鼠标外壳造型设计说明

./毕业设计〔论文题目基于CAD/CAM鼠标外壳造型的设计系别专业班级学号姓名指导教师完成时间闽南理工学院教务处制二0一0年六月一日目录引言…………………………11、鼠标简介………………11.1鼠标的分类…………21.2鼠标的接口类型…………………21.3光电鼠标的工作原理……………21.4三键鼠标的结构……………………21.5手感…………………21.6造型…………………21.7功能选择…………31.8故障情况……………32、鼠标外壳设计…………32.1创建鼠标基体………………………52.2创建鼠标基体顶面的剖面圆顶面…………………52.3创建鼠标基体的拔模特征和主要圆角特征……72.4创建鼠标的三个按键凹槽…………82.5将抽成薄壳………………………102.6分割鼠标按键部分………………112.7创建鼠标上下盖结合处的唇特征………………142.8创建用于连接的突台……………152.9保存零件模型……………………183、创建鼠标三键模型…………………193.1打开鼠标按键部分模型〔左键………………203.2分割按键部分……………………203.3创建偏移特征……………………203.4鼠标的右键、中键创建…………20结束语……………………21参考文献…………………22致………………………23引言此次设计的鼠标〔上盖主要是三键光电式鼠标,如何设计3键鼠标,首先创建鼠标上盖和鼠标左、中、右三个按键,最后在Pro/ENGINEERWildfire的装配模块中完成鼠标上盖和三个按键的装配。主要是鼠标上盖及三个按键的造型方法。在比例中,将用到多种复杂的造型方法,重点是将在主体造型过程中用到变截面扫描特征、剖面圆顶及唇特征等高级特征。Pro/Engineer的功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型,三维上色实体等〔三维造型还可移动,放大或缩小和旋转。Pro/Engineer是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现,其中包括：筋〔Ribs、槽〔Slots、倒角〔Chamfers和抽空〔Shells等采用Pro/Engineer建立形体,更自然,更直观,无需采用复杂的几何设计方式。可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数改变,其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。Pro/Engineer能够交互地建立和修改特征。通过鼠标点击和拖动,就能够快速地建立和修改倒圆角、加料和减料。通过点击和拖动特征剖面、直接在屏幕上编辑尺寸值,就可以做出改变。1.鼠标简介"鼠标"的标准称呼应该是"鼠标器",英文名"Mouse",它从出现到现在已经有38年的历史了。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便,来代替键盘那繁琐的指令。计算机最早使用的标准输入设备是"键盘",用它打字确实不错,所以也沿用至今。不过因为键盘有局限性,所以鼠标诞生了！最早的鼠标诞生于1968年的美国,当时并不算什么轰动的发明,也没有很快推广。后来鼠标的成功很大程度上归功于图形界面的广泛应用,为了得到更友好的人机界面,光是输入一排排文字不行了,连续输入命令也显得不方便了。于是鼠标能在画面上方便定位及选择的优势使它很快成为图形操作系统的伴侣。随着计算机的广泛应用和图形操作系统的快速推广,鼠标跑遍世界各地,可以算是最普及的计算机输入设备之一了。1.1鼠标的分类鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标；按外形分为两键鼠标、三键鼠标、滚轴鼠标和感应鼠标；此外还有无线鼠标和3D鼠标等。1.2鼠标的接口类型鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标〔多为光电鼠标四种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连,有9针接口和25针接口两种；PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连,它与键盘的接口非常相似,使用时注意区分；总线鼠标的接口在总线接口卡上；USB鼠标通过一个USB接口,直接插在计算机的USB口上。1.3光电鼠标的工作原理光电鼠标是指通过发光二极管〔LED和光敏管协作来测量鼠标的位移,一般需要一块专用的光电板将LED发出的光束部分反射到光敏接收管,形成高低电平交错的脉冲信号。这种结构可以做出分辨率较高的鼠标,而且由于接触部件较少,鼠标的可靠性大大增强,适用于对精度要求较高的场合。1.4三键鼠标的结构在原有的左右两键当中增加了第三键"中键"。一开始大家似乎不太喜欢三键鼠标,这个键也没能被重用。直到Windosw98推出后才增强了中键的作用,另外很多软件也经常使用到"中键",特别是绘图软件、三维射击游戏以及上网浏览时鼠标中键确实使操作事半功倍。1.5手感鼠标的外形可谓变化多端,反正握在手里舒适就可以,这也是评价鼠标优劣的标准之一——手感。长期使用手感不合适的鼠标、键盘等设备,可能会引起上肢的一些综合病症。因此长时间使用鼠标,就应该注意鼠标的手感。好的鼠标应是根据人体工程学原理设计的外型,手握鼠标时应感觉轻松、舒适且与手掌面贴合,按键轻松而有弹性,屏幕指针定位精确。

