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1、 毕业设计（论文）题 目：基于UG的笔记本散热器风扇三维设计院 (系)： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 二 年 月 日摘 要近年来数控机床的普及以及CAD/CAM技术的快速推广，促进了我国制造业设备的更新换代，在制造业中使用CAD/CAM技术，提高了产品质量，降低了产品成本，缩短了生产周期，不断提高我国产品在国际市场生的竞争能力。对于已经加入世界贸易组织的我国，积极推广CAD/CAM技术，有利于我国企业加速融入全球的竞争机制。Unigraphics（简称UG）是目前功能最大的CAD/CAM软件，在汽车、航天、机械制造等行业应用十分普遍，特别是在模具行业应用更为广泛。它具有强大的曲线
2、设计，实体造型，曲面设计，虚拟装配和生成工程图等功能，可以进行仿真模拟，机构运动分析，动力学分析和有限元分析，可以用于计算机辅助制造，生成直接用于加工产品的数控代码。UG更好的适应了现代机械设计的自动化趋势，使用它可以实现对零件设计的全过程控制，提高零件设计的效率和水平。UG CAD模块是UG的重要组成部分之一。它将基于约束的特征建模技术和传统的几何建模技术想结合，具有极为强大的建模功能。本课题介绍了一种笔记本自带风扇的设计与制造，UG NX操作系统所支持的CAD/CAM软件具有强大的建模和加工功能，大大提高了产品的设计质量和设计效率。关键词： CAD/CAM软件 UG CAD模块 实体造型A
3、bstractIn recent years, the popularity of CNC machine tools and the rapid popularization of the technology of CAD/CAM, promote the upgrading of Chinas equipment manufacturing, the manufacturing end use CAD/CAM technology, improved product quality, reduces the product cost, shorten the production cyc
4、le, improve products in the international market competition ability of our country. For our country has joined the world trade organization, actively promote CAD/CAM technology, is conducive to Chinas enterprises to accelerate the integration into the global competition. Unigraphics (UG) is the fun
5、ction of the largest, CAD/CAM software in the automotive, aerospace, machinery manufacturing and other industries has been widely applied, especially in the mold industry is more widely used, it has strong curve design, solid modeling, curved surface design, virtual assembly and produce engineering
6、drawings, and other functions, can carry out simulation, the mechanism motion analysis, dynamics analysis and finite element analysis, can be used in computer-aided manufacturing, generating nc code directly used for processing products. UG to better adapt to the modern mechanical design automation
7、trend, using it can realize the whole process control of the parts design, improve the efficiency of the component design and level. UG CAD module is one of the important component of the UG. It will feature modeling technology based on constraint and want to combine the traditional geometric modeli
8、ng technology, has very powerful modeling function. This topic introduces a notebook design and manufacture of the fan, UG NX operating system supported by CAD/CAM software is a powerful modeling and processing functions, greatly improving the product design quality and design efficiency.KEY WORD ：C
