基于proe的鼠標產(chǎn)品結構設計與建模 開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設計(論文)開題報告</p><p>　　2012年 2 月 25 日</p><p>　題 目基于PRO/E的鼠標產(chǎn)品結構設計與建模 </p><p>　專 業(yè)機 械 設 計 制 造 及 自 動 化 </p><p>　班 級</p><p>　姓 名</p>

2、;<p>　學 號</p><p>　指導教師職 稱</p><p>　　畢業(yè)設計(論文)開題報告</p><p><b>　　一、前言</b></p><p><b>　　1.課題名稱：</b></p><p>　　基于PRO/E的鼠標產(chǎn)品結構設計與

3、建模</p><p><b>　　2.課題提出：</b></p><p>　　現(xiàn)在是信息電子化時代，社會在飛速發(fā)展，機械化生產(chǎn)在現(xiàn)代化社會中占有主導地位，越來越精確、復雜的機械設計也隨之產(chǎn)生了。鼠標是廣泛應用于計算機輸入設備中的重要元件，為了能夠更直觀,更全面地反映鼠標設計意圖,可在計算機內部建立相應的三維實體模型，并且在三維模型的基礎上可以進行零件裝配、干涉檢查、有

4、限元分析，運動分析等高級的計算機輔助設計工作。在這種背景下，通過利用PRO/ENGINEER繪圖軟件，將鼠標曲面造型形象的展現(xiàn)在用戶的面前，使設計者在設計階段就能清楚地見到產(chǎn)品的最終結果，及時發(fā)現(xiàn)設計問題。因此在將來會有更多的產(chǎn)品設計會用到PRO/E，既減輕了工作量又節(jié)省資金，用PRO/E對所設計的鼠標可以進行模擬仿真，直觀方便，因此提出本課題。</p><p><b>　　3.編寫目的：</b&

5、gt;</p><p>　　通過完成該課題，系統(tǒng)的學習鼠標的性能與用途以及其設計原則，基于PRO/E設計鼠標的結構設計及建模，了解鼠標設計的相關知識和基本方法、掌握相關技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力，全面而廣泛地了解當前國內外相關領域的最新發(fā)展動態(tài)，對所學知識進一步的認識和更深入的了解，掌握畢業(yè)論文的寫作格式和流程，提高學生獨立完成任務及自學能力，進一步提高文獻檢索和信息處理能力。</p><p>&

6、lt;b>　　4.課題背景：</b></p><p>　　當今任何一個國家，若其要在綜合國力上取得優(yōu)勢地位，就必須在科學技術上取得優(yōu)勢。90年代以來，隨著以計算機技術為主的信息技術的發(fā)展，世界經(jīng)濟格局發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了一個統(tǒng)一的一體化市場，經(jīng)濟循環(huán)加大、加快市場競爭日趨激烈，從而也迫切要求對產(chǎn)品設計的研究能有進一步的突破，為了縮短產(chǎn)品的設計周期、提高生產(chǎn)的質量、降低生產(chǎn)成本，就需要在產(chǎn)

7、品的設計階段進行預測。計算機輔助設計，將難以用語言表達的復雜的機械結構，應用多媒體技術以多樣化的方式表現(xiàn)在屏幕上，達到了以直觀和形象的形式學習機械設計的知識的目的。選用PRO/E軟件對鼠標進行三維建模，通過PRO/E的模塊制作裝配過程的動畫，并利用其獨特的演示功能,演示鼠標主要零部件的三維圖形和鼠標的裝配過程，使我們在無須實際接觸機械零件的情況下加深理解機械結構及其工作原理。</p><p><b>　

8、　二、項目概述</b></p><p><b>　　1課題基本要求：</b></p><p>　　培養(yǎng)學生的現(xiàn)代的設計理念。</p><p>　　熟悉鼠標的設計理念及設計方法。</p><p>　　學會使用PRO/E對鼠標進行三維建模并進行動畫模擬和演示。</p><p>　　能提高學

9、生的形象思維和創(chuàng)造性思維能力。</p><p>　　有利于培養(yǎng)良好的工程素質。</p><p>　　分析鼠標的結構及工作原理，學習PRO/E三維造型軟件的基礎操作，特征造型方法及運動仿真等，正確畫出鼠標各組成零件的三維模型并對其結構進行優(yōu)化設計，要求零件結構合理,尺寸正確，完成鼠標的三維裝配圖并進行裝配，要求裝配關系正確，并要求完成主要零件的工程圖。</p><p>

10、;<b>　　2課題基本結構：</b></p><p>　　鼠標各組成零件的三維模型設計。</p><p>　　鼠標的主要零件的工程圖。</p><p>　　鼠標結構方案的優(yōu)化設計。</p><p><b>　　鼠標的三維裝配圖。</b></p><p><b>　

