手搖削筆器外形改造的畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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目 錄 第1章 改造來源 ……………………………1 1.1 設(shè)計(jì)概念 ……………………………1 1.2 分析說明 ……………………………3 1.3 設(shè)計(jì)構(gòu)想 ……………………………3 1.4 設(shè)計(jì)軟件的簡(jiǎn)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(jié) …………………………………24 3.1 UG技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響 ………………24 3.2 個(gè)人感想 ………………………………24 參考文獻(xiàn) …………………………………………25 手搖式削筆器外形改造 摘要：本文針對(duì)手搖式削筆器的外形改造做出了詳細(xì)的描述。 第1章 改造來源 1.1 設(shè)計(jì)概念 放眼市場(chǎng)眼前的手搖式削筆器多不勝數(shù)，如何推陳出新呢？市場(chǎng)最近出現(xiàn)了新的產(chǎn)品，那就是電動(dòng)式削筆器。 電動(dòng)式削筆器是采用四級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，通過鉛筆插入鉛筆孔使微動(dòng)彈片接觸導(dǎo)通電流，帶動(dòng)刀架高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)鉛筆不轉(zhuǎn)，刀片與鉛筆產(chǎn)生很大的徑向切力削鉛筆，使削出的鉛筆美觀大方。 這個(gè)產(chǎn)品在使用的本身是一點(diǎn)問題也沒有的，但對(duì)于普通消費(fèi)者而言，這個(gè)卻是一個(gè)不輕易消費(fèi)的數(shù)字。據(jù)調(diào)查，市面上最便宜的電動(dòng)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(duì)比分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)式削筆器的市場(chǎng)并不大，電動(dòng)式削筆器的研制上是成功的，對(duì)過去人工式地操作是一個(gè)很大的跨越。 “設(shè)計(jì)”是上下文驅(qū)動(dòng)的。對(duì)于產(chǎn)品而言，該上下文是指它的用途、它的生存期、使用的材料、時(shí)間因素、使用模式以及規(guī)模等等。 基于這一點(diǎn)，我采用的設(shè)計(jì)中的模仿跟進(jìn)的方法，綜合兩個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)一款手動(dòng)的立式手搖削筆器。 關(guān)于模仿跟進(jìn)，這是大家常用的熟悉的方法，可能有很多做產(chǎn)品策劃的人員，看不起這種方法，認(rèn)為這種方法太簡(jiǎn)單，體現(xiàn)不了策劃人員的價(jià)值。其實(shí)不然，對(duì)于企業(yè)來說是利潤(rùn)壓倒一切，判斷一個(gè)創(chuàng)意有多大價(jià)值，關(guān)鍵在于他為企業(yè)創(chuàng)造了多大的價(jià)值，這不是以產(chǎn)品策劃人員的意志為轉(zhuǎn)移的，希望產(chǎn)品策劃人員務(wù)必要有這樣的意識(shí)。 這項(xiàng)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)齒輪傳動(dòng)來減少直接的反作用力對(duì)手的沖擊，我們針對(duì)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(xiàng)巧妙地使用力的傳動(dòng)，以錐齒輪的傳動(dòng)來減少反作用力。根據(jù)在同樣的結(jié)果下不能做到功的減少，我們這個(gè)產(chǎn)品就需要更多的搖轉(zhuǎn)來平衡力的不足，以更小的力和多轉(zhuǎn)數(shù)來平衡功的要求。 以下就是市面上普遍出現(xiàn)的手搖削筆器。 (圖1) 以下就是市面普遍出現(xiàn)的電動(dòng)式削筆器。 (圖2) 1.2 分析說明 手搖式削筆器的主干設(shè)計(jì)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(gè)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(rèn)為此項(xiàng)設(shè)計(jì)不好的一點(diǎn)是夾筆的裝置過于復(fù)雜，不過在橫擺滾刀的前提下，無可否認(rèn)，這是個(gè)比較好的方法，起碼對(duì)于日常使用是很有幫助的。 1.3 設(shè)計(jì)構(gòu)想 聯(lián)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(shí)對(duì)縱向力的依靠。這里我們通過錐齒輪的傳動(dòng)來減少力的反作用力。以下就是作用力的計(jì)算。 下圖為搖柄與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。 (圖3) 普通的手搖式削筆器經(jīng)過測(cè)試，當(dāng)搖柄作用時(shí)的作用力為5N。 下面是針對(duì)上圖進(jìn)行的作用搖柄作用時(shí)的作用力的計(jì)算。下面的計(jì)算是我們忽略傳動(dòng)所產(chǎn)生的誤差而得出的結(jié)果。 如上式所得的結(jié)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(jié)果足以讓我們的證明了這項(xiàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念。我們的使用對(duì)象主要是針對(duì)年幼的孩子，讓他們也能夠使用上這方便的削筆器，家長(zhǎng)也不用再為孩子不夠力使用手搖削筆器而煩惱了。 1.4 設(shè)計(jì)軟件的簡(jiǎn)介 1.4.1 UG的技術(shù)概述 UGS（Unigraphics Solutions）是全球發(fā)展最快的機(jī)械CAX（即CAD、CAE、CAM等的總稱）公司之一。它的產(chǎn)品Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）軟件是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識(shí)工程的組合。UG軟件能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的企業(yè)提供可測(cè)量的價(jià)值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場(chǎng)；能夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單化；能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)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(jī)、通用汽車、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)、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(chǎn)商Denso的標(biāo)準(zhǔn)，占有90%的俄羅斯航空市場(chǎng)和80%的北美發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)。