手摇削笔器外形改造的毕业设计.doc

目 录第1章 改造来源 11.1 设计概念 1 1.2 分析说明 3 1.3 设计构想 3 1.4 设计软件的简介 5第2章 手摇式削笔器改造 72、手摇式削笔器改造方案 72.1 直立式手摇削笔器模身 72.2 横杠固定 122.3 屑盒 152.4 连摇杆轴承 172.5 摇杆 19第3 章 总结 243.1 UG技术对产品设计的影响 243.2 个人感想 24参考文献 25手摇式削笔器外形改造摘要：本文针对手摇式削笔器的外形改造做出了详细的描述。第1章 改造来源1.1 设计概念放眼市场眼前的手摇式削笔器多不胜数，如何推陈出新呢？市场最近出现了新的产品，那就是电动式削笔器。电动式削笔器是采用四级齿轮传动系统，通过铅笔插入铅笔孔使微动弹片接触导通电流，带动刀架高速旋转，此时铅笔不转，刀片与铅笔产生很大的径向切力削铅笔，使削出的铅笔美观大方。这个产品在使用的本身是一点问题也没有的，但对于普通消费者而言，这个却是一个不轻易消费的数字。据调查，市面上最便宜的电动削笔器要七十元，相比起一般的手摇式削笔器只要十元，就这么对比分析，我们不难发现，电动式削笔器的市场并不大，电动式削笔器的研制上是成功的，对过去人工式地操作是一个很大的跨越。“设计”是上下文驱动的。对于产品而言，该上下文是指它的用途、它的生存期、使用的材料、时间因素、使用模式以及规模等等。基于这一点，我采用的设计中的模仿跟进的方法，综合两个产品的优势，设计一款手动的立式手摇削笔器。关于模仿跟进，这是大家常用的熟悉的方法，可能有很多做产品策划的人员，看不起这种方法，认为这种方法太简单，体现不了策划人员的价值。其实不然，对于企业来说是利润压倒一切，判断一个创意有多大价值，关键在于他为企业创造了多大的价值，这不是以产品策划人员的意志为转移的，希望产品策划人员务必要有这样的意识。这项设计主要是根据齿轮传动来减少直接的反作用力对手的冲击，我们针对的人群并不只是成年人，而是考虑到能适合更广的范围，特别是年龄小的孩子们，尤其是幼儿园的小朋友。我们这项巧妙地使用力的传动，以锥齿轮的传动来减少反作用力。根据在同样的结果下不能做到功的减少，我们这个产品就需要更多的摇转来平衡力的不足，以更小的力和多转数来平衡功的要求。以下就是市面上普遍出现的手摇削笔器。(图1)以下就是市面普遍出现的电动式削笔器。(图2)1.2 分析说明手摇式削笔器的主干设计是利用滚刀的平行削笔来操作的，在这里，削笔器需要被迫加装一个夹笔器，而且在夹笔器的连杆末尾还加装了弹簧，用弹簧的弹力来引笔走向滚刀，以方便人的操作。我认为此项设计不好的一点是夹笔的装置过于复杂，不过在横摆滚刀的前提下，无可否认，这是个比较好的方法，起码对于日常使用是很有帮助的。1.3 设计构想联想到能够使削笔器能够在手摇的情况下，自上而下，从而减少铅笔在手摇削笔器工作时对纵向力的依靠。这里我们通过锥齿轮的传动来减少力的反作用力。以下就是作用力的计算。下图为摇柄与内部结构的传动简图。(图3)普通的手摇式削笔器经过测试，当摇柄作用时的作用力为5N。下面是针对上图进行的作用摇柄作用时的作用力的计算。下面的计算是我们忽略传动所产生的误差而得出的结果。如上式所得的结果，立式手摇削笔器是比传统手摇式的削笔器省力一半以上的。这样的结果足以让我们的证明了这项产品的设计理念。我们的使用对象主要是针对年幼的孩子，让他们也能够使用上这方便的削笔器，家长也不用再为孩子不够力使用手摇削笔器而烦恼了。1.4 设计软件的简介1.4.1 UG的技术概述UGS（Unigraphics Solutions）是全球发展最快的机械CAX（即CAD、CAE、CAM等的总称）公司之一。它的产品Unigraphics（简称UG）软件是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAX高端软件，是知识驱动自动化技术领域中的领先者。它实现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的组合。UG软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值；能够使企业产品更快地提供给市场；能够使复杂的产品设计与分析简单化；能够有效地降低企业的生产成本并增加企业的市场竞争实力。正是由于该软件的高度集成化和优越的性能，使之成为目前世界上最优秀公司广泛使用的系统，这些公司包括波音飞机、通用汽车、普惠发动机、飞利浦、松下、精工和爱立信等。