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
2、遍，特别是在模具行业应用更 为广泛。 它具有强大的曲线设计，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
3、设计质量和设计效率。 关键词： CAD/CAM 软件 UG CAD 模块 实体造型 Abstract In 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
4、the product cost, shorten the production cycle, 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 glo
5、bal competition. Unigraphics (UG) is the function 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 desig
6、n, virtual assembly and produce engineering 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
7、 to the modern mechanical design automation 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
8、 to combine the traditional geometric modeling 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 desi
9、gn quality and design efficiency. KEY WORD ： CAD/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 1 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
10、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
11、 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
12、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。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。2 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
13、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 , 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
14、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
15、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/CAM 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
16、的发展趋势为：柔性化、灵捷化、智3 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
17、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
18、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
19、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。4 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”、“ 34”、“ 48”三个圆， 如图 2.1 所示 。
20、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。 5 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。 6 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,-0.8） 如图 2.6。