1.6造型造型漂亮、美观的鼠标能给人带来愉悦的感觉,有益于人的心理健康,从这个角度讲,其中有一种"绿色"的含义。另外,如果鼠标外形能让人"爱不释手",也能提高操作者或孩子学习电脑的兴趣。

1.7功能选择一般的用户使用标准的二键或三键鼠标就足够了。对于经常进行如CAD设计、三维图像处理、玩游戏等的用户,则最好选择专业光电鼠标或者多键、带滚轮可定义宏命令的鼠标。这种高级鼠标可以带来操作的高效率。广义地说,一个"好"的鼠标应该是外形美观、按键干脆、手感舒适、定位精确、辅助功能强大、服务完善、价格合理。1.8故障情况当然鼠标也会经常出现故障,常见故障有如下几种：移动不灵活、某个方向上失灵、按键不起作用以及计算机不认鼠标等几种情况。〔1移动不灵活

移动不灵活是指鼠标移动时,屏幕上对应的指针不跟随移动。一般情况下为大幅度移动鼠标时,光标能正常移动,但小幅度移动鼠标时,光标多半不能移动。鼠标大幅度移动时工作正常,而小幅度移动时工作不正常,说明鼠标安装正常,电路工作也正常,故障原因是橡皮小球不能有效地带动光栅盘转动。这是橡胶小球、左右轴、前后轴及支撑轮太脏,引起转动不灵活所致。这是鼠标最易发生的故障。

