三维造型设计产品设计实例
茶杯毕业设计
学号成都农业科技职业学院毕业论文基于PRO/E茶杯产品设计学生姓名：专业名称：机械制造与自动化指导教师：2011年12月目录1 绪论 (3)摘要 (3)关键词: Pro/E；造型；茶杯 (4)2 种类特点及文化常识 (5)2.1.种类 (5)2.2.特点 (5)2.3.常识 (5)3 产品造型的设计分析 (7)3.2．产品零件的设计步骤 (7)3.2.1.产品零件图及三维效果图 (7)3.2.2.实例效果展示及流程图 (8)3.2.3.茶杯身的设计步骤 (10)Step1．设置工作目录 (10)Step2．新建零件设计文件 (10)Step3．建立零件基本模型 (11)Step4．建立抽壳特征 (13)3.2.4.杯盖的设计 (18)Step1．设置工作目录 (18)Step2．创建建零件设计文件 (18)4 零件的装配 (23)Step1．新建零件设计文件 (23)Step2．创建建零件设计文件 (23)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1 绪论Pro/E工具软件是美国参数技术公司（Parametric Technology Cororation,简称PTC）的重要产品。
在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采作了单一数据库来解决特征的相关性问题。
另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。
Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。
Pro/E可谓是一个全方位的3Ｄ产品开发软件,集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析,产品数据库管理等功能于一体。
其首创的参数式设计给传统的模具设计带来了许多新观念,强调实体模型架构优于传统的面模型架构和线模型架构。
UG产品造型设计选修课简介课件PPT
CAM软件
用于将三维模型转化为 数控加工代码，实现产
品零件的加工制造。
CAE软件
用于进行产品性能仿真 和优化，如结构分析、
流体动力学分析等。
其他辅助工具
如手绘板、扫描仪、3D 打印机等，用于草图绘 制、模型制作等方面。
04
UG在产品造型设计中的应 用
建模技巧
建模基础
装配建模
掌握UG软件中的基本建模命令，如拉 伸、旋转、扫掠等，能够根据设计需 求构建三维模型。
UG产品造型设计选 修课简介
• 课程介绍 • UG软件介绍 • 产品造型设计基础 • UG在产品造型设计中的应用 • 课程特色与优势 • 结语
目录
01
课程介绍
课程目标
掌握UG软件的基本 操作和常用功能。
提高学生实际操作能 力和创新思维能力。
培养学生对产品造型 设计的兴趣和审美能 力。
课程内容
下坚实基础。
实践项目丰富
学生将参与多个实际项目，提升解决 实际问题的能力，积累宝贵经验。
培养创新思维
课程强调创意与技术的结合，激发学 生的创新思维，培养具备设计美感的 人才。
跨学科整合
课程融合了艺术、工程和计算机科学 等多个学科的知识，提升学生的综合 素质。
对学生的期望与建议
01
主动学习与探索
鼓励学生在课程中主动尝试、积极 探索，挖掘自己的设计潜能。
经济性原则
在保证功能和美学需求的同时，考虑 产品的成本和价格，以符合市场需求 和消费者购买力。
可持续性原则
产品设计应考虑环境因素，减少对资 源的消耗和环境的负面影响，提倡绿 色设计和环保理念。
设计流程
概念设计
根据需求分析，进行创意构思， 形成初步的产品概念。
机械产品设计中三维建模技术的应用分析
机械产品设计中三维建模技术的应用分析前言当前，我国工业速度日新月异，传统的机械产品设计理念已经无法跟上时代的脚步，弊端越来越多。
将三维模型技术与机械产品设计相结合才能保障其科技型与整体品质，从而使我国的工业发展更进一步，迈向更加广袤的发展空间，得到更加理想的后续发展。
1 机械产品设计中三维建模技术的重要性在传统的机械产品设计中，主要应用的技术手段为二维技术，使用二维技术所设计出来的机械设备一般功能单一，并不能满足当前环境下的市场需求。
