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(lái)源 11.1 設(shè)計(jì)概念 1 1.2 分析說(shuō)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 72、手搖式削筆器改造方案 72.1 直立式手搖削筆器模身 72.2 橫杠固定 122.3 屑盒 152.4 連搖桿軸承 172.5 搖桿 19第3 章 總結(jié) 243.1 UG技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響 243.2 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(lái)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(guò)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(wèn)題也沒(méi)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(guò)去人工式地操作是一個(gè)很大的跨越?！霸O(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?；谶@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(lái)說(shuō)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(lái)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(lái)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(lái)平衡力的不足，以更小的力和多轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)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(shuō)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(lái)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(lái)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(guò)于復(fù)雜，不過(guò)在橫擺滾刀的前提下，無(wú)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(guò)錐齒輪的傳動(dòng)來(lái)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(guò)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(chēng)）公司之一。它的產(chǎn)品Unigraphics（簡(jiǎn)稱(chēng)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(guò)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(chē)、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛(ài)立信等。UG成為日本主要的汽車(chē)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(lái)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(zhuān)門(mén)過(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)，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(guò)程中，我也遇到了一些問(wèn)題，例如草圖的約束，怎么總是約束不到位。通過(guò)學(xué)習(xí)才知道，原來(lái)草圖不能畫(huà)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(lèi)使用讓我感受頗深，原來(lái)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(shuō)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(méi)有天才。通過(guò)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，20032 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，20003 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，20014 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，20045 邊守仁，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)：工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)案德解構(gòu)與重建，北京理工大學(xué)出版社，2002