一是采用裝配過程可視化手段和 干涉 檢查工具，直觀地展示產(chǎn)品裝配過場中零部件的運用形態(tài)和空間位置關(guān)系，并提供裝配序列的性能及其優(yōu)化結(jié)果。二是基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造虛擬的產(chǎn)品裝配環(huán)境，操作人員有身臨其境的感覺，并能通過視覺、聽覺和觸覺來感知產(chǎn)品的裝配順序和效果。 迄今為止，虛擬裝配的發(fā)展可分為三個階段：第一階段是虛擬裝配理論的提出與完善，第二階段是虛擬裝配原型系統(tǒng)的開發(fā)階段，第三階段是虛擬裝配在工業(yè)界的應(yīng)用研究階段。由于虛擬裝配技 術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，國外的政府部門、企業(yè)和大學(xué)科研院所從 20 世紀(jì) 90 年代中前期就開始了對虛擬裝配技術(shù)多方位、多層次的研究，并且取得了很多的成果，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入對虛擬裝配技術(shù)深入研究和廣泛應(yīng)用的階段。 二十世紀(jì) 九十 年代末期，國內(nèi)以清華大學(xué)、浙江大學(xué)為主的高等院校、科研院和企業(yè)開始積極開展虛擬裝配技術(shù)的課題與項目研發(fā)工作，積極進(jìn)行有意義的理論研究與探索，并且已經(jīng)取得了階段性的理論成果。國內(nèi)虛擬裝配研究目前正處于從第二階段想第三階段過渡的狀態(tài)，處于原型系統(tǒng)開發(fā)或部分使用階段。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 虛擬裝配方法與傳統(tǒng)裝 配方法之間的比較 1 裝配方法 ： 傳統(tǒng)制造理論認(rèn)為，裝配應(yīng)該是整個制造過程的最后一個環(huán)節(jié)，就是按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件、組件和部件進(jìn)行配合和聯(lián)接，使之成為半成品和成品的工藝過程 17。同時，傳統(tǒng)制造業(yè)大都注重規(guī)模效益，新產(chǎn)品的開發(fā)大都局限于已有產(chǎn)品進(jìn)行局部的改進(jìn)設(shè)計，而設(shè)計人員及工人已對產(chǎn)品本身及裝配工藝比較熟悉，一定程度上還是能夠完成產(chǎn)品的設(shè)計、試驗生產(chǎn)、裝配驗證最終批量生產(chǎn)的整個過程。 傳統(tǒng)裝配主要 存 在 兩個 問題：第一，人的因素的影響：產(chǎn)品裝配一直依賴于人的 技巧、經(jīng)驗和判斷，裝配質(zhì)量也主要取決于裝配人員本 身的體能和技能，一些借助機(jī)械手、機(jī)器人來進(jìn)行的裝配，仍然需要依賴人的經(jīng)驗來制定其裝配序列和裝配路徑。第二，裝配過程被局限在 “ 設(shè)計 配） 和 “ 事物驗證 ” 的封閉時空模式中 18。 2 虛擬裝配的優(yōu)勢 ： 作為一門新興的技術(shù)，虛擬裝配技術(shù)實際上是裝配和制造技術(shù)、可視化技術(shù)、仿真技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等多種技術(shù)的結(jié)合，所以它的發(fā)展與以上技術(shù)密切相關(guān)。虛擬裝配技術(shù)主要的特點歸納如下：以實現(xiàn)可裝配性的全面改善為目的，以實現(xiàn)操作仿真的高度逼真為要點，以實現(xiàn)裝配信息模型的集成化為核心，以全周期裝配環(huán) 節(jié)為對象，以裝配多樣化為特色它可以改變傳統(tǒng)裝配中的如下不足： 1 傳統(tǒng)裝配必須等零件全部加工完成之后才能進(jìn)行裝配； 2 傳統(tǒng)裝配不能體現(xiàn)并行設(shè)計思想； 3 傳統(tǒng)裝配一般要反復(fù)修改，進(jìn)行多次試裝配，使得產(chǎn)品周期長，成本高，不能適應(yīng)當(dāng)前密接制造的需要。 