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基于 proe 闹钟 外观 造型 设计

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内容简介：

河南科技学院本科毕业论文（设计）中期 进展情况 检查表 学生姓名 刘振 班级 机教 043 班 指导教师 胡志刚 论文（设计）题目 基于 的闹钟外观造型设计 目前已完成任务 到目前为止，按照毕业设计的进度要求，论文的内容以基本完成，开题报告和英文资料翻译已完成并交指导教师胡老师检查，对于对闹钟零件的实体建模已经任务完成，并根据预期的仿真要求，对闹钟进行了连接装配，有关零件实体建模和装配 步骤正在整理中 。 是否符合任务书要求进度： 符合 任务书要求进度 尚需完成的任务 根据设计要求，还有一下任务尚需尽快完成：闹钟的运动 仿真、 动画捕获 、 撰写毕业设计报告 、 示文稿制作。 能否按期完成论文（设计）： 以现在的进度看，能按期完成论文 存在问题和解决办法 存 在 问 题 英文翻译中，有些句子翻译的不是太准确 。在零件的装配时，有些约束使用不当，可能造成某些零件无法仿真。 拟 采 取 的 办 法 根据存在的问题， 首先查阅词典改正英文翻译，然后， 根据自己的设计要求将零件重新装配，以实现其能仿真的功能。 指导教师签 字 日期 年 月 日 教学院长（ 系 主任） 意 见 签字： 年 月 日 摘 要 闹钟是人们日常生活中不可缺少的日用品，特别是现在市场上流行的工艺闹钟，更成为了人们买闹钟时的首选商品，本设计 我们 就以 软件的三维绘图对工艺闹钟进行造型设计。 作为一种 高效快捷的 三维 件， 功能强大，操作灵活，设计理念优越。 在闹钟设计过程中，首先分析了闹钟的发展情况、类型和结构，然后选定了研究对象，并确定了其结构、组成元件及相关尺寸，本文采用了 由底向上 的设计方法 对闹钟的各个零件进行实体建模 。在完成零件的建模后，用 的虚拟装配功能对零部件进行了装配，并通过机构仿真 模块进行了 闹钟 的干涉分析和运动仿真。 关键词 ： 闹钟 ， , 装配 ， 运动仿真 f is an in s in is It s to an In we an is on . As a is is we we of an In we of we we E to do , 河南科技学院本科生毕业论文（设计）任务书 题目名称 ： 基于 的闹钟外观造型设计 学生姓名 刘振 所学专业 机电技术教育 学号 20040315036 指导教师姓名 胡志刚 所学专业 机电工程 职称 副 教授 完成期限 2008 年 12 月 22 日 至 2009 年 5 月 25 日 一、论文（设计）主要内容及主要技术指标 （ 1）用 进行工艺的所有零部件的实体造型 （ 2）用 对 工艺闹钟 进行虚拟装配设计 （ 3）用 对 工艺闹钟进行基本仿真， 使表针能够走动 (1) 实体造型应正确 (2) 装配仿真 应无干涉 （ 3）仿真使表的时间误差应尽量缩小 二、 毕业论文（设计）的基本要求 文）一份：有 200 字左右的中英文摘要，正文后有 15 篇左右的参考文献，正文中要引用 5 篇以上文献，并注明文献出处。论文字数在 6000 字以上； 000 汉字的与本课题有关的外文翻译资料； 0000 字以上； 三、毕业论文（设计）进度安排 12 月 22 日 1 月 9 日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。 2. 2009 年 2 月 16 21 日（第 1 周），指导教师审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。 3. 2009 年 2 月 23 日 28 日（第 2），毕业设计单元部分设计。 4. 2009 年 3 月 30 日 4 日（第 7 周），毕业设计中期检查。 5. 2009 年 4 月 6 日 9 日（第 8），设计仿真、整理、撰写毕业设计报告。 6. 