台灯三维造型设计

课程（产品）设计台灯三维造型设计学院:机电工程学院业:机械设计制造及其自动化号:学生姓名:指导教师:罗小发指导单位:电子科技大学中山学院机电工程学院完成时间:2011年5月14日电子科技大学中山学院教务处制发课程设计任务书题目目录1绪论1.1台灯三维造型设计背景和意义1.2三维设计软件Pro/ENGINEER的简介2创建台灯三维实体模型2.1台灯三维造型分析2.1.1灯泡设计.32.1.2灯架设计.32.1.3灯泡设计.32.2创建灯罩三维实体2.3创建灯架三维实体2.4创建灯泡三维实体2.5创建台灯组件3全文总结4参考文献1绪论1.1台灯三维造型设计背景和意义台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。它一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内，集中光线，便于工作和学习。一般台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡。有的台灯还有应急功能，用于停电时无电照明已用来应急。台灯，根据使用功能分类有：阅读台灯、装饰台灯。阅读台灯，灯体外形简洁轻便，是指专门用来看书写字的台灯，这种台灯一般可以调整灯杆的高度、光照的方向和亮度，主要是照明阅读功能；装饰台灯外观豪华，材质与款式多样，灯体结构复杂，用于点缀空间效果，装饰功能与照明功能同等重要。至于，使用场所不同，选用的台灯大小尺寸、风格、材质也略有区别。比如酒店用的台灯就比家居装饰台灯的尺寸大很多，特别是用于酒店大堂的台灯，外形尺寸更大、厚重豪华。欧式仿古台灯经久耐看，配套欧式建筑风格，有锦上添花的效果。现代商务酒店套房，则配套一些现代简约台灯，清爽简洁，不拖泥带水，也会令人耳目一新。豪华高档次的台灯，与适合的环境相搭配，点缀空间效果好情况下，无论灯是亮的，还是关着的，都是一件艺术品！随着社会的进步，人们对台灯外观设计的优美和精致追求不断提高，因此对于台灯的三维造型设计是否合理和美观是十分重要的。1.2三维设计软件Pro/ENGINEER的简介Pro/ENGINEER是集CAD/CAM/CAE于一体的大型三维设计软件，其内容丰富、功能强大，随着生产加工自动化水平的不断提高，在我国设计加工领域里的应用越来越广泛。下面就Pro/ENGINEER的特点及主要模块进行简单的介绍：全相关性，PROE各模型建立在一个真正统一的数据结构上，各模块之间是全相关的，如该系统处理三维实体、二维工程图、截面图、总装配以及在分析、仿真加工零件的工艺规程等各类数据时是严格一体化的，同时修改后的尺寸都会反映到从设计到加工的各个过程，以确保所有零件和各个环节的数据一致性；实体造型，在产品的设计过程中，与传统的计算机辅助设计相比，PROE设计产品是基于三维实体而非传统的二维点、线、面；在PROE 中模型有一些工程特征雕砌而成，而非绘制而成的。它可以在完成实体造型后再严格的投影关系产生三视图和其他需要的三维视图，因而生成的二维工程图也是几何上没有错误的；基于特征的参数化造型，特征造型是目前公认的几何造型的发展趋势，在PROE 中实体模型都是有一些工程特征组合而成的。该系统的PROE 提供了拉伸、旋转、扫描、过渡、孔、槽、扭曲、圆角、倒角、抽壳、拔模斜度、自由变形、管道、变截面扫略等众多的特征和特征构造方法，这些都为用户提供了设计非常复杂曲面或实体模型的强有力的工具，装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。另外，PROE还允许用户自己定义特征UFD（User-definedcharacteristics），用户可以通过它建立自己的特征库；数据库的再利用，加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。工程数据库的再利用可以让设计者快速生成整个产品系列。例如在完成了一个零件的设计之后，可以使用family table，将零件的尺寸特征等设为变量，然后给这些变量赋值，就可以生成与原始零件基本相同，但尺寸和某些特征不同的新零件。2创建台灯三维实体模型2.1台灯三维造型分析本文所设计的台灯包括三部分：灯罩、灯架和灯泡，三部分的造型较为简单2.1.1灯罩设计灯罩，呈锯齿圆台环体，台环体上园直径为200mm ，台环体下园直径为400mm ，台环体高为200mm 。2.1.2灯架设计灯架，包括底座、支撑柱和灯罩支撑架。2.1.3灯泡设计灯泡家用小灯泡造型2.2创建灯罩三维实体新建一个Pro/E3.0的零件图，点击特征工具栏中的（旋转工具），弹出如图2.1所示的旋转工具属性菜单，选择“位置”“定义”，弹出如下图2.2所示对话框，选择草绘平面（TOP ），草绘方向参照（RIGHT, 方向为右）如图2.3所示，点选后进入草绘环境。草绘如下图2.4 所示草图。