目前我国的机械行业正在蓬勃发展，对机械商品的需求不断增大，对其质量要求也不断提升，只有品质高、运行效率高的优秀机械产品才能够在残酷的市场竞争中脱颖而出，而在机械产品设计中运用三维建模技术则可以完全满足这一需求。
将三维建模技术应用于机械产品的设计中不仅可以改良传统的二维机械产品设计，还可以推动整个机械设计行业的改革。
在机械产品设计中使用三维建模技术还可以有效地提升工作效率，缩短工作时间，大大节省了时间成本，可以更加高效为市场持续输出产品。
因此，在机械产品设计中使用三维建模技术是十分重要的，推动了建设工程技术的革新，对我国工业的发展也起到了重要的作用。
2 机械产品设计中三维建模技术的应用在机械产品设计中应用三维建模技术时，要注意其工作流程，除了提升机械产品的设计技术外，同时也需要结合实际情况，根据机械产品部件的运行模式不断做出设计方案上的优化，让机械产品设计与三维建模技术有效结合。
首先要改革图纸的设计模式，全面开展并实现机械产品的设计工作，并时刻注意使用三维建模技术时的科学性。
在理论上不断完善设计方案，利用三维建模技术的特点提升机械产品设计的仿真性，并应用新型的技术与材料进行安装与调配，进行全方位的改善。
三维建模技术将传统的二维设计空间增加了一个维度，实现了机械产品设计的革新，与二维CAD技术相比，三维建模技术拥有更好的性能。
根据三维建模技术的特性，将研究方案拟定在UG功能技术与斜面齿轮建模技术的应用上。
《计算机辅助三维设计》课件
工具栏
工具栏包含了大部分菜单命令，用户可 自己定制工具栏。(单击右键）（Tool>Customize screen )
工业设计系
上页
设定工作目录
Pro/E一般对文件进行默认定位，每次打 开和保存文件时都需要用户制定目录， 因此用户可事先制定一个随时保存到其 中的目录，以便以后打开Pro/E就可以进 入到这个目录中。 设定方法：《文件》|《设置工作目录》。
计算机辅助三维设计 （PRO/E）
计算机辅助工业设计（3）
CAD技术发展概述 Pro/ENGINEER 软件简介 课程进度安排 练习题
工业设计系
工业设计系
工业设计系
工业设计系
工业设计系
快速成型
快速成型(Rapid Prototyping)技术是80年 代末才发展起来的数字制造工艺技术,它 把零件的三维数字模型先进行离散化,然 后按照数字积分的思路进行逐层加工.利 用这一技术可以在计算机控制下,迅速 将 CAD 数字模型变为零件的物理模型.因而 CAD → RP 原型→评价→ CAD 修改已逐 渐成为保证一次设计成功的新设计模式。
20世纪60年代：受硬件和软件理论的限制， CAD技术主要以二维绘图和三维线框造型为主； 20世纪70年代：大规模集成电路技术的应用使 计算机技术大大提高，曲线曲面生成算法基本 成熟，但CAD技术主要以表面造型为主； 20世纪80年代：微型工作站和微机的出现，实 体造型技术实现了CAD/CAM/CAE的集成，但造 型系统不尽完善，集成化程度、使用复杂；
尺寸标注一般是在草图完成后，将要控制图形 大小、形状等尺寸制定为参数。具体操作：用 鼠标左键选取几何元素（如圆、圆弧、线段、 点等），然后再用鼠标中键指定参数（尺寸） 所要放置的位置。 1、直线尺寸标注 2、圆和圆弧的标注 3、角度标注
《产品三维造型与设计》课程标准
《产品三维造型与设计》课程标准1．课程简介产品三维造型与设计是数控技术专业的核心专业课程之一，是基于NX1926版本进行讲授的，在学生学习完《机械制图》、《机械设计基础》、《机械制造技术》等课程，已经具备零件CAD绘图及零件手工编程并加工能力的基础上，通过本课程学习，使学生具备对复杂零件和模具造型的能力，满足模具制造业和机械加工制造业中复杂曲面零件造型设计，通过本课程的学习，培养具有良好职业道德和创新精神，掌握本专业技术知识，具备相应实践技能以及较强实际工作能力，从事产品设计、造型的高素质技能型人才。
表1 产品三维造型与设计与专业模块对应表按照工作过程设计本课程的教学过程，对产品要素进行分析，按照由简单到复杂、由二维到三维的递进关系设计教学项目载体，将产品设计基本知识、二维绘图构建、三维造型等知识技能融入产品的设计加工工作过程中充分体现了工学结合、能力递进的课程设计思路。
