吹風機三維造型設計【SW三維圖】

吹風機三維造型設計【SW三維圖】,SW三維圖,吹風機,三維,造型,設計,SW 摘要在現代機械產品設計中，應用計算機軟件結合三維CAD技術開發(fā)的的產品精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富。SolidWorks自1993年問世以來，以其優(yōu)異的性能，強大的功能，靈活的可靠作性和創(chuàng)新性，廣泛應用于機械、建筑、電子、航天、化工等工程設計領域，在與同類軟件的激烈競爭中確立了其三維CAD主流設計軟件的地位。該軟件簡單實用，操作方便，是許多工程技術人員的首選，也是目前最為流行的三維CAD軟件之一。本設計以SolidWorks為平臺，對吹風機進行了產品結構設計及建模，主要進行了吹風機的外型設計、元件的尺寸選擇及計算、主要結構件的受力分析等。本設計根據吹風機的原理完成了吹風機的結構設計及產品造型，而且在Solidworks中進行了模擬仿真運動及受力試驗分析，不僅提高了設計效率，也大大縮短了設計周期。在本次吹風機的三維建模中，我分別用到了拉伸、切除、掃描、放樣、鏡像、陣列等方法繪出了外殼、電機、扇葉、馬達等重要部件。關鍵字：三維建模 吹風機 SolidWorks Abstract In modern mechanical product design, application of computer software with the accuracy of product development of 3D CAD technology is high, good texture, vivid and colorful. SolidWorks since its inception in 1993, with its excellent performance, powerful function, flexible reliable and innovative, widely used in the field of machinery, construction, electronics, aerospace, chemical engineering design, in the fierce competition with the similar software established the 3D CAD main flow status of software design. The software is simple, easy to operate, is the choice of engineering and technical personnel, is currently one of the most popular 3D CAD software. The design uses SolidWorks as the platform, the hair dryer for product structure design and modeling, mainly for the hair dryer design, the size of the component selection and calculation, the main structure of the stress analysis. This design according to the principle of blower completed the hairdryer structure design and product modeling, and on the software of Solidworks, the motion simulation and stress test analysis, not only improve the design efficiency, and greatly shortened the design cycle. The hair dryer in the three-dimensional modeling and I were used tensile, resection, scanning, lofting, mirror and array of methods to draw the important parts of the casing, a motor, fan blades, a motor.Keywords: 3D modeling blower SolidWorks 目 錄摘要I1緒論11.1 計算機輔助設計11.2 SolidWorks軟件簡介11.2.1 SolidWorks功能描述21.2.2 COSMOSworks簡介31.3造型設計概念31.4 本次設計研究的內容、目的42 產品概述42.1 吹風機定義42.1.1 吹風機工作原理與用途42.1.2 吹風機構造組成42.2吹風機的分類53 吹風機產品調研分析53.1吹風機發(fā)展史53.2吹風機的行業(yè)現狀53.3吹風機未來趨勢54吹風機的外觀設計74.1吹風機設計理念74.2吹風機外觀色彩74.3吹風機外觀形狀85 吹風機三維造型繪制95.1殼體造型95.1.1新建零件文件95.1.2草圖繪制95.1.9完成外殼創(chuàng)建115.2吹風機的裝配135.2.1新建組件文件135.2.2裝配零件135.2.3裝配效果圖146 基于SolidWorks的動畫制作技術156.1 SolidWorks軟件動畫制作原理156.2 SolidWorks軟件動畫制作的方法166. 