UG成为日本主要的汽车配件生产商Denso的标准，占有90%的俄罗斯航空市场和80%的北美发动机市场。美国航天航空界已安装了10000多套UG，在世界各国航天航空界享有极高的地位。UG软件目前也普及到机械、医疗设备和电子等行业，并发挥着越来越显著的作用。UG产品主要包括计算机辅助工业设计、工程设计、工程分析和制造，以及知识驱动自动化的工具与专门过程的导向1.4.2 UG的基本模块UG入口UG实体建模UG特征建模UG自由曲面建模UG用户自定义特征UG工程绘图UG装配建模本次设计使用的设计软件是UG。主要采用的是实体建模以及草图还有拉伸，旋转等功能。第2章 直立式手摇削笔器外形改造2 直立式手摇削笔器外形的改造方案(图4)2.1 直立式手摇削笔器模身2.1.1 进入建模模式1、进入UG4.0界面，点，选择建模。 (图5)2.1.2 以实体建模建立基本外形单击，输入数据，生成外形的模块，如下图所示(图5)2.1.3 抽壳单击，输入抽壳的厚度，如下图所示(图6)2.1.4 添加凸垫单击，输入数值，定位。结果如下图所示。(图7)2.1.5 打孔及倒圆角单击，输入数值，得下图。(图8)2.1.6 加圆台及打孔(图9)2.2 横杠固定2.2.1 创建长方块模型单击，输入数值。结果如下图所示。(图10)2.2.2 创建草图拉伸单击，约束草图。进入1层拉伸。结果如下图所示。 (图11)2.2.3 利用求差功能得凹圆台单击，得下图。 (图12)2.2.4 倒斜角单击，使笔屑不会过多停留在横杠上。结果如图所示。 (图13)2.3 屑盒2.3.1 建立长方体模型单击，建立初步形状。如下图所示 (图14)2.3.2 加凸垫单击，在长方体侧加上一块凸垫。如下图所示。 (图15)2.3.3 抽壳单击，输入数值。如下图所示。完成屑盒。 (图16)2.4 连摇杆轴承 2.4.1 旋转草图形成实体 单击，旋转草图形成实体，如下图所示。 (图17) (图18) (图19)2.5 摇杆2.5.1 建立长方模型单击，输入数值，得到长方模型。如下图所示 (图20)2.5.2 增加凸垫及倒圆角单击，增加凸垫在长方模型上，并把长方模型左边角倒成圆角，过程及结果如图所示。(图21) (图22)2.5.3 增加圆台单击，在长方模型右端负方向增加圆台，输入数值，结果如下图所示。 (图23)2.5.4 圆台倒斜角单击，输入数值，结果如下图所示。 (图24)整体摇杆图形如下图所示。 (图25)第3章 总结3.1 UG技术对产品设计的影响UG技术应用以及手段用于产品设计,不但拓宽了计算机应用领域,同时也对传统的设计观念和方法产生了很大冲击。具体体现在产品设计上可以概括为几个方面。(1)创造性地用实体建模的模式进行绘图。(2)自动生成图纸，免去一切不必要的麻烦。(3)设计方案交流方便快捷。(4)产品开发周期缩短、设计成果更为真实可靠。(5)设计仿真和设计检验。3.2 个人感想通过，了解了UG技术对产品设计的影响，学习到如何用UG软件进行实体建模。在外型造型设计过程中，我也遇到了一些问题，例如草图的约束，怎么总是约束不到位。通过学习才知道，原来草图不能画这么工整，要不就会自动约束，造成不必要的麻烦。还有的就是沉孔的使用，在这次设计中，沉孔的另类使用让我感受颇深，原来沉孔还可以这样用。这里边的一切一切多不胜数，我就不一一枚举了。做一件事很容易，完成一件事的艰难，被许多人所忽视，经常，也包括我自己。天才不多，真的大师也少，也许正因为这一点。这里所说的做一件事，不是一般的做一件事，而是能够做到最佳、最好的一件事，而是做到能致、极限的一件事，曾经我以为我不会完成上级所下达的任务，但是这次，我尽力了，我也做到了。有时，穷极一生的精力，也未必能做到世人喝彩、后代仰慕因为这还要看你有没有天才。通过毕业设计，让我对UG有了更深一层次的了解，让我深深体会到自学能力的提高，自学的有效方法，意志就是我此次能够完成的最大因素，人有很多东西是不能改变的，但也有很多东西是能改变的，包括自己。最后在此谢谢指导老师的帮助辅导。参考文献1 罗昭新主编，机械创新设计，北京机械工业出版社，20032 杨家军编著，机械系统创新设计，武汉华中理工大学出版社，20003 梅尔.拜厄斯，阿尔莱特.巴雷.德邦，詹炳宏译，百年工业设计集萃：20世纪经典创新设计作品，中国纺织出版社，20014 刘莹，艾红主编，创新设计思维与技法，北京机械工业出版社，20045 边守仁，产品创新设计：工业设计专案德解构与重建，北京理工大学出版社，2002