2009 年 5 月 11 24 日（第 13）上交毕业设计报告，指导 教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。 5 月 25 日 31 日（第 15 周） 毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。 目 录 1 绪论 . 1 2 设计任务 . 1 3 设计理念 . 1 表的发展状况 . 2 表的分类和基本工作原理 . 3 择钟表的类型 . 3 定工艺闹钟的元件 . 4 4 实体建模 . 4 艺闹钟上盖设计 . 4 盖的绘制 . 9 盘的绘制 . 10 5 闹钟的装配 . 10 6 运动仿真 . 12 入机构模块 . 13 置驱动、定义伺服电动机 . 13 建并运行运动分析 . 14 行干涉检验、结果回放及捕捉 . 15 7 结束语 . 17 致谢 . 17 参考文献 . 18 附图 . 19 1 1 绪论 随着机械设计行业竞争的日益加剧和 术的不断完善，三维设计技术已经发展到了一个很高的阶段，它为工程技术人员提高设计效率和产品质量做出了很大的贡献，所以现在 、 一系列三维 逐渐渗透到产品设计全过程中，作为一 种流行的高端三维件， 功能强大，操作灵活，设计理念优越 1。 是美国 数技术公司）开发的大型 成软件，自 1989 年问世以来， 软件经历了二十年的发展，凭借其优越的性能，在与同类软件的激烈竞争中占据了主导地位，成为机械设计领域主流三维设计软件，越来越受到工程技术人员的欢迎。 软件在工业产品造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、有限元分析、功能仿真以及关系数据库管理等方 面都有广泛的应用，是当今优秀的三维实体建模软件之一 3。 2 设计任务 对于闹钟大家都很熟悉，它已经成为人们日常生活中不能缺少的物品，其外观造型多种多样，其基本功能也就是计时和定时，从而成了上班族和学生族的必须品，随着社会商品的不断丰富以及人们对产品审美追求的日益提高，现在的闹钟除 了实现基本功能外，设计精良的闹钟更是一件不可多得的房屋装饰品。 作为一款高效快捷的 件，在产品的外观造型设计方面应用十分方便，它能将所有数据放置在单一数据库上，即在整个设计过程中的任何一处发生参数 改动，都可 以反应到整个设计过程的相关环节上，大大提高了设计效率 4。本文将以篮球作为整体造型的闹钟为例，以 的实体建模、虚拟装配、机构仿真等功能对其进行设计，设计的具体要求为： （ 1）实现闹钟各零部件的设计 （ 2）零件和部件的装配 （ 3）闹钟的运动仿真 3 设计理念 使用 软件进行虚拟产品设计总的来说有俩种设计方法，它们分别是由底向上的产品设计和自顶向下的产品设计。 由底向上的的产品设计就是先设计好产品的各个零部件，然后再把各个零部件逐一装配成完整产品的设计方法。由底向上的设计方法是一种比较简单、低 级的方法，其设计思路比较清楚，设计原理也容易被广大用户接受，但是其设计理 2 念还不够先进，设计方法不够灵活，还不能完全适应现代设计的基本要求。这种方法主要应用于一些已经比较成熟的产品的设计过程，可以获得比较高的设计效率 5。 由顶向下的装配设计与由底向上的设计方法正好相反。设计时，首先从整体上勾画出产品的整体结构关系或创建装配体的二维零件布局关系图，然后再根据这些关系或布局逐一设计出产品的零件模型。在现实的虚拟产品设计中，往往都是先设计出整个产品的外在概念和功能概念后，逐步对产品进行设计上的细化直至单个零件 5。 由顶向下的产品设计方法因其设计方法灵活和修改容易等优点，深受设计者喜爱。同时这种设计方法对设计者的要求较高，设计者不仅要熟练掌握 的各种应用技巧，而且要对产品有完整的构思。 本文将采用由底向上的方法进行闹钟的设计。 表的发展 史 闹钟是由钟表演化而来， 公元 1300 年以前，人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。例如，日晷是利用日影的方位计时；漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。 