虛擬仿真 仿真技術(shù)的起源 仿真技術(shù)是伴隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。在計算機(jī)問世之前，基于物理模型的試驗一般成為 “ 模擬 ” ，它一般附屬于其他相關(guān)學(xué)科自從計算機(jī)特別是數(shù)字計算機(jī)出現(xiàn)以后，其高速計算能力和巨大的存儲能力使得復(fù)雜的數(shù)字計算成買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 為可能，數(shù)字仿真技術(shù)得到蓬勃的發(fā)展，從而使仿真形成一門專門學(xué)科 系統(tǒng)仿真學(xué)。系統(tǒng)設(shè)計是一項復(fù)雜的任務(wù)，計算機(jī)輔助設(shè)計及仿真技術(shù)為系統(tǒng)設(shè)計提供了強有力的工具 19。 仿真技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)及制造過程中的應(yīng)用 虛擬制造是實際制造過程在計算機(jī)上的本質(zhì) 體現(xiàn) ，即采用計算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在計算機(jī)上群協(xié)同工作，在計算機(jī)上建立產(chǎn)品的三位數(shù)字化模型， “ 在計算機(jī)上制造 ” 產(chǎn)生許多 “ 軟 ” 樣機(jī)，從而，在設(shè)計階段，就可以對所設(shè)計的零件甚至整機(jī)進(jìn)行可制造分析，這包括加工過程的工藝分析、鑄造過程的熱力學(xué)分析、運動部件的 運動學(xué)分析以及整機(jī)的動力學(xué)分析等，甚至包括加工時間、加工費用、加工精度分析等 20。 在三維設(shè)計系統(tǒng)中進(jìn)行運動仿真主要是借助于設(shè)計系統(tǒng)提供的參數(shù)化功能。參數(shù)化技術(shù)實質(zhì)上是一種尺寸驅(qū)動技術(shù) ， 其原理是當(dāng)零部件模型中的驅(qū)動尺寸產(chǎn)生變換時，零部件模型中相應(yīng)的形體隨之發(fā)生改變。在本文中實現(xiàn)設(shè)備運動仿真的原理是，當(dāng)連續(xù)改變模型中的某個驅(qū)動尺寸，模型中相應(yīng)的形體就會發(fā)生連續(xù)的改變從而形成模型連續(xù)運動的效果。利用這種方法實現(xiàn)的運動仿真需要建模和裝配技術(shù)的支持。以便與 然而目前的三維設(shè)計系統(tǒng)隨著計算機(jī)的發(fā)展，在 術(shù)領(lǐng)域中，二維設(shè)計逐漸向三維設(shè)計方向發(fā)展，只是提供了簡單的建模、裝配及二維工程圖生成功能，這些功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計工作的要求，比如當(dāng)設(shè)計者在設(shè)計過程中需要進(jìn)行一些簡單的工程分析工作時，系統(tǒng)就無法滿足要求，因此需要其它的工程分析系統(tǒng)來配合以便完成相應(yīng)的工作，這就會大大增加設(shè)計者的設(shè)計工作量、延長設(shè)計的周期、增加設(shè)計費用 21。下面就以虛擬仿真技術(shù)在電風(fēng)扇設(shè)計中的應(yīng)用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 3 扇零件的 造型 設(shè)計 扇總體 分析 電風(fēng)扇的建模 設(shè)計總體上來說是使用了有底向上得到產(chǎn)品設(shè)計方法，在電風(fēng)扇底座的設(shè)計過程中滲透了由頂向下產(chǎn)品設(shè)計方法的基本思想，我們在學(xué)習(xí)電風(fēng)扇的建模設(shè)計過程中出了學(xué)習(xí)建模方法外，更多的是學(xué)習(xí)這種建模的思想。 