根据学科特点，以“任务驱动法”将教学内容设置成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。
二、课程目标1．坚定四个自信，树立制造强国的责任感和使命感；2．形成良好的职业道德和职业规范，具备精益求精的工匠精神；3．根据产品图纸，完成较复杂零件的数字化建模、设计能力；4．培养学生熟练的同步建模技能，增强模型改造后处理能力；5．培养学生职业道德、人生观；三、内容标准及实施建议1．课题/项目安排及学时分配为了达到本课程教学目标，使学生具备产品三维造型岗位所必备的素质、知识和技能，共设计5个项目，根据企业的产品实际工作过程和要求，尤其注重零件的三维建模能力，实施情况见表2：表2 课题/项目安排表1.本课程的达标要求：（1）必须通过的模块：模块1 ——模块4；（2）可以选修的模块：模块5；（3）本课程合格标准：模块1——模块4均需合格。
1．师资基本条件从事本课程教学的教师应具备如下的能力素质基本要求：（1）熟练掌握计算机辅助软件（UG）的使用；（2）熟练掌握典型零件的建模制定；（3）熟练掌握机械制图国家标准；2．实践教学条件学校是国家示范性数控高等职业教育实训基地建设单位，建有设备资产总值达1400余万元的现代制造中心，拥有包括中央与地方共建现代制造技术基础实验室在内的12个实验实训室。
立体构成原理在工业产品设计中的体现
应用姗矍
立体构成 原理在工业产 品设 计 中的体现
样的设计才能体现产品的美感. 包豪斯学院的约翰 伊顿和阿尔巴斯、保罗 克利、莫霍利 纳吉 等教授都是杰出的艺术教育家。 他们将立体构成作为一门重要的 科学来 进行研究和开拓。例如阿尔巴斯通过 “ 纸造型”、 “ 纸切割造型”的训 练让学生在不考虑任何附加条件的情况下，研究纸的空间美感变化，莫 定立体构成的基础. 莫霍利 纳吉通过发现材料自 身的美感，然后将它 们重新组合设计。从废弃的金属零件、机器这些材料中寻找出客体的 美。通过主观的创造实现主客体的统一，并创造出真正的空间语言. 马 塞尔 布罗伊尔对材料的性能有着独到的研究、在材料的替代方面不断 探索。他用钢管代替木材应用于家具，这样既能进行大批量生产，又能 体现现代设计理念，在材料与设计的结合上对传统观念产生了巨大冲 击。另一位教育家伊顿在立体构成教学中注重对材料、肌理和形态对比 的研究，他让学生从形形色色的材料中通过视觉和触觉的亲身体验，加 强对材料的感性认识和运用。 在造型的表现上，包豪斯构成主张一切作品都要尽量简化为最简单 的几何图形，如立方体、圆锥体、球体、长方体，或是正方形、三角 形、圆形、长方形等进行实践，这种以几何形体构建的结构具有理性的 逻辑思维，加上标准化的色彩，使人容易学习抽象造型，并掌握其规 律、原理，进而通过不同的设计将其体现出来。如灯具、家具、染织品 与建筑、广告等都唯有强烈的几何形式感，特别是建筑与工业设计以追 求简洁为时尚，更体现出构成的科学性、合理性。 二、现代设计理论下立体构成摄念
00三维产品造型概论
1.2 三维几何模型的分类
(3)实体模型 实体模型 实体模型包括了三维产品的线、 实体模型包括了三维产品的线、面、体等全部 几何信息（举例） 几何信息（举例） 实体模型的特点： 实体模型的特点： 优点：实体模型能作布尔运算，能剖切， 优点：实体模型能作布尔运算，能剖切，能计 算体积、重心、惯性矩，能求交， 算体积、重心、惯性矩，能求交，可生成数控 加工刀具轨迹，有限元网格划分，能进行装配、 加工刀具轨迹，有限元网格划分，能进行装配、 干涉检查等。 干涉检查等。
1.2 三维几何模型的分类
(2)面框模型 面框模型
①面框模型就是用物体的表面组成的三维造型 来表达三维物体。（举例，调出曲面工具栏） 。（举例 来表达三维物体。（举例，调出曲面工具栏） ②面框模型的特点 优点：面框模型比线框模型进了一步，其中包 优点：面框模型比线框模型进了一步， 括面的信息，可以解决与图形有关的许多问题， 括面的信息，可以解决与图形有关的许多问题， 如消隐、着色、计算面积、表面交线、 如消隐、着色、计算面积、表面交线、生成数 控刀具的运动轨迹等。 控刀具的运动轨迹等。
1.1 三维 三维CAD的重要意义 的重要意义