东汉张衡制造漏水转浑天仪，用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天 刚好转一周，这是最早出现的机械钟。北宋元祜三年 (1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台，已运用了擒纵机构 10。 1350 年，意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点塔钟，日差为 1530 分钟 ,指示机构只有时针； 1500 1510 年，德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤，创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟； 1582 年前后，意大利的伽利略发明了重力摆； 1657 年，荷兰的惠更斯把重力摆引入机械钟，创立了摆钟 10。 1660 年英国的胡克发明游丝，并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构；1673 年，惠更斯又将摆 轮游丝组成的调速器应用在可携带的钟表上； 1675 年，英国的克莱门特用叉瓦装置制成最简单的锚式擒纵机构，这种机构一直沿用在简便摆锤式挂钟中。 695 年，英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构； 1715 年，英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构，弥补了后退式擒纵机构的不足，为发展精密机械钟表打下了基础； 1765 年，英国的马奇发明自由锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的前身； 1728 1759 年，英国的哈里森制造出高精度的标准航海钟； 1775 1780 年，英国的阿诺德创造出精密表用擒纵机构 10。 18 19 世纪，钟表制造 业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平。20 世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世，钟表的日差已小于 ，钟 3 表进入了微电子技术与精密机械相结合的石英化新时期 10。 表的分类和基本工作原理 钟表的应用范围很广，品种甚多，可按振动原理、结构和用途特点分类。 按振动原理 可分为如下两种： （ 1 利用频率较低的机械振动的钟表，如摆钟、摆轮钟等； （ 2）利用频率较高的电磁振荡和石英振荡的钟表，如同步电钟、石英钟表等； 按结构特 点可分为如下几种 （ 1）机械式的，如机械闹钟、自动、日历、双历、打簧等机械手表； （ 2）电机械式的，如电摆钟、电摆轮钟表等； （ 3）电子式的，如摆轮电子钟表、音叉电子钟表、指针式和数字显示式石英电子钟表等。 机械钟表有多种结构形式，但其工作原理基本相同，都是由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系等部分组成。 机械钟表利用发条作为动力的原动系，经过一组齿轮组成的传动系来推动擒纵调速器工作；再由擒纵调速器反过来控制传动系的转速；传动系在推动擒纵调速器的同时还带动指针机构，传动系的转速受控于擒纵调速器， 所以指针能按一定的规律在表盘上指示时刻；上条拨针系是上紧发条或拨动指针的机件 10。 钟表要求走时准确，稳定可靠。但一些内部因素和外界环境条件都会影响钟表的走时精度。内部因素包括各组成系统的结构设计、工作性能、选用材料、加工工艺和装配质量等。例如，发条力矩的稳定性，传动系工作的平稳性，擒纵调速器的准确性等都影响走时精度。 外界环境条件包括温度、磁场、湿度、气压、震动、碰撞、使用位置等。例如，温度变化会引起钟表内润滑油和摆轮游丝性能的变化，从而引起走时性能的变化；湿度大会引起部分零件氧化和腐蚀等等 。 