電風(fēng)扇的設(shè)計綜合運用到了拉伸、掃描、混合等基本建模方法，曲面修剪、合并、偏移、曲面替換實體等復(fù)雜曲面建模方法，剖面圓頂?shù)雀呒壗７椒ā?殼 零件 設(shè)計 搖頭風(fēng)扇的電機(jī)主要由三部分組成：電機(jī)外殼、電機(jī)的電器部分（包括定子和轉(zhuǎn)子）及驅(qū)動風(fēng)扇搖擺的曲柄連桿。電機(jī)外殼的功能就是包容和承載后兩個部分，這里介紹風(fēng)扇電機(jī)外殼的 設(shè)計過程。 風(fēng)扇電機(jī)外殼又由風(fēng)扇電機(jī)主體和后蓋兩部分組成，二者可以拆開，以便在其內(nèi)部安裝電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子及電刷等電器部分。風(fēng)扇電機(jī)主體和后蓋可以先進(jìn)行整體建模，完成后用平面將其分割開來，再進(jìn)行細(xì)部修飾。 （ 1） 新建一個名為 文件。繪制如圖 3示的草繪，將其拉伸14進(jìn)行抽殼出來，設(shè)定壁厚 2圖 3殼后如圖 3后對背面進(jìn)行拔模處理，操作過程如圖 3面為拔模樞軸，拔模斜度為 5 ，得到圖 3示的特征。 圖 繪 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 3 圖 3 3 圖 3 2） 在草繪環(huán)境下，使用草繪工具條上的使用功能 ，繪制圖 3示的草繪，拉伸 8到圖 3后繪制如圖 3草繪，用曲線拉伸而成的曲面對其進(jìn)行修剪并進(jìn)行倒圓角處理得到圖 3 圖 3 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 3 圖 3 3）以 為草繪平面，繪制如圖 3示的草繪，將其拉伸 20后對其正面，背面及上方面板均進(jìn)行拉伸減料處理，減料深度分別為 2、1到如圖 3示的特征，接著在正面添加直徑為 48厚 1度 3薄壁圓環(huán)得到圖 3 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 圖 3 圖 3 4）使用抽取功能，設(shè)定偏移量為 制如圖 3示的草繪，將其拉伸 65到如圖 3示的曲面片。 圖 3 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 5）對曲面片進(jìn)行修剪。 1）以 為草繪平面，繪制如圖 3示的斜線及旋轉(zhuǎn)中心線，將該曲線旋轉(zhuǎn) 60 3示的旋轉(zhuǎn)曲面。 圖 3 圖 3）以 為鏡像平面，通過鏡像操作獲得旋轉(zhuǎn)曲面的鏡像。 3）將過濾器設(shè)置為“面組”，選中旋轉(zhuǎn)曲面原型和鏡像曲面，單擊特征工具條上的 按鈕，將它們合并為一張曲面。 4）按下 ，先后選中剛 合并的曲面及步驟（ 4）生成的曲面，單擊特征工具條的 按鈕，在預(yù)覽中注意黃色箭頭的指向【見圖 3滿意后單擊合并操控板上的 按鈕完成合并，得到兩張曲面互相修剪的實際效果，如圖 3示。 圖 3 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 5）對合并后的曲面進(jìn)行加厚處理，設(shè)定厚度為 厚 方向指向內(nèi)部。 （ 6)抽取圖 3環(huán)內(nèi)側(cè) 40 的圓，將其拉伸為 80的圓柱體，并對其左端棱邊進(jìn)行圓角，得到如圖 3示的特征。 (7）以 為草繪平面，繪制如圖 3過旋轉(zhuǎn)減料操作獲得電機(jī)外殼的內(nèi)部空腔，如圖 3示。 圖 3 圖 3 圖 38)使用拉伸操作在外殼底部創(chuàng)建兩個 8 的安裝孔和高 30安裝導(dǎo)柱，如圖 3示。 