基于UG的笔记本散热器风扇三维设计毕业设计.docx

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基于UG的笔记本散热器风扇三维设计毕业设计

毕业设计（论文）

题目：

基于UG的笔记本散热器风扇三维设计

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。

UGCAD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，UGNX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UGCAD模块实体造型

Abstract

Inrecentyears,thepopularityofCNCmachinetoolsandtherapidpopularizationofthetechnologyofCAD/CAM,promotetheupgradingofChina'sequipmentmanufacturing,themanufacturingenduseCAD/CAMtechnology,improvedproductquality,reducestheproductcost,shortentheproductioncycle,improveproductsintheinternationalmarketcompetitionabilityofourcountry.Forourcountryhasjoinedtheworldtradeorganization,activelypromoteCAD/CAMtechnology,isconducivetoChina'senterprisestoacceleratetheintegrationintotheglobalcompetition.

Unigraphics（UG）isthefunctionofthelargest,CAD/CAMsoftwareintheautomotive,aerospace,machinerymanufacturingandotherindustrieshasbeenwidelyapplied,especiallyinthemoldindustryismorewidelyused,ithasstrongcurvedesign,solidmodeling,curvedsurfacedesign,virtualassemblyandproduceengineeringdrawings,andotherfunctions,cancarryoutsimulation,themechanismmotionanalysis,dynamicsanalysisandfiniteelementanalysis,canbeusedincomputer-aidedmanufacturing,generatingnccodedirectlyusedforprocessingproducts.UGtobetteradapttothemodernmechanicaldesignautomationtrend,usingitcanrealizethewholeprocesscontrolofthepartsdesign,improvetheefficiencyofthecomponentdesignandlevel.UGCADmoduleisoneoftheimportantcomponentoftheUG.Itwillfeaturemodelingtechnologybasedonconstraintandwanttocombinethetraditionalgeometricmodelingtechnology,hasverypowerfulmodelingfunction.

Thistopicintroducesanotebookdesignandmanufactureofthefan,UGNXoperatingsystemsupportedbyCAD/CAMsoftwareisapowerfulmodelingandprocessingfunctions,greatlyimprovingtheproductdesignqualityanddesignefficiency.

KEYWORD：

CAD/CAMsoftwareUGCADmoduleEntitymodelling

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。

软件上，二维CAD进入黄金时期，得到了广泛的运用，以AutoCAD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、Solidworks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,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/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。

3CAD/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”、“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,-0.8）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：

“UGNX4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：

“UGNX6.0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：

“UGNX6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:

“UGNX6.0工程图设计”，清华大学出版社，2010。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。

尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者（本人签名）：

年月日

学位论文出版授权书

本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。

论文密级：

□公开□保密（___年__月至__年__月）（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）

作者签名：

_______导师签名：

_______

_______年_____月_____日_______年_____月_____日

独创声明

本人郑重声明：

所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他