9、AD/CAM software UG CAD module Entity modelling 目录第一章 前言1第一节 CAD/CAM在我国工业中的运用1第二节 CAD/CAM在我国运用的几个阶段1第三节 CAD/CAM在我国的发展趋势2第二章 实例4第一节 散热风扇的草图设计4第二节 散热风扇的三维设计5结论13致谢14参考文献15第一章 前言第一节 CAD/CAM在我国工业中的运用当今的机械制造业已不是传统意义上的机械加工，而是集机械、电子、光学、信息、生物、能源、管理等学科最新成就为一体的新技术综合体。世界各国经济的竞争，也主要体现在制造技术的竞争，先进制造技术已成为当代国际间科技竞争的
10、重点。形势下，我国机械制造业面临着巨大的挑战和机遇。机械制造中综合应用的CAD/CAM技术，曾为机械制造业提供了强有力的技术支持，它的应用现状及发展趋势必将对我的机械制造业产生深远的影响,它的发展几乎推动了一切领域的设计革命，引起了产品设计和制造方式的根本性变革，可以这样说，CAD/CAM技术的应用已经能衡量一个国家、一个企业的技术水平的重要标志。第二节 CAD/CAM在我国运用的几个阶段在我国，CAD/CAM技术的研究开始于20世纪70年代，最早起步于航空和造船工业，后来逐步在机械、电子、建筑、汽车和服装等行业推广开来。回顾这三十多年CAD/CAM在我国的发展历程，我们大致可以将其分为三个阶
11、段。第一阶段，大约从70年代到80年代末，时间上横跨国家的“六五”和“七五”计划。从软件上看最早进入中国的CAD系统，一般认为是UGNX1.0版；到80年代中期，一些当时的高端软件也从各种渠道进入国内，虽然其中有些已是集成化的CAD/CAM系统，但国内用户常常孤立使用它们的CAD或CAM功能。从硬件上看，由于受“巴统”限制，国外所以高科技设备必须把通过巴黎技术统筹委员会审查才能向中国出口，这就造成我们使用的硬件和软件的过程中，经费的绝大部分都用在硬件上，而软件的投资一般只占一个零头。从1991年到1995年, 即国家“八五”计划阶段，是国内CAD/CAM应用的第二阶段，这是一个快速发展的时期。
12、软件上，二维CAD进入黄金时期，得到了广泛的运用，以Auto CAD为基础结合国内需要进行国产化的软件几乎统治整个二维CAD软件市场。同时三位软件也呈现快速发展的势头，除了UG、Pro/E外，在国内市场又出现了CATIA、Solid works等高端软件。这一时期的软件，尽管各自在技术上仍然偏重某一个应用领域, 但都在朝着CAD/CAM一体化方向发展。硬件上, 虽然“巴统”的限制依然存在, 但其处理能力却显著提高。在对CAD应用的认识水平上, 这一时期有了明显的提高, 大家开始认识到, 硬件只是一个支撑环境, 而软件才是真正产生效益的工具。基于这种认识, 很多企业在立项时都将CAD列为重要内容
13、, 投资力度明显加大, 软件占总投资的比例也明显增大。从1995年我国进人“九五”计划阶段起, CAD/CAM的应用也进人了新的时期。有厂前两个阶段基础的积累, 计算机在企业中的应用水平上了一个新的台阶。多数企业的计算机出图率已达到100%。同时三维软件在许多企业也获得了较多的应用, 除在三维造型及装配和机构仿真方面产生了重大效益外, 在分析计算、数控加工方面也有了很大的突破。在硬件方面, 计算机性能价格比的日益提高也促进了CAD/CAM向规模化应用方向发展。总的说来, 经过70多年的努力,CAD/CAM在我国的应用有了长足的进步, 取得了喜人的成绩。第三节 CAD/CAM在我国的发展趋势针对
14、现阶段我国机械制造业现状，我系统地分析了我国机械制造业发展趋势及CAD/CAM技术的要求，对国内外各种CAD/CAM软件的特点及其应用环境进行了分析，指出了CAD/CAM系统应用的选型原则及开发原则，阐述了CAD/CAM技术的发展及应用对我国机械制造业的意义所在。CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中。随着计算机技术和信息技术的发展，CAD/CAM技术在全球迅速普及开来。对制造业来说，CAD/CAM是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期，降低产品开发成本的强有力手段，已成为企业赢得市场的制胜法宝。因此，研究我国机械行业CAD/CA
15、M技术应用现状，探讨其发展前景，对加快我国机械行业CAD/CAM技术推广应用步伐，提高我国机械制造业的国际竞争力具有深远意义。二十一世纪初的机械制造业，总的发展趋势为：柔性化、灵捷化、智能化、信息化(网络化)。信息产业将成为社会的主导产业，机械制造业也将由信息主导，并采用先进生产模式、先进制造技术、先进组织管理方式的全新机械制造业。其中柔性化是使下艺装备与工艺路线能适于生产各种产品的需要，能适于迅速更换工艺、更换产品的需要。灵捷化是使生产推向市场的准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。能化是柔性自动化的重要组成部分，也是柔性自动化的新发展和延伸，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完