圖 3 9）在電機(jī)外殼正面創(chuàng)建直徑 6 30葉片壓緊螺桿，并分別創(chuàng)建 及 的螺紋，如圖 3圖 3示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 圖 3 圖 3 10）使用拉伸減料操作在外殼正面及面板上創(chuàng)建通風(fēng)散熱窗口，經(jīng)過陣列和鏡 像后的窗口如圖 3示。 圖 3 11）分割電機(jī)外殼主體和后蓋。 1）選取曲面拉伸操作，以 為草繪平面，繪制一條直線，將其雙向拉伸成一個曲面，然后再點擊拉伸操控板上實體按鈕 ，拉伸 曲面成為切割工具，注意預(yù)覽中黃色箭頭的指向，水平箭頭指向外側(cè)表示將把曲面外側(cè)部分剪除（見圖 3單擊拉伸操控板上的 按鈕完成電機(jī)外殼主體的分割（如圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 圖 3 圖 3）創(chuàng)建搖桿曲柄基座。以外殼底面為參照創(chuàng)建基準(zhǔn)面 定距離為 3 草繪平面，繪制 35圓將其向上拉伸減料 10到曲柄基座。接下來創(chuàng)建 8桿通孔。 3）對外殼主體進(jìn)行倒圓角等修飾處理。完成后以 文件名保存副本備用。 4）右擊模型樹上的拉伸 26，在快捷菜單中選取“編輯定義”，即又返回到步驟 1）的狀態(tài)，點擊拉伸控制板上的 按鈕，使水平黃色箭頭指向內(nèi)側(cè)，（圖 3將要修剪掉的是外殼的主體部分，單擊拉伸操控板上的 按鈕，得到電機(jī)外殼后蓋部分，如圖 3示。 圖 3 圖 3）在后蓋平面上創(chuàng)建兩個 螺釘孔，并使用【插入】 /【高級】 /【唇】功能創(chuàng)建唇部，以保證可靠地裝配。最后保存副本以 文件名存盤備用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 扇 其他零件 設(shè)計 電風(fēng)扇葉片一般為一螺旋面，應(yīng)滿足一定的空氣動力學(xué)要求。當(dāng)其 高速 旋轉(zhuǎn)的時候，葉片推動空氣能形成較強的氣流，可達(dá)到?jīng)鏊禍氐哪康摹＿m當(dāng)改變螺旋面的翹曲程度，可以將葉片用于航空發(fā)動機(jī)或摩托艇螺旋推進(jìn)器上。現(xiàn)利用曲面建模方法實現(xiàn)電風(fēng)扇葉片的整體建模。 （ 1）創(chuàng)建螺旋面。新建一個名為 文件。選取主菜單上的【插入】/【螺旋掃描】 /【曲面】命令，彈出如圖 3示的“曲面：螺旋掃描”控制框和菜單管理器，接受系統(tǒng)對屬性的默認(rèn)設(shè)置，單擊“完成”；根據(jù)系統(tǒng)的提示選擇 為掃描軌跡的草繪平面。繪制如圖 3示的直線作為掃描軌跡和掃描中心線。單擊草繪工 具條上的 按鈕，退出草繪。在彈出的“輸入節(jié)距值”輸入框中輸入 130，單擊 按鈕或按下“回車 ” 鍵，再次進(jìn)入草繪，繪制如圖 3示的直線作為掃描截面，單擊草繪工具條上的 按鈕，退出草繪。最后單擊控制框上的“確定”按鈕，創(chuàng)建螺旋曲面如圖 3示。 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 圖 3 圖 3 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 （ 2） 陣列生成三 個螺旋曲面。單擊特征工具條上的 按鈕，在陣列操控板上 選擇陣列類型為“方向”，旋轉(zhuǎn)陣列，并選擇坐標(biāo)系上的 Y 軸為陣列中心 線，輸入陣列個數(shù) 3，角度增量為 120 3形區(qū)出現(xiàn)陣列預(yù)覽， 如圖 3擊操控板上的 按鈕，獲得陣列后的三個螺旋曲面如圖 3 3 3 圖 3 3） 單擊特征工具條上的“拉伸”命令，以 草繪平面，繪制一個直徑 80圓，退出草繪，將該圓拉伸為 高 40圓柱，作為葉片的中心 部分。 （ 4） 繪制葉片輪廓草圖并復(fù)制。單擊草繪按鈕，進(jìn)入草繪環(huán)境，以 為從 草繪平面繪制如圖 3線輪廓，退出草繪。