2.1 簡單運動動畫166.2.2 路徑動畫166.2.3 視像屬性動畫166. 2.4 基于相機的動畫166.2.5 使用模擬單元的動畫176.2.6 裝配體動態(tài)剖切動畫176.2.7 VBA編程動畫17致 謝20III1緒論1.1 計算機輔助設計 計算機輔助設計(CAD)是指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。 在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設計信息，不論是數字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產生的設計結果，可以快速作出圖形，使設計人員及時對設計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數據加工工作。 CAD技術就是利用計算機的軟硬件服務設計者對產品進行規(guī)劃、分析計算、綜合、模擬、評價、繪圖和編寫技術文件的設計活動，其特點是將設計人員的思維、綜合分析和創(chuàng)造能力與計算機的高速運算、巨大數據存儲和快速圖形生成等能力很好的結合起來。這樣在工程設計和機械產品設計中，許多繁重的工作，例如非常復雜的數學和力學計算，多種設計方案的提出，綜合分析比較與可對計算、處理的中間結果做出判斷、修改，以便更有效的完成設計工作。因而CAD技術能極大的提高工程機械和機械產品的設計質量，減輕設計人員的勞動，縮短設計周期，降低產品成本，為開發(fā)新產品和新工藝創(chuàng)造有利的條件。 現代CAD設計軟件已經不再是替代于手工繪圖的一種工具，而是傳統設計手段的變革。隨著計算機軟硬件的技術日益完善，CAD技術得到迅猛的發(fā)展。CAD技術由傳統的簡單二維繪圖發(fā)展到今天基于特征的三維參數化造型和變量化造型設計技術，它深刻影響社會各個領域的設計技術。 一個完整的CAD系統由計算機硬件和軟件兩大部分所組成的。CAD系統功能的實現，是由硬件和軟件協調作用的結果，硬件是實現CAD系統功能的物質基礎，然而如果沒有軟件的支持，硬件也無法發(fā)揮作用的，二者缺一不可。 CAD技術作為20世紀杰出的工程技術成就之一，現已受到世界各個工業(yè)發(fā)達國家的普遍高度重視，已被廣泛應用于航空、航天、汽車、航海、機械、電子、建筑、紡織以及藝術等各個工程和產品設計領域，并產生了巨大的社會效益和經濟效益。目前，CAD技術的應用水平已經成為衡量一個國家工業(yè)生產技術的現代化水平的重要標志，也是衡量一個企業(yè)的技術水平的重要標志。1.2 SolidWorks軟件簡介SolidWorks軟件是在總結和繼承了大型機械 CAD 軟件的基礎上, 在 Windows 環(huán)境下實現的全參數化三維實體造型軟件， 它具有強大的零件設計、 鈑金設計、 管理設計、 繪制二維工程圖、 支持異地協同工作等功能， 能使零件設計、 裝配設計和工程圖保持時刻的全相關和同步。同時SolidWorks具有良好的開放性和兼容性。它不僅可以向下兼容二維AUTOCAD，使得以前采用AUTOCAD軟件進行的設計得以繼續(xù)使用和轉化，同時還可以與許多其它專業(yè)軟件（如有限元分析軟件Ansys、數據加工軟件Camworks、數據管理系統SmarTeams、三維實體設計軟件UG、PRO/E等）無縫集成為功能十分強大的CAD/CAE/PDM系統，完全能勝任大型工程與產品的設計、分析、制造和數據管理。目前，各類用戶不僅在SolidWorks的強大功能進行各類專業(yè)設計，同時也在不斷探索SolidWorks的二次開發(fā)技術，從而力求擴展SolidWorks的功能并使其用戶化、專業(yè)化。1.2.1 SolidWorks功能描述 草圖：SolidWorks草圖可以插入參考圖片，圖線可以自由拖動，自動解算，自動標注，自我修復。配置：SolidWorks獨特的配置功能迅速展示不同設計方案，以及零件不同狀態(tài)，比如：能夠迅速獲得零件毛坯形態(tài)和尺寸，不僅僅為設計，更延伸到對工藝過程的支持。 陣列：除了常見的規(guī)則陣列，更含有草圖驅動、特征驅動、曲線驅動、數據文件驅動等多種陣列能力，比如：僅僅用一個曲線驅動陣列，就能模擬電纜拖鏈的動態(tài)占位效果。 