美國(guó)航天航空界已安裝了10000多套UG，在世界各國(guó)航天航空界享有極高的地位。UG軟件目前也普及到機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。 UG產(chǎn)品主要包括計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工程分析和制造，以及知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化的工具與專門過程的導(dǎo)向 1.4.2 UG的基本模塊 UG入口 UG實(shí)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(shè)計(jì)使用的設(shè)計(jì)軟件是UG。主要采用的是實(shí)體建模以及草圖還有拉伸，旋轉(zhuǎn)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(jìn)入建模模式 1、進(jìn)入U(xiǎn)G4.0界面，點(diǎn)，選擇建模。 (圖5) 2.1.2 以實(shí)體建模建立基本外形 單擊，輸入數(shù)據(jù)，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(shù)值，定位。結(jié)果如下圖所示。 (圖7) 2.1.5 打孔及倒圓角 單擊，輸入數(shù)值，得下圖。 (圖8) 2.1.6 加圓臺(tái)及打孔 (圖9) 2.2 橫杠固定 2.2.1 創(chuàng)建長(zhǎng)方塊模型 單擊，輸入數(shù)值。結(jié)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(jìn)入1層拉伸。結(jié)果如下圖所示。 (圖11) 2.2.3 利用求差功能得凹圓臺(tái) 單擊，得下圖。 (圖12) 2.2.4 倒斜角 單擊，使筆屑不會(huì)過多停留在橫杠上。結(jié)果如圖所示。 (圖13) 2.3 屑盒 2.3.1 建立長(zhǎng)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(zhǎng)方體側(cè)加上一塊凸墊。如下圖所示。 (圖15) 2.3.3 抽殼 單擊，輸入數(shù)值。如下圖所示。完成屑盒。 (圖16) 2.4 連搖桿軸承 2.4.1 旋轉(zhuǎn)草圖形成實(shí)體 單擊，旋轉(zhuǎn)草圖形成實(shí)體，如下圖所示。 (圖17) (圖18) (圖19) 2.5 搖桿 2.5.1 建立長(zhǎng)方模型 單擊，輸入數(shù)值，得到長(zhǎng)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(zhǎng)方模型上，并把長(zhǎng)方模型左邊角倒成圓角，過程及結(jié)果如圖所示。 (圖21) (圖22) 2.5.3 增加圓臺(tái) 單擊，在長(zhǎng)方模型右端負(fù)方向增加圓臺(tái)，輸入數(shù)值，結(jié)果如下圖所示。 (圖23) 2.5.4 圓臺(tái)倒斜角 單擊，輸入數(shù)值，結(jié)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(jié) 3.1 UG技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響 UG技術(shù)應(yīng)用以及手段用于產(chǎn)品設(shè)計(jì),不但拓寬了計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念和方法產(chǎn)生了很大沖擊。具體體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上可以概括為幾個(gè)方面。 (1)創(chuàng)造性地用實(shí)體建模的模式進(jìn)行繪圖。 (2)自動(dòng)生成圖紙，免去一切不必要的麻煩。 (3)設(shè)計(jì)方案交流方便快捷。 (4)產(chǎn)品開發(fā)周期縮短、設(shè)計(jì)成果更為真實(shí)可靠。 (5)設(shè)計(jì)仿真和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。 3.2 個(gè)人感想 通過，了解了UG技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，學(xué)習(xí)到如何用UG軟件進(jìn)行實(shí)體建模。在外型造型設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)才知道，原來草圖不能畫這么工整，要不就會(huì)自動(dòng)約束，造成不必要的麻煩。還有的就是沉孔的使用，在這次設(shè)計(jì)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(shù)，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(jīng)常，也包括我自己。天才不多，真的大師也少，也許正因?yàn)檫@一點(diǎn)。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(jīng)我以為我不會(huì)完成上級(jí)所下達(dá)的任務(wù)，但是這次，我盡力了，我也做到了。 有時(shí)，窮極一生的精力，也未必能做到世人喝彩、后代仰慕——因?yàn)檫@還要看你有沒有天才。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)UG有了更深一層次的了解，讓我深深體會(huì)到自學(xué)能力的提高，自學(xué)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(dǎo)老師的幫助輔導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1] 羅昭新主編，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，北京機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [2] 楊家軍編著，機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，武漢華中理工大學(xué)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(shè)計(jì)集萃：20世紀(jì)經(jīng)典創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品，中國(guó)紡織出版社，2001 [4] 劉瑩，艾紅主編，創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維與技法，北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5] 邊守仁，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)：工業(yè)設(shè)計(jì)專案德解構(gòu)與重建，北京理工大學(xué)出版社，2002