图2.1旋转工具属性菜单 图2.2“草绘”对话框图2.3 完成选项设置后的“草绘”对话框图2.4草绘草图草绘完后选择，完成草绘返回到主窗口工作环境，如下图2.5所示，在旋转，自此，已完成灯罩基体的创建，如下图2.6 所示。工具属性菜单选择图2.5主窗口动态观察灯罩基体造型 图2.6完成灯罩基体造型选择主窗口上的（草绘工具），选择草绘平面（RIGHT ），草绘方向参照（TOP,，完成后如下图2.8 所示。方向为底部），草绘如下图2.7所示草图，选择图2.7草绘“可变剖面扫描”特征的第一参照轨迹 图2.8完成草绘“可变剖面扫描”特征的第一参照轨迹的参考图选择主窗口上的（基准平面工具），创建如下图2.9所示基准平面DTM1 。图2.9新建名为DMT1的基准平面以同样的草绘方法，以刚才创建的DTM1基准面为草绘平面，创建第二条草绘线，如下图2.10所示。 图2.10完成草绘“可变剖面扫描”特征的第二参照轨迹的参考图继续创建一个平分RIGHT 和DMT1基准平面DMT2。以DMT2为草绘平面创建第三条草绘线，如下图2.11 所示。图2.11草绘“可变剖面扫描”特征的第三参照轨迹选择主窗口上的（可变剖面扫描工具），弹出如下图2.12，按着Ctrl 选择之（创建或编辑扫描剖面），前草绘的3条直线，如下图2.13所示，选择 图2.12 “可变剖面扫描”工具对话框图2.13选择上述草绘的三条参照线草绘如下图2.14所示扫描剖切曲面，完成后如下图2.15 所示。图2.14创建扫描剖切曲面 图2.15完成一个齿槽的创建选择刚才创建的可变剖面扫描特征，再选择主窗口上的如下图2.16 所示对话框（阵列工具），弹出图2.16“阵列”工具对话框在第一个下拉列表框中选择“轴”，各参数设置如下图2.17所示，完成后创建如下图2.18 所示的三维实体。图2.17完成“阵列”工具对话框的设置 图2.18创建齿槽的阵列结果图继续创建旋转特征以切除园台体成园台环体。结果如下图2.19 所示。图2.19灯罩模型的最终结果2.3创建灯架三维实体重新建一个Pro/E3.0的零件图，点击特征工具栏中的绘如下图2.20所示草图。（旋转工具）。草 图2.20草绘灯罩托架的横截面完成后，可得如下图2.21所示灯罩托架。在灯架中心创建灯泡安装台以及安装台与灯架罩托盘的连接柱，如下图2.22和图2.23 所示。图2.21 完成灯罩托架的创建图2.22完成安装台和连接柱的创建的立体参考图1 图2.23完成安装台和连接柱的创建的立体参考图2草绘如下图2.24所示扫描曲线，用以创建灯罩托盘的支撑杆。插入扫描特征后如下图2.25 所示。图2.24草绘灯罩托盘的支撑杆的扫描曲线 图2.25完成灯罩托盘的支撑杆的的创建继续创建圆盘形底座，创建后如下图2.26 所示。图2.26完成底座的创建2.4创建灯泡三维实体重新建一个Pro/E3.0的零件图，利用拉伸特征和旋转特征创建如下图2.27所示灯泡体。 图2.27灯泡模型创建结果图2.5创建台灯组件重新建一个Pro/E3.0的组件图，将之前创建的灯罩、灯架和灯泡组合成台灯。其结果如下图2.28所示，可以将图2.28台灯组合图进行分解爆炸，其结果如下图2.29 所示。图2.28台灯各部件的组合结果图 图2.29台灯各部件组合后的爆炸图3全文总结本文通过对台灯三维造型的设计并利用实体造型软件Pro/ENGINEER创建出台灯模型。在建模过程中，使我加深了对实体造型软Pro/ENGINEER认识以及运用，相信对日后的工作有很大的帮助。使用Pro ENGINEER 的过程中，更是对Pro ENGINEER 这种软件的功能有一个更深入的了解，同时学会了如何灵活的去变通，用不同的方法达到想要的效果，草绘、拉伸、旋转、扫描、阵列、组件，不同的功能组合成不同的效果，达到自己想要的效果。最重要的使在本次的设计中所经历的挫折，困难中，得到的锲而不舍的探求精神和多问多学的精神。锲而不舍的探求，正是我能在遇到难题时，不放弃，不断的去寻求解决的方法，在想到设计点子的时候，也去不断的去去最求更好的效果，让自己的设计变得更好。多问多学的精神，使我的在探求的过程中少走了很多的弯路，省了不少的时间。问的，不仅是同学，不仅是老师，更有网络上隐藏的高手，书本中深奥的知识！随着毕业设计的结束，我的大学生活真正的到了尾声。在这一个多月的设计过程中，我查询了大量的资料，对四年所学的知识进行系统的回顾和总结，在老师和同学们的热心帮助下，终于顺利的完成了毕业设计，收获颇丰，同时也受益匪浅。本文的创作基于我的指导老师罗小发老师的指导与督促。对此，我心表感激! 同时也感谢母校四年来对我的辛苦培育以及曾经对我惜心关怀以及教导的所有老师!参考文献 1 朱金波.中文版 pro/ENGINEER wildfire3.0 工业产品设计完全掌握.北京：兵器工业出 版社；电子希望出版社.2007 2 (美斯蒂芬吕金.美国三维设计基础教程Princilpes of Three-Dimensional Design. 上海:上海人民美术出版社.2011 3 江滨,