多實體建模：多實體建模為復雜模型建造帶來更多的實用手段，甚至能像裝配那樣移動、重組實體，完美地實現零件插入零件的復合造型。 特型造型：SolidWorks獨特的特型造型功能極大提高了藝術造型的能力與效率，比如：僅僅使用平直線條的簡單造型，迅速就能轉化為曲面模型。 鈑金：強大的鈑金功能含有多種造型模式，能完成復雜鈑金件的快速建模，比如：放樣鈑金造型能夠展平含有復雜曲面的鈑金件，為相關工藝準備提供迅捷支持。 曲面造型：全面而富于特色的曲面工具，豐富的選項，甚至能完成動物、運動鞋那樣的復雜模型，僅僅一個填補曲面的功能，令許多費力費時的曲面修補變得如此輕松。 焊件功能：僅僅選擇路徑即可快速完成型材組構焊件，自動生成下料清單，并統計材料類型與長度等等。 材質紋理：快速獲得重量、重心等數據，甚至不用渲染，僅僅使用表面紋理即可獲得滿意的真實視覺效果。 尺寸關聯：通過建模過程中設定的關鍵數據關聯。比如：當改變軸承的型號時，相關的軸徑、軸承座等零件自動變化，無須單獨修改。 自定義資源：含有多種項目的自定義資源極大地提高設計效率，比如：在軸上開一個圓頭建槽，或是在管端生成一個法蘭，僅僅通過拖放、選參數、確定等三到五次鼠標點擊即可完成。 裝配：僅僅是拖放即可自動建立合適的配合關系，智能零部件與扣件還能自動調整參數以適應裝配需要，天生就具備動態(tài)模擬的能力，甚至能模仿真實碰撞致動的效果。多達四十萬件的大型裝配也通過了測試。使用圖塊，在裝配中更方便地進行自頂而下的設計工作，使得總體布局草圖兼?zhèn)浜啙嶌`活而詳細的能力。 工程圖：零件與裝配體的工程圖都是自動投影生成，自動填寫標題欄，可控地自動投影尺寸，還能根據不同的配置，給出零件不同狀態(tài)的工程圖，為工藝準備帶來極大便利。并且完全支持圖層、線型等二維CAD能力，并能生成二維CAD可讀的文件。 數據轉換：SolidWorks配有豐富的數據接口，含有自動修復模型能力，它所能夠打開以及轉出的數據格式也許是最多的，比如：它能直接打開PRO/E文件，并讀取特征使之成為可編輯的SolidWorks模型。另外除了這些基礎的功能，專業(yè)版或者高級版還有許多的輔助高級功能，比如:專業(yè)版中包含PDMWorks（工作組級數據管理工具）、SolidWorks Toolbox（支持自定義的零件庫）、eDrawings Professional（完全版設計交流工具）、Photoworks（具有專業(yè)水準的渲染工具）、Featureworks（獨特的，把別的CAD模型轉化為自有參數模型的工具）、SolidWorks Animator（動畫制作工具）、3D Instant Website（在網頁上發(fā)布三維模型）等等；高級版中包含COSMOSWorks Designer（專業(yè)級有限元分析工具）、COSMOSMotion（運動分析工具）、SolidWorks Routing（管路線纜輔助設計工具）等功能。1.2.2 COSMOSworks簡介 COSMOS是一套強大的有限元分析軟件。早期的有限元技術高高在上，只有一些國家的部門如宇航，軍事部門可以使用，而此后的一些有限元分析軟件也都存在界面不友好、難學難用的缺點，且要求的設備昂貴。雖然用的范圍大了一些，但也都是集中在大學和一些研究機構，只有少數專業(yè)人員才能有機會接觸，普通的工程師可望而不可及。然而自COSMOS出現后，有限元分析的大門終于向普通工程師敞開了，把高高在上的有限元技術平民化，它易學易用，簡潔直觀，能夠在普通的PC機上運行，不需要專業(yè)的有限元經驗。普通的工程師都可以進行工程分析，迅速得到分析結果，從而最大限度地縮短設計周期，降低測試成本，提高產品質量，加大利潤空間。 做為世界上最快的有限元分析軟件，COSMOS采用FFE技術使得復雜耗時的工程分析時間大大縮短。COSMOS提供了多場/多組件的復雜裝配分析，從而大大簡化工程師的勞動，使得分析能夠更好地模擬真實情況，結果也就更精確。 COSMOS主要功能模塊（產品）： COSMOSWorks ， COSMOSDesignSTAR ，COSMOSMotion ，COSMOSFloworks ，COSMOSM GeoStar 。其中COSMOSWorks 、COSMOSMotion、 COSMOSFloworks做為標準插件集成在SolidWorks中，整個的使用界面完全是Solidworks的風格，只須簡單的操作，便可進行分析。COSMOS/Works是完全整合在SOLIDWORKS 中設計分析系統的，提供壓力、頻率、約束、熱量，和優(yōu)化分析。為設計工程師在SolidWorks的環(huán)境下，提供比較完整的分析手段。憑借先進的快速有限元技術,工程師能非常迅速地實現對大規(guī)模的復雜設計的分析和驗證，并且獲得修正和優(yōu)化設計所需的必要信息。分析的模型和結果和Soli -dWorks共享一個數據庫，這意味著設計與分析數據將沒有繁瑣的雙向轉換操作，分析也因而與計量單位無關。