(6)在机械设计领域方面的应用有： 在机械设计领域方面的应用有： 在机械设计领域方面的应用有 直观表达机械零部件的立体形状， ①直观表达机械零部件的立体形状，生成投影 透视图、零件图、装配图等。 图、透视图、零件图、装配图等。 利用剖切检查机件的壁厚、孔深。 ②利用剖切检查机件的壁厚、孔深。检查装配 干涉，对传动机构的运动模拟， 干涉，对传动机构的运动模拟，计算零部件的 体积、面积、重心、惯性矩等。 体积、面积、重心、惯性矩等。 数控编程、刀具轨迹仿真、加工工艺设计。 ③数控编程、刀具轨迹仿真、加工工艺设计。 进行装配规划、机器人视觉识别、 ④进行装配规划、机器人视觉识别、机器人运 动学及动力学分析等。 动学及动力学分析等。
基于UG的家电造型设计及动态仿真
毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目基于UG 的家电造型设计及动态仿真2、专题二、课题来源及选题依据课题来源于生产实际。
电风扇是常见的家用电器，当前全球知识经济时代要求现在制造业缩短产品开发周期，降低成本提高产品质量。
以典型机械产品电风扇为研究对象，对动态仿真模拟装配关键技术进行了研究，包括产品的三维建模、装配约束及系统优化等内容。
运动仿真软件能够更好的让设计工程师建立，评估优化产品在现实环境的运动，以便更加的满足性能要求。
有助于从一开始就获得产品模型，因此，它可以提高产品质量和发扬设计优点。
随着科学发展，近年来，CAD/CAM技术的应用越来越广泛，它大大改变了人与计算机之间的交互方式。
在这种情况下产生了三维造型设计及动态仿真，而UG是三维造型的一个重要组成部分，是当前装配设计技术的一种崭新的思路和方法，具有非常重要的研究价值。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：①根据提供的毕业设计资料理解设计要求，查阅相关中外资料；②分析现有电风扇的设计制造的优点与不足加以改进补充；③对UG软件熟练掌握，了解三维建模，将电风扇部件装配图，零件图画出；④完成主要尺寸的设计，写出计算过程或依据；⑤阅读和翻译英文文献；⑥撰写毕业设计论文。
四、接受任务学生：班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名年月日摘要面对激烈的市场竞争，制造业必须加速产品开发进程，缩短设计开发周期。
计算机技术和计算机图形学的不断发展，为人们提供了强有力的工具，三维CAD/CAM/CAE集成化软件被广泛应用于制造业。
与传统的装配设计相比，虚拟装配技术能满足并行工程的要求，实现产品可装配的设计，及时发现产品设计中的问题，提高装配质量和装配效果。
研究是在UG软件设计平台上完成风扇的三维造型设计。
立式电风扇的外形结构较为复杂，如果用传统的CAD绘图软件设计非常困难，UG可以轻松解决这个问题，UG软件具有很强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配仿真、工程图生成等功能。
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三维造型设计产品设计实例
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《UG三维造型设计》通选课产品设计实例
（一）——电热水壶
本节创建如图9-1所示的电热水壶模型。该模型由4部分组成：底座、壶身、顶部、把手。要完成该
模型的创建，需要先综合应用拉伸曲面、回转曲面、扫掠曲面、直纹曲面、修剪的片体、剖切曲面、边倒
圆、网格曲面、缝合等功能分别创建底座、壶身、顶部、把手，再进行整合建模、渲染等操作。
图9-1 电热水壶模型
1 创建电热水壶的底座
用回转特征创建底座部分
图9-2 底座部分的草图 图9-3 底座的回转曲面
2 创建电热水壶的壶身
（1）．创建回转曲面
（2）．创建拉伸曲面一
（3）．创建拉伸曲面二
三维造型设计产品设计实例
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图9-4 壶身回转曲面用草图 图9-5 壶身回转曲面 图9-6 创建5个点
图9-7 新增加的3个点和创建的样条曲线 图9-8 创建拉伸曲面一
图9-9 绘制一条圆弧 图9-10 创建拉伸曲面二