選取主菜單上的【編輯】 / 【幾何陣列】命令，在陣列操控板上的選項及輸入數(shù)據(jù)與步驟（ 2）完全相 同，通過幾何陣列得到另外兩個曲線輪廓如圖 3 圖 3 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 （ 5）進(jìn)行拉伸減料，獲得葉片特征。首先選中選取曲線輪廓的原型，然后單擊 特征工具條上的拉伸按鈕，在拉伸操控板上選擇曲面，設(shè)定拉伸方向和距 離，注意水平黃色箭頭指向曲線輪廓的外 側(cè)，單擊操控板上的 按鈕，獲得一個 葉片曲面特征。 采用類似的方法將另外兩個由陣列復(fù)制而 來的曲線輪廓也分別進(jìn)行拉伸減料操作， 獲得第二和第三個葉片特征 如圖 3 注意：用于拉伸的曲線輪廓需要在 圖 3抽取命令抽取獲得。 （ 6）加厚操作，形成實體。將過濾器設(shè)置為“面組”，選中第一 個葉片特征， 選取主菜單上的【編輯】 /【加厚】命令，輸入加厚值為 1擊操控板 上的 按鈕，獲得一個葉片實體特征。 接著按照同樣的方法對第二和第三葉片曲面進(jìn) 行加厚，隨后使用倒圓角命令對葉片實體模型 的邊進(jìn)行倒圓角，設(shè)定圓角半徑為 （ 7） 對葉片部分進(jìn)行修飾。拉伸減料形成內(nèi)腔后拉 伸減料形成安裝孔再設(shè)置加強肋并進(jìn)行陣列 見圖 3由于操作過程比較簡單，這里就 不再贅述。 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 4 扇 虛擬 裝配 該 風(fēng)扇機(jī)構(gòu)的運動部分為桿系結(jié)構(gòu)，主要運動副為“銷釘”連接關(guān)系?；?地剛性固結(jié)，可視為“主體”，支柱（ 基座、連接桿（ 支柱均為“剛性”連接，在該機(jī)構(gòu)中，基座、支柱、連接桿三者為固定不動的構(gòu)件；搖臂（ 連接桿、電動機(jī)（ 搖臂、葉片（ 電動機(jī)均為“銷釘”連接；后網(wǎng) 罩（ 電動機(jī)、前網(wǎng)罩（ 后網(wǎng)罩均為“剛性”連接，前 /后網(wǎng)罩隨電動機(jī)一起繞運動軸旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)以上連接關(guān)系，采用本節(jié)開始所說的第二種方法，即按照運動副連接關(guān)系來創(chuàng)建一個新的“ 扇”裝配體模型，為該機(jī)構(gòu)的運動仿真分析做好準(zhǔn)備。具體裝配和仿真過程如下： 接”關(guān)系創(chuàng)建電風(fēng)扇裝配模型 （ 1）啟動 野火 建一個名為 “組件”文件，進(jìn)入裝配環(huán)境。單擊右工具條上的 按鈕，將基座零件 載到圖形區(qū)。 （ 2）在彈出的“元件放置”操控板上選取連接關(guān)系為“剛性”，坐標(biāo)系 裝配體的坐標(biāo)系 “對齊”關(guān)系。單擊操控板上的“確定”按鈕，基座零件被定位在裝配體模型上，并作為下一步裝配的基礎(chǔ)構(gòu)件。 （ 3）裝配支柱。單擊右工具條上的 按鈕，將支柱零件 載到圖形區(qū)，同樣選取“剛性”連接關(guān)系，分別選中支柱和基座的中心軸為“對齊”關(guān)系，再選中支柱的內(nèi)圓柱底面和基座的圓環(huán)頂面為“配對”關(guān)系，并令二者 重合，單擊“確定”按鈕，完成支柱的裝配。裝配過程如圖 4示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 圖 4配支柱 （ 4）裝配連接桿。單擊右工具條上的 按鈕，將連接桿零件 載到圖形區(qū)，同樣選取“剛性”連接關(guān)系，分別選中連接桿和支柱的中心軸為“對齊”關(guān)系，再選中連接桿的內(nèi)圓柱底面和支柱的圓環(huán)頂面為“配對”關(guān)系，并命二者重合。單擊“確定”按鈕，完成連接桿的裝配。裝配過程如圖 4示。 圖 4配連接桿 （ 5）裝配搖桿 。 單擊右工具條上的 按鈕，將搖臂零件 載到圖形區(qū)，選取“銷釘”連接關(guān)系，分別選中搖臂和連接桿的中心軸為“對齊”關(guān)系，再選中搖臂的側(cè)面和連接桿的內(nèi)側(cè)面為“配對”關(guān)系，并令二者重合；此外還 要設(shè)置“旋轉(zhuǎn)軸”以確定搖臂的初始位置；分別選中搖臂的 和連接桿的 ，并在當(dāng)前位置欄中輸入 0配。