择钟表的类型 在现在讲求分秒的快节奏生活中，钟表成为生活中必不可少的角色，对于钟表人们不但看重它的功能，但同时也很追求它的外观造型， 一个造型完美的钟表可以成为自己卧室里的一道亮丽风景，本文以工艺闹钟为例进行研究，闹钟是钟表的一种，它除了计时以外，还有定时的功能，可以在设定的时间到达时叫醒主人。所谓工艺闹钟就是一种外观设计精美别致的闹钟，外观酷似一中工艺品。它的形式多样，外观精美，在现在的钟表行业中占据重要地位。下面以篮球作为整体造型的闹钟为例，介绍使用 进行产品设计的一般过程。 4 定工艺 闹钟的元件 由于该设计只注重闹钟的外观造型，对其内部结构的设计本论文不作介绍，现将闹钟外观零件以结构图形式表示，如下图 1 所示。 4 实体建模 三维实体建模是 中最富有特色的一个部分，它具有强大的功能。相对于二维草绘来说，三维建模涉及的知识面更加广泛，其理论知识更加丰富。其建模方式最常用的就是基于特征建模和参数化设计建模。基于特征是指用户可以通过定义特征来创建零件，这些特征包括拉伸、旋转、扫描、打孔、切削和倒角等 ，应用十分方便。本 设计主要应用基于特征建模的方式来进行实体建模 16。 艺闹钟上盖设计 闹钟上盖外形为一篮球，因此上盖的设计实际上就是篮球的设计，首先使用曲面的方法为篮球表面造型，包括造出下凹的条文，接下来将曲面实体化，在模型内部再使用拉伸、旋转等方法进一步创建其他特征。具体设计过程如下 : （ 1）创建旋转曲面 在 的三维建模环境下，单击 按钮打开设计图标板，在图标板中单击 按钮打 开参照面板，单击其中的 按钮打开草绘对话框，选者基准平面 为草绘平面，其他设置接受系统缺省参数，单击 按钮进入二上 盖 下 盖 链接附件 表 盘 表 针 螺 钉 支撑杆 灯 泡 图 1 工艺闹钟结构图 工艺闹钟 5 维草绘模式，绘制如图 2 的旋转剖面，完成后单击 按钮，退出草绘模式。 完成以上操作后，在旋转图表中按照如图 3 所示设置特征参数，完成后单击 按钮，生成如图 4 所示的旋转曲面特征。 （ 2）创建下凹条纹 创建本特征时主要应用扫描和合并功能。 首先利用草绘工具 绘制如图 5 所示的投影曲线。 完成投影曲线后，利用编辑菜单中的投影工具 将上一步所绘制的曲线投影到图 4 所示的曲面上，投影结果如图 6 所示 图 2 旋转截面图 图 3 旋转特征面板 图 4 旋转曲面 6 然后利用插入 菜单中的扫描 曲面工具进行创建下凹曲面特征。 具体操作如下： 选折插入 扫描 曲面，打开扫描曲面对话框，在菜单管理器的扫描轨迹下选择选取草绘，打开菜单管理器的链菜单，在链菜单中进行如下图所示的操作。 图 5 投影曲线 图 6 投影后得到的曲线 7 完成上述操作后，在菜单管理器中单击完成，在方向下拉列表中选择正向，在属性下拉列表中依次选择开放终点、完成选项，然后在随后打开的草绘页面中绘制如图 7 所示的扫描截面 完成后单击 ，生成如图 8 所示的曲面 其他几个曲面的扫描方法与上述过程一样，这里不在具体介绍，最后得到的扫描结果如图 9 所示 。 图 7 扫描截面 图 8 扫描完成的曲面 8 各个曲面画好之后，利用合并工具使各个曲面合并成一个曲面，以便进行实体化和加厚操作，具体操作如下： 首先选择图 9 所示黑色箭头所指的两个曲面，然后单击右侧工具栏上的合并 按钮 ，调整箭头方向以得到所需的合并面如图 10 所示 。 其它三个曲面的合并方法与上述合并方法一样，在这里不在一一作介绍。 完成合并后，选中合并后所得到的曲面，然后选中编辑菜单中的加厚按钮，打开加厚控制面板，按照下图 11 进行设置，同时注意调整箭头方向是向曲面的内侧增加材料的。 图 9 所有扫描 的曲面 图 10 合并曲面 图 11 加厚控制面板 9 调整好箭头方向后，单击右下侧的完成按钮 ， 得 到加厚的实体如下图12 所示。 完成以上操作后，闹钟上盖绘制的难点部分已经完成， 剩余的其内部结构比较简单，都是通过拉伸、旋转而得到的，其设计过程不再一一介绍，经着色后上盖的绘制结果如下图 13 所示。 盖的绘制 由于下盖与上盖基本相似，所不同的是下盖多出一个底座，该底座通过旋转和拉伸命令绘制，其它部分的绘制方法与上盖绘制方法基本相似基本相似，经着色后下盖绘制结果如下图 14 所示。 图 12 加厚得到的实体 图 13 上盖 10 盘的绘制 该表盘主要的绘制比较简单，主要通过拉伸命令来建模，同时也用到了元件的阵列和镜像命令，绘制结果如下图 15 所示。 