16、善的判断与适应能力。信息化是使机械制造业不再是由物质和能量借助于信息的力量牛产出价值，而是由信息借助于物质和能最的力量生产出价值。因此，信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。CAD/CAM软件的特点及其应用CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台CADICAM软件已经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。3 CAD/CAM技术的主要不足及趋势计算机技术日新月异，硬件更新速度很快。在这短短的明十几年巾，计算机分别经历了大型机、小型机、工作站、微机时代，每个新时代都出现了新
17、的流行的CAD/CAM软件。在工作站时代，UG，Pro/Engifleer是工作站平台三维CAD/CAM软件的佼佼者，而在当今微机时代，SolidWorks在WindowsNT平台的三维CAD/CAM软件中处于领先地位。由于国外在Unix工作站平台上开发CAD/CAM软件已有一定的时间和投人，我国软件在这方面比美国等发达国家落后许多。但是在微机平台上开发CAD/CAM软件是一个全新的领域，我国与国外起点差不多，都是使用OpenGL等丁具进行软件开发，在这基础上开发出先进的，符合本国用户习惯的CAD/CAM软件还是有可能的。针对2l世纪机械制造行业的基本特征，CAD/CAM技术的发展趋势也呈现出
18、以下几个特征：标准化、集成化技术、智能化技术、网络技术的应用、多学科多功能综合产品设计技术等。当然，我们也要看到我们的优势，那就足了解本国市场，便于提供技术支持，相对价格便宜等。国际和国内理论和实践给我们提供了很好的方法和理念，拓展了我们更多的发展空间。在这些前提下，我国CAD/CAM产业只要紧跟时代潮流，跟踪国际最新动态，遵守国际规范，形成自己独特的优势，并且立足国内、结合国情、面向国内经济建设的需要，一定能够开发出特色的符合中国人习惯的CAD/CAM软件，为我国制造业的发展插上腾飞的翅膀。第二章 实例第一节 散热风扇的草图设计在xy基准平面上建立草图，以原点为圆心分别绘制直径为“20”、“
19、34”、“48”三个圆，如图2.1所示。图2.1 画圆以圆心绘制夹角40，绘制一条线段与右侧直线成5，在用圆弧命令绘制“13”、“24.268”两段圆弧。操作如图2.2所示。图2.2 绘制圆弧修剪掉不要的部分如图2.3所示图2.3 修剪 第二节 散热风扇的三维设计完成草图，进入拉伸界面， 拉伸距离为14， 如图2.4所示。图2.4 拉伸拉伸之后边倒圆如图2.5所示。图2.5 边倒圆在xz平面上建立草图，运用样条曲线（通过点）命令在xz平面上绘制两条曲线，分别通过三个关键点，坐标分别为（10,14），（4.7,13）,（-7.7,0）和（10,13.6），（4.7,12.5）,（-7.5,-0.
20、8）如图2.6。图2.6 样条曲线完成草图，拉伸曲线距离25 如图2.7所示图2.7 拉伸拉伸后修剪体， 如图2.8所示。图2.8 修剪体可变半径倒圆角，半径分别为1和4.5，其他边倒角半径为0.1 如图2.9 ；2.10；2.11 所示图2.9 倒圆角1图2.10 倒圆角2图2.11 倒圆角3选择对话框（移动对象） 使其图形按照指定矢量旋转，角度为40度，个数为8 如图2.12所示图2.12 矢量旋转利用圆柱体功能创建一个原点为（0,0,5.5）高度为7，直径为20的圆柱，利用抽壳命令对圆柱上表面进行抽壳厚度为3，如图2.13所示图2.13 抽壳选择界面上的壳单元对圆柱进行抽壳，厚度为3，如
21、图2.14所示。图2.14 抽壳倒斜角，如图2.15所示图2.15 倒斜角笔记本的风扇三维模型如图2.16所示图2.16 三维模型至此，我们的散热器风扇模型就制作完成。结论中国的制造业必须积极地承接世界制造业的转移，力争更快地跨进制造强国的行列；为了承接世界制造业的转移，在保护知识产权的同时努力加强研发力量，努力提高创新能力，使中国制造业从中低端产品加工厂转变为世界制造业中心之一。那么依托强力的UG技术的支持,以工程项目带动科技进步，培养从设计、制造工艺到操作、管理的各类各级优秀人才，一定能使中国的制造业在2l世纪之初，即实现工业化的过程中，再上一个新台阶，真正的成为世界制造业强国! 总之，我
22、们还有很长的路要走，但是要时刻记住，开发UG软件的最终目的是应用UG技术，提高我国机械行业的设计和制造水平，所以，UG软件不仅要水平高，有自己的特色，更要能够市场化，从市场中收回投人，从而能够根据机械行业用户的需求不断地更新发展软件。致谢在完成本篇毕业论文的过程中，得到指导教师悉心的指导，使我受益菲浅。从恩师身上我体味到了丰富的学养、严谨的作风、求实的态度，勤奋的精神，在老师的指导中，我开阔了思路。在这里，感谢我的指导老师，她严谨细致，一丝不苟的作风一直是我学习的榜样，给我无尽的启迪，感谢我的同学们对我的帮助。参考文献1 张莲、李虎斌：“UG NX 4产品模具设计入门一点通”，2006年第1期，2006.05。2 潘春荣、罗庆生：“基于UG软件CAD/CAD功能的应用研究”，机械设计与制造，2002年第6期，2002.10。3施建、胡建杰：“UG NX6.0造型设计项目案例解析”，清华大学出版社，2009。4 铭卓设计主编：“UG NX6产品造型设计实例详解”，清华大学出版社，2009。5张云杰、陈锋正: “UG NX6.0工程图设计”，清华大学出版社，2010。