11、　鼠標的建模裝配。</b></p><p><b>　　3總系統(tǒng)主要作用：</b></p><p>　　本系統(tǒng)根據(jù)鼠標(指用戶和計算機主機之間進行信息輸入的設備元件)的各主要零件之間的相互關系以及其結構特點,運用PRO/E 4.0軟件的高級建模技術和機構運動仿真等功能在PC機上實現(xiàn)家庭通用型鼠標各零部件和整機的3D幾何設計、虛擬裝配和拆裝動畫及運動仿真，并

12、著重敘述了關鍵上蓋的曲面建模方法. </p><p>　　4課題關鍵問題及難點：</p><p>　　本課題以家庭通用型鼠標作為研究對象，利用PRO/E軟件來完成鼠標上蓋、鼠標下蓋、滾輪、按鍵等零件的三維設計，鼠標的主要零件很少，但是上蓋的曲面模型比較復雜，因此本課題的關鍵問 題是優(yōu)化設計主要組成零件，在裝配以后使整個鼠標結構緊湊、合理。本課題的難點就在于鼠標的畫法和裝配上，因為其上蓋的

13、曲面造型結構比較復雜，因此在畫的時候要先從上蓋的曲面造型開始設計，才能完成鼠標的三維造型；而在裝配上，要分清楚面與面的合理匹配，選擇相關的命令來完成整個鼠標的裝配。</p><p><b>　　三、調研報告</b></p><p>　　隨著我國網(wǎng)絡事業(yè)的發(fā)展，計算機正逐步走進千家萬戶，而鼠標作為計算機的重要配件之一也具有著巨大的市場。面對市場的巨大挑戰(zhàn)，鼠標外觀設計就

14、要迎難而上。為了能夠更直觀、更全面地反映設計意圖，可在計算機內部建立相應的三維實體模型。而PRO/ENGINEER是美國參數(shù)技術公司研制的CAD/CAM軟件就具有這個功能它是一個全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)的軟件，集成了零件設計、產(chǎn)品裝配、曲面造型、模具設計、逆向工程以及機構仿真等諸多功能，廣泛應用于消費電子產(chǎn)品、家用電器、汽車、航天設備及玩具等各個行業(yè)的產(chǎn)品，也是國內中小型企業(yè)設計軟件中的最佳選擇。它主要由工業(yè)設計模塊、機械設計模塊、功能仿真

15、模塊、制造模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)交換六大模塊構成。PRO/E技術的發(fā)展與應用水平己成為和衡量一個國家的科學技術現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。近幾年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，PRO/E技術己經(jīng)由發(fā)達國家向發(fā)展中國家擴展，而且發(fā)展的勢頭非常迅猛。因為當今世界工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭，歸根結底是設計手段和設計水平的競爭，發(fā)展中國家的工業(yè)產(chǎn)品要在世界市場占有一席之地，就必須采用PRO/E技術。我國PRO/E技術的研究和開發(fā)工作起步</p&

16、gt;<p>　　PRO/ENGINEER具有很強的造型功能。例如其3D實體模型(Solid model) ，3D實體模型可以將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)，以了解產(chǎn)品的真實性，并補足傳統(tǒng)的面結構、線結構的不足。再比如它的單一數(shù)據(jù)庫功能，它可隨時修改由3D實體模型產(chǎn)生2D工程圖，而且有動標注工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上作尺寸修改，其相關的2D圖形或者3D實體模型均自動修改，同時組合、制造等相關設計也

17、會自動修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性，并避免反復修正的耗時性。除此之外，PRO/E以最自然的思考方式從事設計工作，如孔、開槽、倒圓角等均被視為零件設計的基本特征，可隨時對特征做合理、不違反幾何的順序調整、插入、刪除，重定義等修正動作。還有其參數(shù)化設計、運動仿真等特點。</p><p>　　根據(jù)調查研究表明， 基于PRO/E的鼠標的結構設計及運動仿真這個課題很有研究意義，并且這方面的問題還有待發(fā)展。 </p&g

18、t;<p>　　四、方案論證（包括技術路線和圖表等）</p><p>　　到目前為止，有多種三維造型技術和仿真技術相繼提出,分析其中的差異，主要在于功能的完善和操作的方便性以及設計的完整性。也有專家擔出混合式技術。目前用的最廣泛的，造型功能最強的就是PRO/E軟件了，它具有參數(shù)化設計，運動仿真等特點，使人們在設計開發(fā)新產(chǎn)品方面縮短產(chǎn)品的設計周期、提高生產(chǎn)的質量、降低生產(chǎn)成本，在產(chǎn)品的設計階段就可進行