在幾何模型上，可以直接定義載荷和邊界條件，如同生成幾何特征，設計的數據庫也會相應地自動更新。計算結果也可以直觀地顯示在SolidWorks精確的設計模型上。這樣的環(huán)境操作簡單、節(jié)省時間，且硬盤空間資源要求很小。COSMOS/WORKS是SolidWorks家族最熱銷的分析解決方案，尤其適合于那些有分析需求但是缺乏相關有限元專業(yè)知識的工程師們的需要。COSMOS/WORKS集功能強大、計算精確和簡單好用三大特點為一身，能夠讓工程師們在一天之內開始設計分析，并且迅速得到分析結果。COSMOS/WORKS能夠提供廣泛的分析工具去檢驗和分析復雜零件和裝配，它能夠進行應力分析、應變分析、變形分析、熱分析、設計優(yōu)化、線性和非線性分析。使用COSMOS/WORKS，工程師可以最大限度地縮短設計周期，降低測試成本，提高產品質量，加大利潤空間。COSMOS/WORKS提供的功能強大而又快速、精確的設計分析工具，確保工程師的設計分析更加輕松。1.3造型設計概念造型設計是工程設計與美學藝術相結合的設計方法。它不在是單純的外形設計，而是一種更為廣泛的的設計與活動。其中不僅包括形態(tài)與藝術的結合，而且包括了與實現此種形態(tài)有關的材料、結構、構造、工藝等方面的技術性設計。在這整個過程當中不僅是形態(tài)、機構構造、工藝與使用功能上的統一，也是與設計人員心理生理上的協調。功能、造型形象以及物質技術條件是構成造型設計的三大基本要素。1.4 本次設計研究的內容、目的本次設計研究的內容就是通過Solidworks來實現對吹風機的三維造型設計。主要工作有分析吹風機三維造型設計的特性，吹風機外觀造型的擬定，創(chuàng)建吹風機三維造型，產生裝配效果圖。在此期間我將利用Solidworks畫出吹風機外殼以內部零件等，將會涉及到基本建模，特征操作，創(chuàng)建裝配體，工程視圖設計等知識。本次設計目的就是通過對吹風機三維造型設計，讓我對Solidworks造型設計的基本理論、方法和技巧熟練于心，使我將來進行三維設計時能夠迅速的將理論知識與實踐應用結合，轉化為生產力。2 產品概述2.1 吹風機定義2.1.1 吹風機工作原理與用途吹風機通過通電，電動馬達轉動帶動風葉旋轉。在通過風力把電熱絲產生的熱量由風筒前端吹出。此時吹出的是熱風；若選擇開關不使電熱絲通電發(fā)熱，則吹出的是冷風。吹風機就是此來實現烘干和整形頭發(fā)的目的，但也可供實驗室、理療室及工業(yè)生產、美工等方面作局部干燥、加熱和理療之用。2.1.2 吹風機構造組成吹風機的種類繁多，但是結構大同小異，基本上都是由外殼、電動機、風葉和電熱元件組成。外殼主要是保護層，其次作為裝飾之用，其要求造型美觀、殼體牢固、重量輕便，主要由金屬薄板沖制后表面鍍鉻或用工程塑料壓制而成。電機主要有永磁式電動機和串激式電動機，轉此類速高，多用于軸流式電吹風；而感應式電動機轉速低，多用于離心式電吹風。風葉一般用塑料制成，設計要求出風量大、轉換功率高、噪音小。電熱元件大多數用鎳鉻絲纏繞在瓷質或云母支架上構成，大多數電熱元件上裝有過熱保護裝置，并可調節(jié)加熱溫度。也有新型的吹風機用PTC元件作電熱元件,因為其本身就有過熱保護功能。2.2吹風機的分類按外殼材質分類：金屬型和塑料型；按送風方式分類：離心式吹風機和軸流式吹風機；按功率分類：有250W/350W/550W/750W/1000W/1500W/17000W不等；按電動機種類：永磁式電動機、串激式電動機以及感應式電動機按使用方式分類：手持式吹風機、支座式吹風機以及掛壁式吹風機3 吹風機產品調研分析3.1吹風機發(fā)展史1890年一位美國猶太人受到吸塵器的啟發(fā)發(fā)明了第一個吹風機，當時的吹風機又大又笨重。直到1920年美國拉辛通用汽車公司和漢密爾頓海灘有限公司改進了吹風機，將其中的大部分材料用塑料取代，使得吹風機真正的變得實用起來。后來GCE改變的原有設計，在其內部安裝了馬達；到了1982年德國飛利浦公司又采用新型合金材料，使得吹風機變得輕便有堅固，到了現在吹風機經過了100多年的發(fā)展，吹風機逐漸走向個性化，環(huán)?；δ芤苍絹碓蕉?，外形更是多種多樣。3.2吹風機的行業(yè)現狀近年來吹風機行業(yè)在飛速發(fā)展當中，已經成為小家電領域中不可或缺的一部分，如今在此行業(yè)中外資品牌把持著大半利潤，不過國內品牌也在逐漸追趕當中。經過調研發(fā)現在這如火如荼的吹風機行業(yè)中普遍存在如下幾點問題.，很多吹風機功能還局限于吹出冷熱風，大部分吹風機扇葉噪音過大；電源線不是太短就是太長，太短可活動范圍小，太長又纏繞在一起；還有很多吹風機溫度控制不穩(wěn)定，有時不是過高就是過低；還有的吹風機不方便攜帶；最后還有一個普遍存在的問題就是損害發(fā)質。3.3吹風機未來趨勢通過調研吹風機使用的環(huán)境是多地域，如日常生活中大多數人在浴室，已有部分人外出旅游也會攜帶。