（4）．创建扫掠曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-11 创建相交曲线 图9-12 创建基准平面 图9-13 创建半椭圆
图9-14 绘制与参考圆弧重合的圆弧 图9-15 扫掠曲面
（6）．创建修剪曲面
（7）．创建缝合曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-16 创建的延伸曲面 图9-17 创建的修剪曲面一
图9-18 创建的修剪曲面二 图9-19 将两个修剪曲面缝合为整体
3 创建电热水壶的顶部
（1）． 创建修剪曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-20 创建的基准平面 图9-21 修剪后的壶身
（2）．创建回转曲面
图9-22 创建相交曲线 图9-23 创建直线和2个点 图9-24 创建的样条曲线
（3）．创建拉伸曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-25 创建的回转曲面 图9-26 创建2条直线
图9-27 绘制2条参考直线和4条圆弧 图9-28 创建拉伸曲面
（4）．创建修剪曲面
（5）．创建剖切曲面
（6）．创建网格曲面
（7）．创建缝合曲面
图9-29 修剪后的旋转曲面 图9-30 创建的剖切曲面
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图9-31 选择主曲线、交叉曲线和约束曲面 图9-32 创建左右两个网格曲面
4 创建电热水壶的提手
（1）．创建直纹曲面
（2）．镜像直纹曲面
图9-33 创建2条直线 图9-34 创建直纹曲面 图9-35 镜像直纹曲面
（3）．创建拉伸曲面一
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图9-36 绘制水平参考直线 图9-37 绘制两条圆弧
图9-38 绘制两条水平直线和两个点 图9-39 绘制样条曲线
三维造型设计产品设计实例
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图9-40 绘制相切圆弧 图9-41 绘制样条曲线
（4）．创建修剪曲面一
（5）．创建剖切曲面一
（6）．创建剖切曲面二
图9-42 创建拉伸曲面 图9-43 修剪后的直纹曲面和镜像直纹曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-44 创建剖切曲面一 图9-45 创建偏置曲线
（7）．创建剖切曲面三
图9-46 创建剖切曲面二 图9-47 创建偏置曲线
（8）．创建拉伸曲面二
三维造型设计产品设计实例
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图9-48 创建剖切曲面三 图9-49 绘制1条半径为45mm的圆弧
（9）．创建修剪曲面二
图9-50 创建拉伸曲面二 图9-51 修剪一次得到的修剪曲面
（10）．创建网格曲面
图9-52 创建修剪曲面二 图9-53 创建网格曲面
三维造型设计产品设计实例
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（11）．创建缝合曲面
（12）．倒圆角
5 电热水壶整体的曲面整合
（1）．创建修剪曲面一
（2）．创建修剪曲面二
（3）．创建修剪曲面三
（4）．显示整个电热水壶模型
（5）．给电热水壶模型添加材料
（6）．保存电热水壶模型
图9-54 倒圆角 图9-55 显示壶身曲面
三维造型设计产品设计实例
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图9-56 创建修剪曲面一 图9-57 显示拉伸曲面
图9-58 创建修剪曲面二 图9-59 显示顶部、修剪后的壶身曲面
图9-60 创建修剪曲面三 图9-61 显示整个电热水壶模型
三维造型设计产品设计实例
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图9-62 增加材料后的电热水壶