以上是闹钟的主要零件，对于其剩余零件（表针、灯泡）和连接附件（支撑杆、螺钉）的设计过程这里不在介绍，设计结果详见附图。 5 闹钟的装配 在 中，装配是通过定义参与装配的各个零件之间的装配约束来实现的。简而言之零件之间的装配约束关系就是实际工作环境中零件之间的装配关系在虚拟设计环境中的反映。因此合理的定义零件之间的装配约束关系是产品虚拟装配的关键，也是产品后续开发的关键。 提供了匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上的点、曲面上的边、自动 9 种约束方式。利用着 9 中约束方式可以对零 件进行装配，如果图 14 下盖 图 15 表盘 11 想让某些零件装配后可以模拟运动仿真，那么就要对这些零件进行连接装配， 提供了刚性、销钉、滑动轴、圆柱、平面、球、焊接、轴承、常规、 6 11 种连接类型。利用这些连接类型可以实现机构之间的模拟运动仿真 17。本例后面还要做机构仿真，所以在此用连接方式装配。 该闹钟的装配思路是先将其各个零件分别装配成子装配件，然后再将这些子装配装配成总装配，以完成闹钟的装配设计。在这里主要介绍总装配的过程 。 （ 1 ）单击新建 组件 实体，取消使用缺省模板复选框，选择项，单击确定 （ 2）单击右工具箱中的 按钮，添加 零件，在元件放置对话框中的【约束】类型中选择缺省选项，使零件缺省放置。 （ 3）单击右工具箱中的 按钮，添加 装配，在【用户定义】选项卡中选择销钉连接，然后分别选择如图 16 所示的两轴和两平面作为约束参照，进行相应的装配 （ 4）单击右工具箱中的 按钮，添加 零件，在【用户定义】选项卡中选择销钉连接，然后分别选择如图 17 所示的两轴和两平面作为约束参照进行装配。 图 16 装配参照一 图 17 装配参照二 12 （ 5）装配螺钉和灯泡，在装配螺钉和灯泡时，分别应用了【元件放置】对话框中【约束类型】中的对齐和匹配。 最后生成的总装配效果如图 18 所示。该闹钟上盖与下盖合在一起的效果图详见附图。 6 运动仿真 使用 不仅可以进行零件建模、装配建模，还可以进行运动仿真， 中的机构分析模块（ 是一个集运动仿真和机构分析于一身、功能强大的模块。使用该模块，可对设计模型进行仿真和分析，模拟真实环境中的工作状况对模型进行分析和判断，以验证设计的正确性，尽早发现设计中的潜在缺陷，提早进行改善和修正，缩短设计周期，降低研制成本 17。 构设计扩展 )是 包含的运动分析模块，能够对设计进行模拟仿真显示、运动干涉检测、运动轨迹、速度和加速度等。当各个零部件通过装配模块根据设计者的设计意图定义机构 中的连接组成一个完整的机构后就可以在 中直接启动机构运动分析模块 置伺服电动机，再定义并运行机构分析，观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，检测零部件间的干涉，还可进行各种测量，最后将分析结果保存成影片的形式 17。 中运动仿真的大致过程如下： （ 1）在装配环境下，建立运动连接 （ 2）进入机构运动分析环境 （ 3）设置驱动，定义伺服电动机 （ 4）设定分析条件并运行 （ 5）获取分析结果 图 18 总装配图 13 下面介绍对闹钟仿真的具体过程： 入机构模块 在【应用程序】主菜单中选 取【机构】选项，进入机构仿真界面，如下图19 所示： 置驱动、定义伺服电动机 （ 1）单击【机构】工具栏的【伺服电动机】按钮 ，系统弹出【伺服电动机定义】对话框，如图 20 所示，同时消息区提示 。 （ 2）选择如图 20 所示箭头所指的销钉连接轴为运动轴，更改运动方向为顺时针方向，指向以洋红色箭头显示，驱动图元（主题 1）以橙 色加亮，参照图元图 19 机构界面 图 20 选取运动轴 14 （主题 2）以绿色加亮。 （ 3）单击【轮廓】选项卡，如下图 21 所示，在【规范】选项卡中设置类型为“速度”，【初始位置】使用默认值，【模】设置为 6。 （ 4）单击 按钮，完成伺服电动机的定义，并将创建结果添加到结构模型树【电动机】 /【伺服】下。 