更具使用環(huán)境大致可分為家用吹風機、美發(fā)用吹風機、以及工業(yè)用吹風機不等，未來的發(fā)展方向必定更加細分。如今技術日新月異，納米材料開發(fā)和用途的廣泛，都跟隨著社會整體需求在適應，尤其是節(jié)能、安全和效率、健康以及多功能性，電吹風產品技術也在跟隨著創(chuàng)新和實用新型組合，而且人們生活水平的提高，不同人群對吹風機需求程度不同，未來的吹風機設計方向更加多元化，吹風機功能不再局限于吹風冷熱風，如 負離子電吹風，負離子主要體現健康一面，負離子廣泛應用，自然免不了不電吹風實用組合，負離子電吹風，對保護美發(fā)、護法、養(yǎng)發(fā)等，有著獨到的作用。同時負離子在對人身體內部酸堿均衡起著藥物無法取代的作用。負離子電吹風，吹出的風對空氣起著殺菌消毒，又能沉降空氣中的塵埃。紅外電吹風的問世，大大的促進了電吹風的醫(yī)療功能，紅外對治療關節(jié)炎、傷寒感冒，有著奇特的功效。紅外電吹風對頭發(fā)保護和頭皮的保護，是傳統電吹風無法比擬的功能。紅外電吹風在電磁兼容影響極小，所以紅外電吹風的健康功能是技術一次革命。 陶瓷發(fā)熱電吹風，更多體現效率和安全，陶瓷電吹風，充分應用納米技術，材料高分子組合，其發(fā)熱的效率是傳統的電吹風的兩倍以上。傳統的電吹風安全系數只是陶瓷電吹風的三分之一都不到的。綜上所述吹風機未來發(fā)張方向大致以下幾點：吹風機的外觀更加個性化，從而照顧不同人的不同需求；出現無線吹風機，使其活動范圍加大，增加便攜性；開發(fā)出靜音吹風機，減少噪音污染以傷害；集成更多新技術，減少對發(fā)質損害，關注個人健康；產品綠色環(huán)?；?，減少對環(huán)境的污染。4吹風機的外觀設計4.1吹風機設計理念隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，人們的生活水平在不斷提高，生活方式也在逐漸改善。今天，在物質豐富的情況下，創(chuàng)意、美觀和知識已經成為經濟增長的主導因素，制造商們都在努力，讓消費者在眾多的產品中能夠發(fā)現自己的產品，并且忠誠于自己的產品，而唯一的方法就是永遠以顧客的需求為上。隨著產品功能競爭的優(yōu)勢越來越小，在精神需要方面的競爭越來越激烈，來自人們生活的感情信息逐漸成為了產品設計的最重要的依據之一。吹風機自1890年代發(fā)展至今，形狀功能已經發(fā)生很大變化，其中不乏許多優(yōu)秀的代表作。而在這科技日新月異的時代，我們需要更多更優(yōu)秀的設計來引領這個行業(yè)。4.2吹風機外觀色彩色彩是最有表現力的要素之一，不同的色彩帶給我們的不同的感情。當我們看到吹風機外觀的時候，我們可能不是理性地對其色彩產生感覺，但是對它有一種追直接的感情反應。色彩具有極強的感情色彩和表現特征，具有強大的精神影響。實驗表明：當人們看到一個物體時，最初20秒內，色彩的成分占80%；兩秒后色彩占60%，形體占40%；五秒鐘后，色彩和形體各占50%，以后這種狀態(tài)將持續(xù)下去。此外，著名的“七秒鐘定律”又告訴我們，面對琳瑯滿目的商品，人們只要七秒鐘，就可以確定對這些產品是否有興趣，而這七秒之中，色彩的作用達到了67%。美國視覺藝術心理學家布魯墨認為：“色彩喚起各種情緒，表達感情，甚至影響我們正常的生理感受。”的確，合理而巧妙的配色，往往能夠喚醒消費者的購買欲望，讓產品在市場競爭中脫穎而出。蘋果公司的成功也讓我們深刻的感受到色彩的感情魅力。因此，色彩在吹風機外觀效果中起著重要的作用。 色彩作為吹風機外觀的要素之一，不僅具備審美性和裝飾性，而且還具備符號意義和象征意義，這樣才能滿足人們深刻的感情體驗。作為視覺審美的核心，色彩深刻地影響著人們的視覺感受和情緒狀態(tài)。人類對色彩的感覺最強烈、最直接，印象也最深刻。產品的色彩來自于色彩對人的視覺感受和生理刺激，以及由此而產生的豐富的經驗聯想和生理聯想，從而產生復雜的心理反映。在吹風機外觀的色彩設計中，應該考慮包括色相明度、純度以及色彩對人的生理和心理的影響，色彩還應服從于產品的主題，使產品更具生命力，給人強烈的心理感受。不同的色彩及其組合會給人帶來不同的感受：紅色熱烈、藍色寧靜、紫色神秘、白色單純、黑色凝重、灰色質樸，它們表達出不同的情緒成為不同的象征。此外，對色彩的感受還受到所處時代、社會、文化、地區(qū)及生活方式、習俗的影響，反映著人們追求時代潮流的傾向。4.3吹風機外觀形狀好的設計外形是銷量的保證，如今在這個物欲橫流的社會中更是如此。如何才算是一個好的設計，這取決形狀與色彩的配合。要有好的形狀設計，首先與眾不同，這樣才能大同小異的吹風機中脫穎而出；其次要緊跟時尚潮流，這樣避免更不上時代而被淘汰；還有就是要生活化，再此基礎上加以升華以感性賦予產品，使其外觀成為充滿人文關懷的“空筐結構”，不同的觀眾均可以自由地依據自己的生活經驗，在這個“空筐結構”中，裝進自己所感受到的內容。