19、預測并檢測產(chǎn)品性能的好壞。雖然其它傳統(tǒng)的設計軟件也可以滿足一些設計要求，但如前所述，由于功能不完善，操作復雜等，所以無法用它們完成一項整體的設計，也因此有許多混合式的技術逐漸提出加以改良。</p><p>　　PRO/E的基本工作流程如下:</p><p>　　1.概念設計.首先根據(jù)功能參數(shù)進行產(chǎn)品的總體設計,這是在人機交互下完成的.設計者必須富有創(chuàng)造性地確定產(chǎn)品的性能結構和外形.計算機可

20、從已有的設計中搜索各種信息,提供設計者參考,并迅速形成產(chǎn)品的造型及外觀圖形;</p><p>　　2.零部件幾何造型.從產(chǎn)品結構總圖分離件圖,并分別對各零件進行造型\結構尺寸\色彩等設計;</p><p>　　3.工程分析.進行運動分析,動力分析.例如有限元分析\運動仿真\功能仿真\優(yōu)化設計等.以分析零件的運動形態(tài)\受力和變形等情況;</p><p>　　4.設計評

21、價.在工程分析基礎上對設計進行全面評價\優(yōu)化,以達到整流器體最優(yōu);</p><p>　　5.自動繪圖.形成零件圖\裝配圖及設計的各種信息文件.</p><p>　　其中鼠標的系統(tǒng)模型如下圖0-1 ；PRO/E的基本工作流程如圖0-2</p><p>　　圖 0-1 鼠標的系統(tǒng)模型圖 </p><p>　　圖 0-2 PRO/

22、E的基本工作流程圖</p><p><b>　　五、進度安排</b></p><p>　　開始時間：2012年3月1日，論文提交時間：2012年6月10日</p><p>　　第1-4周 學習掌握產(chǎn)品設計的基本理論知識和用Pro/E進行產(chǎn)品結構設計的基本操作, 資料檢索，市場調查。</p><p>　　第5周

23、 外出調研、實習。</p><p>　　第6周 設想方案，并做簡要的分析，選擇一個市場競爭力強的產(chǎn)品總體方案設計、論證方案的可行性、完成開題報告</p><p>　　第7～12周 完成功能設計，材料選擇和結構設計，用Pro/E進行產(chǎn)品結構的詳細設計。</p><p>　　第13周 完善功能設計，并繪制出產(chǎn)品二維生產(chǎn)圖，三維實體圖，編寫畢業(yè)論

24、文。</p><p>　　第14周 整理畢業(yè)設計材料，修改論文、答辯。</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p>　　[1] 黃圣杰.《Pro/ENGINEER 高級應用開發(fā)實例》[J].電子工業(yè)出版社,2002.10</p><p>　　[2] 王杰強.《Pro/ENGINEER Wil

25、dfire造型設計》[J].北京科海電子出版社,2004.5</p><p>　　[3] 譚雪松,朱金波,岳貴友.《舉一反三——Pro/ENGINEER》中文版機械設計[J].人民郵電出版社,2004.10</p><p>　　[4] 張方瑞.《Pro/ENGINEER Wildfire 產(chǎn)品造型實例應用教程》.電子工業(yè)出版社,2005.3</p><p>　　[5

26、] 周四新.《Pro/ENGINEER Wildfire實用設計實例》.清華大學出版社,2005.4</p><p>　　[6] 林清安.《完全精通Pro\ENGINEER野火4.0中文版零件設計基礎入門》.電子工藝出版社 ,2009.5</p><p>　　[7] 劉寶順.《產(chǎn)品結構設計》.中國建筑工業(yè)出版社,2005.1</p><p>　　[8] 陸紅陽.《現(xiàn)

27、代設計色彩教材叢書——工業(yè)設計色彩》.廣西美術出版社,2005.4 </p><p>　　[9] 丁玉蘭 .《人機工程學》.北京理工大學出版社,2005.1</p><p>　　[10] 簡召全.《工業(yè)設計方法學》.北京理工大學出版社,2011.1 </p><p>　　[11] 阮寶湘.《工業(yè)設計機械基礎》.機械工業(yè)出版社,2008.9 </p&g

28、t;<p>　　[12] 于帆,陳嬿.《仿生造型設計》.華中科技大學出版社,2005.11 </p><p>　　[13] 潘榮，李娟.《構思策劃實現(xiàn)：產(chǎn)品專題設計》.中國建筑工業(yè)出版社,2009.12 </p><p>　　[14] 魯曉波，趙超.《工業(yè)設計程序與方法》.清華大學出版社,2005.11</p><p>　　[15]

29、吳慶洲.《思維的再現(xiàn)：工業(yè)設計視覺表現(xiàn)》.中國建筑工業(yè)出版社,2005.5</p><p>　　[16 （美）萊斯科編著，李樂山 譯.《工業(yè)設計--材料與加工手冊/設計初步叢書》.</p><p>　　中國水利水電出版社,2005.5</p><p>　　[17] 張志穎，吳丹.《人體工程學》.中南大學出版社,2007.8</p><p>