建并运行运动分析 （ 1）单击【机构】工具栏的【机构分析】按钮 ，系统弹出【分析定义】对 话框，其包括三个选项卡。 （ 2）在【类型】下，选取【运动学】命令，保留默认名称 【优先选项】选项卡上，设置终止时间为 60，其它项为默认值。如图 22 所示。 图 21 定义电动机对话框 图 22 分析定义对话框 15 （ 3）在【电动机】选项卡上，确保列出了 (伺服电动机 1)。如果未列出，单击对话框右侧的 按钮，将其添加上，设置时间从开始到终止，如图 22 所示。 （ 4）单击 按钮，结构将根据【分析定义】对话 框中的设置结果进行运动仿真，图形工作区显示机构运动的画面，在模型窗口的右下侧显示进度，如图 23 所示。 （ 5）单击 按钮，完成运动分析，并将运动结果添加到机构模型树【分析】下，如图 23 所示 以上是秒针的仿真设置过程，分针、时针设置与之类似，不在一一介绍。 行干涉检验、结果回放及捕捉 （ 1）单击右侧工具栏上的【回放】按钮 ，打开【回放】对话框， 如图24 所示， 显示在【结果集】字段中。 图 23 运行对话框 图 24 回放对话框 图 25 检测设置 16 （ 2）进行干涉检验。单击 按钮，打开【冲突检测设置】对话框，在【一般设置】选项中可设置干涉检测的范围，进行如上页图 25 所示的设置，单击 按钮，系统开始进行干涉检验，一般需进行较长的时间运算 ，经检测该装配仿真无干涉现象。 （ 3）回放分析结果，单击【回放】对话框中的回放按钮 ，打开【动画】对话框，单击【运行】按钮，图形区开始回放 运动分析，同时显示机构中是否存在干涉区，如有干涉，干涉部分将以红色高亮显示，动画对话框如图 26 所示。 （ 4）保存为影视文件，单击 按钮，打开捕获对话框，如图 27 所示，按图示设置完后，单击 按钮图形工作区回放分析结果，将结果保存为 视文件。 图 26 动画对话框 图 27 捕获对话框 17 （ 5）回放完毕，单击 按钮，退出【动画】对话框，返回到【回放】对话框。 （ 6）保存分析结果，单击保存按钮 ，打开【保存分析结果】对话框，如图 28 所示，默认目录为当前工作目录，也可以浏览其它目录来保存 文件，将结果保存为 件，接受默认名称，单击 按钮，保存分析结果。 （ 7）单击【打开】按钮 ，并选取回放文件，可在后续进程中打开 （ 8）单击 按钮，关闭【回放】对话框。 7 结束语 经过几个月的努力，毕业设计基本完成了。在毕业设计的实践中，我学到很多有用的知识，不但了解了闹钟的基本情况和未来的发展趋势与前景 ,而更重要的是 通过这次毕业设计，使我能够将大学期间所学的专业知识 得到系统的综合应用和 回顾学习， 通过对闹钟外观的造型设计 ,使我对 操作 更加熟练，对 的各个模块有了更进一步的了解。我想对我以后的学习工作一定会有很大的帮助。 致谢 本设 计 是 在胡老师的悉心指导和严格要求下完成的，从课题选择、方案论证到具体设计，无不凝聚着胡老师的心血和汗水，在整个设计过程中，胡老师以他那丰富的实践经验和较高的理论水平给了我很多的指导和帮助， 如果没有胡老师图 28 保存分析结果对话框 18 的无私帮助，想必我在毕业设计实践过程中会走很多弯路， 在此特向胡老师表示深深的感谢和崇高的敬意。同时本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，由于他们的辛勤教育，使我能够很好的掌握和运用专业知识 ，并在设计中得以体现。非常感谢在本次设计中曾给予我耐心指导和亲切关怀的老师及帮助过我的同学，正是由于他们的悉心帮助和鼓励才使我能够在毕业设计过程中克服种种困难，最终使我的毕业论文工作顺利完成， 借此机会，我 向那些 大学 五年来关心过、指导过、给予我以帮助的老师一并表示感谢 ,感谢他们五年来 对我的辛勤栽培。 参考文献 1 赵秋玲 . 械设计实例教程 M子工业出版社 2 曾振祥 M 化学工业出版社， 2005 3 沈精虎 . 文版典型实例 M 人民邮电出版社 4 武书彦 . 件设计技术与实践 M电子工业出版社 5 陈英 . 轻松跟我学 文版 M电子工业出版社 6 林清安 件设计 M 中国铁道出版社， 7 朱新云，顾寄南 三维模型的参数 化设计技术 J 8 杨青，陈东祥，胡冬梅等 . 