裝配過程如圖 4示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 圖 4用“銷釘”連接裝配搖臂 （ 6）裝配電動機(jī)。單擊右工具條上的 按鈕，將電動機(jī)零件的 載到圖形區(qū)，選取“銷釘”連接關(guān)系，分別選中電動機(jī)斜孔和搖臂的中心軸為“對齊”關(guān)系，再選中電動機(jī)上斜孔的底面和搖臂銷軸的頂面為“配對”關(guān)系，并令二者重合，單擊“確定”按鈕，完成電動機(jī)的裝配。裝配過程如 圖 4示。 圖 4用“銷釘”連接裝配電動機(jī) （ 7）裝配電動機(jī)后蓋。由于電動機(jī)后蓋是從電動機(jī)模型上修剪下來的，其坐標(biāo)系與電動機(jī)體位統(tǒng)一坐標(biāo)系，所以只要先設(shè)定“剛性”連接，然后采用坐標(biāo)系對齊的方式就可以將其準(zhǔn)確定位。 （ 8）裝配后網(wǎng)罩。單擊右工具條上的 按鈕，將后網(wǎng)罩零件 取“剛性”連接關(guān)系，分別選中后網(wǎng)罩和電動機(jī)的中心軸為“對齊”關(guān)系，還要增選后網(wǎng)罩上安裝板背面和電動機(jī)的正面為“配對”關(guān)系，并令二者重合，單擊“確定”按鈕，完成后網(wǎng)罩的裝配。裝配過程如 圖 4示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 30 圖 4配后網(wǎng)罩 （ 9）裝配葉片。單擊右工具條上的 按鈕，將后葉片零件 載到圖形區(qū)，選取“銷釘”連接關(guān)系，分別選中葉片和電動機(jī)的中心軸為“對齊”關(guān)系，再先后選中葉片頂面和電動機(jī)軸的頂面為“配對”關(guān)系，并令二者之間的偏移量為 5擊“確定”按鈕，完成葉片的裝配。裝配過程如圖 4示。 圖 4用“銷釘”連接裝配葉片 （ 10）裝配前網(wǎng)罩。單擊右工具條上的 按鈕，載到圖形區(qū)，選取“剛性”連接關(guān)系， 分別選中前網(wǎng)罩和后網(wǎng)罩的中心軸為“對齊”關(guān)系，再選中前網(wǎng)罩圓環(huán)曲面及后網(wǎng)罩圓環(huán)平面，并設(shè)置二者為“相切”關(guān)系，單擊“確定”按鈕，完成前網(wǎng)罩的裝配。裝配過程如圖 4示。 圖 4配前網(wǎng)罩 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 31 至此 扇機(jī)構(gòu)的主要零件已裝配完畢，為下一步進(jìn)行機(jī)構(gòu)運動仿真分析做好了準(zhǔn)備。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 32 總 結(jié) 本文從最初的背景介紹，課題分析拓展出基于 扇的結(jié)構(gòu)設(shè) 分析。 在文中，詳細(xì)介紹了 扇的風(fēng)扇葉片和電機(jī)等零件的工作原理和制作過程，參閱 各種結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，盡可能多的嘗試不同設(shè)計方法以達(dá)到學(xué)習(xí)目的。除了設(shè)計方法運用，還運用了 制出了各部分的零件圖和裝配圖，以及運動仿真情況，以便對各部分的結(jié)構(gòu)情況都有更直觀的了解。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 33 參考文獻(xiàn) 1 楊可楨 M. 北京：高等教育出版社， 2006. 2 和清芳，徐 征 品設(shè)計與機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析 M械工業(yè)出版社， 2004. 3 彭國希 文野火版