還有情趣化的外觀，體現可愛、活潑、漂亮的風格，現今很多此類產品大受年輕一代人的喜愛。5 吹風機三維造型繪制5.1殼體造型5.1.1新建零件文件打開Solidworks新建零件文件選項，在“子類型”選項組中選擇“零件”單選項.在。如圖5-1-1所示： 圖5-1-1 新建零件文件 5.1.2草圖繪制 單擊“草圖”命令，選擇曲面造型，設置旋轉角度（180度），選擇FRONT平面作為草繪平面，選擇RIGHT平面作為參照平面，方向向右，進入草繪界面，繪制如圖5-2-1所示曲線，點擊“確定”按鈕，點擊預覽窗口出現圖5-2-2所示曲面，點擊確定。旋轉出吹風機殼體圖5-2-1 草繪樣條曲線圖5-2-2 旋轉曲面5.1.9完成外殼創(chuàng)建1) 點擊“拔?！泵?，選擇“底面”作為草繪基準平面，參照方向為右，單擊“草繪”按鈕進入草繪平面，繪制如圖5-9-2所示橢圓，單擊“確定”鈕完成草繪。點擊“倒圓角”命令，倒出如圖5-9-4所示的圓角；2) 點擊“倒角”命令，倒出如圖5-9-5所示的圓倒角；3) 完成效果圖展示如圖5-9-6。圖5-9-1 拔模曲面圖5-9-3 拉伸曲面圖5-9-4 倒圓角圖5-9-5 整體效果5.2吹風機的裝配5.2.1新建組件文件點擊“新建”按鈕，選擇“裝配體”如下圖圖5-1 新建組件5.2.2裝配零件依次裝配畫好的零件：殼體、電機底座、電機、風扇葉、后蓋、前端網格、檔板、開關按鈕，各零件圖如下圖所示： 圖5-2前殼 圖5-3 風殼 圖5-4開關 圖5-5風葉 圖5-6后蓋 圖5-7前端網格 圖5-8電機 圖5-9擋板5.2.3裝配效果圖接著對裝配圖中各零件進行著色，設置透明度，產生如下效果圖。圖5-10裝配效果圖6 基于SolidWorks的動畫制作技術本文為便于SolidWorks軟件的設計產品交流，從SolidWorks軟件動畫制作原理入手，對其動畫制作方法進行了探討，在此基礎上，論述了SolidWorks中動畫制作的基本方法，并以機械式剪板機的實例論證了利用MotionMaaager運動算例制作動畫的效果，得出動畫制作有利于產品的協同設計、縮短產品的開發(fā)周期，促進產品的宣傳和銷售。 SolidWorks軟件是基于Windows操作系統的三維CAD軟件，在航空航天、電子通訊、汽車、模具等行業(yè)得到了廣泛應用。在SolidWorks 2008以前的各個版本中，Animator是一個與SolidWorks完全集成的動畫制作插件，目前，Animator已成為SolidWorks軟件的核心模塊，并更名為MotionManager運動算例。MotionManager將動態(tài)裝配體運動、物理模擬、動畫和COSMOSMotion整合到了單個易于使用的界面中，能夠更方便地制作產品的演示性動畫。筆者以SolidWorks為平臺，對SolidWorks軟件動畫制作技術進行了深入研究。6.1 SolidWorks軟件動畫制作原理 SolidWorks軟件動畫制作就是先建立三維模型，然后通過零部件的外觀漸隱與色彩改變、零部件位置變化或相機位置改變等方法得到豐富多彩的視覺變化效果。6.2 SolidWorks軟件動畫制作的方法6. 2.1 簡單運動動畫 對實際產品來說，其運動可分解為平動和轉動等基本運動的組合。因此在制作動畫之前，需要對零部件的運動進行分解，確定運動零部件的先后次序和零部件運動改變前的先后位置，然后在SolidWorks軟件中切換至動畫制作狀態(tài)，根據機構運動的時間長度，沿時間線拖動時間欄到某一位置，最后移動裝配體零部件到該時刻應到達的新位置。6.2.2 路徑動畫 對于有復雜軌跡的運動來說，利用前述方法就比較困難，必須用路徑配合來制作動畫，首先確定零部件運動所經過的系列位置點，然后根據這些位置點繪制樣條曲線或3D曲線，最后添加路徑配合，通過更改路徑數值使零部件沿著指定的路徑進行運動。這種方法靈活性較大，可用于生成飛機翱翔等比較復雜的運動仿真動畫。6.2.3 視像屬性動畫 SolidWorks軟件提供的視像屬性非常豐富，包括零部件的視向角度、隱藏和顯示、透明度、外觀變化，這些視像屬性既可以單獨動畫，也可隨零部件的運動而同時發(fā)生變化，其操作方法是沿時間線拖動時間欄到某一位置，然后改變零部件的視像屬性。6. 2.4 基于相機的動畫 通過移動相機來更改相機位置、視野、目標點位置等相機屬性，或使用相機視圖方向來實現模型運動，其實質是通過相機的運動生成模型視像變化的動畫?；局谱鞣椒òǎ菏褂面I碼點設置位置、景深及光源等動畫相機屬性；通過添加一輔助零件作為相機橇，將相機附加到相機橇的草圖實體上，利用相機橇移動相機實現在動畫過程中觀看相機視圖。6.2.5 使用模擬單元的動畫 SolidWorks軟件提供了馬達、彈簧、引力等簡單物理模擬工具，它們不考慮零部件大小、質量、摩擦力等方面因素，但能夠對零部件的碰撞進行實時監(jiān)測，依據動力學關系和裝配體的約束條件來決定零部件的運動狀態(tài)，生成視覺動畫。