基于 三维零件模型的参数化设计 J 9 张沛颀 ,裴建昌 E 野火版进阶设计 M 人民邮电出版社， 2004 10 张遐龄 . 钟表工业 史及 发展趋势 J 2001 11 曾振祥 M 化学工业出版社， 2005 12 林 华 M 清华大学出版社， 2005 13 刘芒果 ,孙玉 霞 . 机械 维设计的研究 J . 煤矿机械 ,14 杨时兴 . 基于 环境下的仿真技术浅析 J 科学研究与实践 ),15 王军辉 . 产品的虚拟装配过程 J . 南京理工大学 ,2002 16 魏雪萍 文版 完全自学手册 M 民邮电出版社，17 江征风 , 陈益涵 . 中装配仿真的实现方法 J . 自动化与仪表 19 附图 附图 1 灯泡 附图 2 表 针 20 附图 3 支撑杆 附图 4 合上盖后的闹钟 本科生毕业论文（设计）开题报告 题目名称 ：基于 的闹钟外观造型设计 学生姓名 专业 机电技术教育 学号 指导教师姓名 所学专业 机电工程 职称 副 教授 完成期限 一、选题的目的意义 钟表是 人们日常生活中的必需品， 由于 现在 手机的大量 普及，有了手机就很少有人会用手表或 闹钟，因为手机上的闹钟功能更加完美，可以将自己喜欢的音乐设置为闹钟铃声，这使钟表行业受到了很大的冲击， 为了使闹钟行业恢复良好前景，我们可以扩充钟表或闹钟的功能， 除了完成计时或定时功能，我们可以让设计成为一种工艺 品或者是一种卧室里的简单装饰品， 那么我们就要从改变它的外观设计开始，把它设计成各式各样的工艺装饰品， 这就是现在钟表市场上很流行的工艺闹钟，对工艺闹钟的设计研究 可以使闹钟行业的发展更有前景。 二、国内外研究现状 工艺闹钟在国内的发展状况 还是很不错的， 国内 有很的的钟表厂已经把钟表的工艺性作为了钟表的主要研究方向，利用其各式各样的造型来吸引客户 ，如 新达电子科技有限公司 、义乌市宝俊钟表厂 等很多钟表公司都设计出了很多造型别致的工艺闹钟，日产量达五万左右，远销国内各个城市。 而工艺闹钟在国外的发展状况并没有国内 的好 ，国 外的钟表行业注重档次， 主要靠出口盈利，我们可以看到在国内很多的贵重手表或钟表都是有国外进口的，而那些造型别致而 档次一般的手表或钟表大部分都是有我国生产的。 三、主要研究内容 本设计主要的内容是利用 e 三维绘图软件来 设计一款工艺闹钟，对于闹钟本设计主要注重其外观造型，对其内部结构不多介绍， 在闹钟外观造型的同时，本设计 更多的注重了 一方面需要熟练掌握 软件中各个模块的基本用法，另一方面，还要发挥主观能动性，对产品造型和结构进行创新设计， 二者完美结合，才能开发出深受欢迎的产品。 四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线 本论文的设计的主要方法和技术路线主要有一下几方面： 1、 去图书馆或上网查阅有关书籍或期刊，了解工艺闹钟的发展现状。 2、 查阅 e 的有关质料，选择一种合适的产品造型方法。 3、 对产品的各个零件进行实体建模、装配和仿真。 4、 根据设计的产品定论文初稿 ，并交指导教师审阅指导。 5、 根据指导老师的修改意见进行论文的修改整理并打印。 五、 主要参考文献与资料 1 赵秋玲 . 械设计实例教程 M子工业出版社 2 曾振祥 M 化学工业出版社， 2005 3 沈精虎 . 文版典型实例 M 人民邮电出版社 4 武书彦 . 件设计技术与实践 M电子工业出版社 5 陈英 . 轻松跟我学 文版 M电子工业出版社 6 林清安 件设计 M 中国铁道出 版社， 7 朱新云，顾寄南 三维模型的参数化设计技术 J 8 杨青，陈东祥，胡冬梅等 . 基于 三维零件模型的参数化设计 J 9 张沛颀 ,裴建昌 E 野火版进阶设计 M 人民邮电出版社， 2004 10 张遐龄 . 钟表工业史及发展趋势 J 2001 11 曾振祥 M 化学工业出版社， 2005 12 林 华 造型基础 M 清华大学出版社， 2005 13 刘芒果 ,孙玉霞 . 机械 维设计的研究 J . 煤矿机械 ,14 杨时兴 . 基于 环境下的仿真技术浅析 J 科学研究与实践 ),15 王军辉 . 产品的虚拟装配过程 J . 南京理工大学 ,2002 16 魏雪萍 文版完全自学手册 M 民邮电出版社，17 江征风 , 陈益涵 . 中装配仿真的实现方法 J . 自动化与仪表 、 指导教师审批意见 签名 年 月 日 计算机辅助设计、计算机辅助制造及其应用 在讲述 基本原理之前，先说说它的简史是比较合适的。 计算机时代的产品。它从早期的计算机绘图系统到现在交互式计算机图形学。两个这样的系统包括：麻省理工学院的 在开发 示器及操作系统。在 发展起来的。 示和光笔输入用于系统进行交互操作。 初次出现的 动编程工具）碰巧同时问世。后来， 图仪作为计算 机绘图的标准拷贝输出装置使用。一个有趣的现象是 图仪与 床具有相同的基本结构，除了绘图笔被 床上的主轴的刀具替代之外。 开始， 统仅仅是一个带有内置设计符号的绘图编辑器。供用户使用的几何元素只有直线、圆弧以及两者的组合。自由曲线及其曲面的发展，如昆氏嵌面贝赛尔嵌面以及B 样条曲线，使 统可用于复杂曲线与曲面的设计。三维 统允许设计者步入三维设计空间。由于一个三维模型包含了 具路径编程所需的足够信息，所以能够开发 间联系的系统。所谓交钥匙的 统便是根 据这一概念开发的，并从20 世纪 70 年代至 80 年代流行起来。 20 世纪 70 年代，三维实体建模的发明标志着 个时代的开始。过去的三维线框模型仅用其边界来表达一个物体。这在某种意义上是含糊的，一个简单的模型可能有几种解释。同时也无法获得一个模型的体积信息。实体模型包含完整的信息，因此，它们不仅可用于生成工程图，而且也可在同一模型上完成工程分析。后来，开发了许多商业系统和研究系统。这些系统中相当多的是基于 统。尽管它们在表达上是强有力的，但仍然存在许多缺陷。例如，这种系统要有极强的计算能力和内存需求，非常规的物体建模实体建模开始介入设计环境。今天实体建模的应用如同绘图和线框模型应用一样普遍。 在个人计算机上， 经走向大众化。这种发展使 用面广并且很经济。 如 件包的引入，使小型公司乃至个人可以拥有并使用 统。到 1988 年为止已销售 10 万个以上的 件包。今天，基于个人计算机的速度发展使得个人计算机的实体建模的 于获得，并且销售变得更 为普及。由于微型计算机的迅速发展使得个人计算机能够承受实体模型需要的大量计算负荷，所以如今许多实体模型在机上运行，并且作为平台已经不成为一个问题。随着标准图形用户界面的发展，系统可以很容易地从一台计算机向另一台计算机传送，大多数 统都能够在不同平台上运行。在大型计算机、工作站和基于个人计算机的 统之间没有区别。 当设计确定之后，制造才能开始。计算机在生产的许多方面扮演着一个重要角色。数 1 控机床需要一个零件程序来表达被加工零件；计算机技术得到辅助作用，在某些情况下实质上是自动生成零件加工程 序。现代造船是用从大张钢板上切下焊接钢板来制造船体结构的。计算机控制的火焰切割机经常用于此项任务，而且计算机用于计算最佳排料，以使边角废料最少。 印刷电路板装配过程也可通过计算机方法加以改进。质量是由计算机控制的自动检测装置保证的，该装置能在装配线上检测到某个有缺陷的板子，并且能从装配线上剔除。计算机广泛用于绘图蚀刻到印刷电路板的布线图，并且生成数控钻床所需的零件程序。 最重要的制造功能之一是库存和生产控制。如果原始设计是在计算机进行的则获取材料需求清单则是直截了当的。标准的计算机数据处理方法是用于组织这项 工作流程，并且按需订购零件（见图）。 零件的几何形状需要计算大量刀位。零件编程软件通常是并入一个计算机辅助制作软件包中的。一些计算机辅助制造软件与计算机辅助设计软件合并成计算机辅助设计与制造工作站。计算机辅助制造软件可使计算机辅助设计文件作为数据库，这样加快了编程的进程。 零件编程软件是一个用户界面友好的软件，这意味着程序员不必懂得计算机编程语言或它的操作系统。它用屏幕菜单引导使用者完成编程过程。数据可通过键盘、鼠标或功能键输入。有经验的程序员可使用计算机巨大的内置容量和诸如系列零件族的先进技术来获得更高的 生产力。 编程软件有一个动态图形数据库来支持实际加工程序。这些顺序可被显示、编辑、串联或删除。无论是单一切削还是采用 床固定循环加工，程序都可以生成。该软件也会自动计算加工中所用