6.2.6 裝配體動態(tài)剖切動畫 利用更改透明度或者隱藏零部件能粗略觀測裝配體的內部結構，利用MotionManager能夠記錄模型即時更新的狀態(tài)，配合裝配體“切除”特征，能夠動畫顯示裝配體動態(tài)剖切效果，更清晰地顯示產品的具體結構。要建立動態(tài)剖切的效果，首先需要一個輔助零件來控制切除的深度，隨著該零件的位置移動，拉伸切除逐漸作用于整個裝配體，達到動態(tài)切除的視覺效果。6.2.7 VBA編程動畫 SolidWorks軟件為用戶提供了開放的、功能完整的二次開放接口，用戶可以利用Microsoft Visual Basic for Applications(VBA)來改變模型參數值，使模型發(fā)生實時更新，將模型進行更新的整個過程動態(tài)錄制下來就形成了動畫，該方法非常靈活，可以實現非常復雜的動畫制作。 結束語通過這次自行車的SolidWorks設計，我對SolidWorks的二維建模、三維建模、動力學分析等相關模塊有了很深的了解。在設計過程中，通過對一些小部件的繪制，鞏固了數字化設計課程所學知識。自行車的整體設計充分的將之前所學結合起來，從小到大、從簡到繁、從雜到精地系統地學習與運用了一遍。我認為這樣的鍛煉時很有必要也是非常重要的，在我們學習工程中是不可或缺的一部分。經過3個月辛苦忙碌，我的畢業(yè)設計課題基本告一個段落。本次畢業(yè)設計主要通過對吹風機外殼的三維造型設計，讓我系統的認識了Solidworks的三維設計功能，從Solidworks的草圖設計、基礎建模特征、特征編輯和操作、工程建模特征、掃描混合類特征、程序和族表、裝配體創(chuàng)建等內容。而且該課題的研究在實際生活中具有很大的應用意義，三維造型設計在現在生活中應用范圍廣泛，也是工業(yè)生產不可缺少的一部分，所以對將來從事此類工作有很大幫助?？傮w而言設計完成的主要工作有下：查閱了各種三維設計相關資料，對三維設計內容、意義方面有了比較深的認識和理解。闡述了設計問題是在怎么樣的情況下提出的，描述了設計要完成的任務，說明了課題研究的目的、意義和采用的研究方法等。參考文獻1張忠將 . SolidWorks 2013機械設計從入門到精通 . 機械工業(yè)出版社 . 20132陳超祥 ， 胡其登 . SolidWorks simulation 高級教程 . 機械工業(yè)出版社. 20133高為國 , 鐘麗萍 . 機械工程材料 . 中南大學出版社 . 20104楊可楨 . 機械設計基礎 . 高等教育出版社 . 20115 項忠霞 ,卜研 ,劉晗 ,黃田 . 山地自行車后懸架機構優(yōu)化設計方法J. 機械工程學報. 2008(10)6 張曉巖. 基于實例的自行車設計系統研究J. 機械. 2008(06)7 項忠霞 ,卜研 ,張玉環(huán) ,黃田 . 一種基于振動舒適性的山地自行車后懸架參數設計方法J. 天津大學學報. 2008(06)8 謝慶森 ,林俊聰 ,黃艷群 . 基于Pro/Engineer二次開發(fā)的自行車參數化設計J . 機械設計 . 2005(10)9 王建華 ,劉海云 ,張效白 . 用CAD實現運動自行車的個性化設計J . 中國自行車 . 2001(02)致 謝本課題是在我的導師史衛(wèi)成老師的親切關懷和悉心指導下完成的。在三個月的畢業(yè)設計過程中史老師對我進行了耐心的輔導，幫我解答了設計中的疑難問題，并給我介紹相關的理論、專業(yè)方面的書籍以及在設計課題方面難題，使我的設計得以順利完成。史老師以其淵博的專業(yè)知識、獨到的見解、嚴謹的治學態(tài)度，時刻感染著我。在設計過程中，他對我提出了許多的相關問題，并總是耐心地給我進行詳細的講解，并對我的設計提出了許多寶貴的意見和建議，使我的設計更加完善！在多次的接觸過程中，史老師還教育我在任何事上都要認真負責，不可有隨便的想法，為我今后走向社會打好了心理上的準備。還要感謝系里的各位老師。正是系里的各位任課老師對我的精心教育和指導，才使我打下了專業(yè)基礎，為我設計的完成奠定了堅實的基礎。另外我還要感謝在全班的給予了我極大幫助的各位同們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在這里請接受我誠摯的謝意!，謝謝你們!由于本人水平有限，在設計方面欠缺和疏漏在所難免，在此懇請老師和專家給于指導改正，這次設計使我得到了很好的鍛煉，自己深感獲益菲淺。再次感謝畢業(yè)設計期間給予我們幫助的所有老師、同學和朋友！21外文翻譯資料機電一體化技術及其應用研究1 機電一體化技術發(fā)展機電一體化是機械、微、控制、機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。1.1 數字化微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發(fā)展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。1.2 智能化即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展，為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。 1.3 模塊化由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產品。1.4 網絡化由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發(fā)展。1.5 人性化機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。1.6 微型化微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。 1.7 集成化集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優(yōu)化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。1.8 帶源化是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發(fā)展方向之一。1.9 綠色化技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸，實現可持續(xù)發(fā)展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。2 機電一體化技術在鋼鐵中應用 在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中主要應用于以下幾個方面：2.1 智能化控制技術(IC)由于鋼鐵具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經等，智能控制技術廣泛于鋼鐵的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼連鑄軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。2.2 分布式控制系統(CS)分布式控制系統采用一臺中央機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優(yōu)化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。CS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。CS是監(jiān)視集中控制分散，故障面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 2.3 開放式控制系統(OCS)開放控制系統(Open Control System)是計算機技術發(fā)展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業(yè)通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。2.4 計算機集成制造系統(CIMS)鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發(fā)貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產率、節(jié)能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優(yōu)化，關鍵就是加強管理，獲取必須的效益，提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。2.5 現場總線技術(BT)現場總線技術(ie Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如420mA，C直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線?，F場總線的引入導致CS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(Programmable Logic Controller)和現場就地控制站等的發(fā)展。 2.6 交流傳動技術傳動技術在鋼鐵工業(yè)中起作至關重要的作用。隨著電力技術和微電子技術的發(fā)展，交流調速技術的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平?，F在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。 4