〔2在某个方向上失灵

鼠标只在一个方向上移动,而另一个方向不起作用,说明有一个方向上的滚轴没有转动,或相应的一组发光二极管与光敏三极管至少有一个损坏。〔3按键不起作用

按键不起作用,一般为微动开关损坏。在鼠标故障中,微动开关的损坏率是比较高的,仅次于鼠标移动不灵活故障,特别是左按键下面的微动开关由于使用频繁,很容易损坏。

〔4计算机不认鼠标

计算机不认鼠标是指鼠标的所有操作均不起作用。计算机不认鼠标的原因很多,有可能是软件的原因,也可能是硬件的原因。软件原因包括计算机有病毒、没有正确安装鼠标驱动程序、应用软件与鼠标驱动程序发生冲突等多种情况。2、鼠标外壳造型设计鼠标上盖组装图1—1鼠标上盖的创建是鼠标模型中重要的一步,因为鼠标三个按键将从上盖中分离出来.鼠标上盖的创建过程大致如下:创建鼠标基本特征,如图1—2所示。<2>创建鼠标顶部的曲面,如图1—3所示。基体拉伸图1—2顶部曲面图1—3〔3创建鼠标侧面拔模特征和鼠标的主要圆角,如图1—4所示。<4>以可变截面扫描的方式创建鼠标按键的三个凹槽,如图1—5所示。拔模和圆角图1—4按键的三个凹槽图1—5<5>将鼠标做成薄壳,如图1—6所示。<6>分割鼠标按键部分,如图1—7所示。薄壳图1—6鼠标按键分割部分图1—7<7>创建上下盖结合处的唇特征,如图1—8所示。<8>创建突台,如图1—9所示。唇图1—8突台图1—92.1创建鼠标基体按图1—10所示的草图修改尺寸,输入拉伸深度27,完成拉伸创建如图1—11所示。基体草绘图1—10拉伸图1—112.2创建鼠标基体顶面的剖面圆顶面〔1选择[插入]→[高级]→[剖面圆顶]命令,系统弹出菜单管理器。在菜单管理器[选项]面板中选择[扫描]、[一个轮廓]选项,单击[完成]。系统提示选择将被取代的面,选择鼠标基体顶面。如图1—12所示。选取圆顶面图1—12〔2绘制轮廓线单击草绘工具栏上的圆弧按钮,绘制一段圆弧作为轮廓,圆弧的两个端点对齐至左右边界,圆弧与顶边相切。双击圆弧半径数字,修改半径为200。如图1—13所示。草绘轮廓线图1—13〔3绘制剖面单击草绘工具栏上的圆弧按钮,绘制一段圆弧作为剖面圆顶的剖面,圆弧的两个端点对齐至左右边界,圆弧与顶边相切,如图1—14所示；双击圆弧半径数字,修改半径为100,完成的剖面圆顶如图1—15所示。草绘圆顶图1—14剖面图1—152.3创建鼠标基体的拔模特征和主要圆角特征〔1创建拔模特征单击工具栏上的拔模按钮,弹出拔模特征操控板。系统提示选择要拔模的面,选择鼠标基体四周的直立面,如图1—16所示。选取拔模面图1—16系统提示选择拔模枢轴平面,选择TOP平面为拔模枢轴平面。选择拔模拉伸方向,选择TOP平面为拔模拉伸方向平面。输入拔模角度2,更改角度方向。完成的拔模特征如图1—17所示。拔模图1—17〔2创建鼠标基体的主要圆角特征首先创建第一组圆角特征。设置圆角半径。单击[设置]按钮弹出[设置]面板,单击[设置1],在下面的[半径]文本框中输入10,按回车键。用同样的方法设置[设置2]：10,[设置3]：15,[设置4]：15。完成的圆角特征如图1—18所示。第一组圆角图1—18接下来创建第二组圆角特征。在#栏中的1上右击,弹出快捷菜单,选择[添加半径],重复右击,增加3组半径值,增加的4组半径值分别为：8,10,12,6。再在下面的下拉列表框中选择[参照]选项。分别设置4个圆角半径对应的点,完成的倒圆角特征如图1—19所示。第二组圆角图1—192.4创建鼠标的三个按键凹槽〔1创建扫描轨迹线在菜单栏上选择[插入]→[模型基准]→[草绘曲线]命令,弹出[草绘基准曲线]对话框。单击草绘工具栏上的绘制直线按钮,绘制一条倾斜的直线。单击修改尺寸按钮,按图1—20所示修改草图尺寸。完成扫描轨迹线如图1—21所示。草绘曲线图1—20曲线图1—21〔2以可变剖面扫描切削的方式创建第一个按键凹槽选择步骤〔1创建的曲线为扫描轨迹线。以实体的方式和切削材料的方式扫描,其他保持系统缺省值不变。创建好的第一个鼠标按键凹槽的如图1—22所示。中键凹槽图1—22〔3隐藏扫描轨迹线单击主工具栏上的设置图层按钮,在模型树的位置系统显示[层]结构树,在空白处右击弹出快捷菜单,选择[新建层]命令。此时系统弹出[层属性]对话框,更改系统自动给出的层名LAY0001,给出新的层名：Curve,单击[确定]按钮完成层的创建。在绘图区单击选择基准曲线,此时在[容]选项卡上显示出选择项目的信息。在[层]结构树中右击刚才创建的Curve层,在弹出的快捷菜单中选择[遮蔽层]命令,隐藏层容。单击主工具栏上的重画当前视图按钮刷新绘图区,可以看到基准曲线消失。再次单击主工具栏上的层按钮,又切换到模型树状态。〔4以复制的方式创建另外两个按键凹槽以复制的方式创建第二、三个按键凹槽选择[编辑]→[特征操作]命令,弹出菜单管理器[特征]面板。在菜单管理器中依次选择[复制]→[移动]/[独立]/[完成],在绘图区选择第一个按键凹槽,或者在模型树中选择对应特征。在[选取特征]面板中单击[完成],在[移动特征]面板中选择[平移],在[选取方向]面板中选择[平面],在模型树中单击FRONT平面,在弹出的方向面板中单击[正向]〔红色箭头方向指向屏幕外,输入偏距距离值。单击[√]按钮,在[移动特征]面板中单击[完成移动],在接下来的[组可变尺寸]面板中单击[完成],得到凹槽如图1—23所示,图1—24所示。右键凹槽图1—23左键凹槽图1—24〔5创建凹槽的圆角在菜单栏中选择[插入]→[圆角]命令,输入圆角半径值2。单击凹槽边为要倒角的边。创建圆角特征后的鼠标模型,如图1—25所示。三键倒圆图1—252.5将抽成薄壳〔1设置观察鼠标底面的视角单击工具栏上的重新定位视图按钮,弹出[方向]对话框,在[类型]下面的下拉列表框中选择[动态定向]命令,在[旋转]选项中单击[使用旋转中心轴旋转]按钮,在旋转轴X后面输入旋转角度180,按回车键。在[已保存的视图]面板中的[名称]文本框中输入视图名称：bottom_3d,单击[保存]按钮,并单击[确定]按钮关闭对话框。创建抽壳特征单击窗口右边工具栏中的抽壳按钮,弹出抽壳特征操控板,在[厚度]文本框中输入抽壳厚度2。单击底部平面为要删除的面,如图1—26所示的平面,选中的面系统以网状显示。完成抽壳特征后的鼠标模型如图1—27所示。选取删除面图1—26抽壳图1—272.6分割鼠标按键部分〔1创建第一个拉伸曲面修改矩形位置及尺寸,如图1—28所示。草绘拉伸面图1—28输入拉伸深度30,完成拉伸曲面的创建,如图1—29所示。拉伸曲面图1—29〔2创建第二个拉伸曲面单击绘制圆弧的按钮,绘制一段圆弧,圆弧的端点分别对齐至边界。单击修改尺寸按钮,按图1—30所示的草图修改尺寸。草绘拉伸面图1—30输入拉伸深度100,单击按钮[拉伸为曲面]使草图作为曲面拉伸,如图1—31所示。拉伸曲面图1—31〔3合并曲面在模型树中选择刚才创建的两个曲面,此时在[编辑]菜单中的[合并]命令和工具栏的曲面合并工具处于可使用状态。选择[编辑]→[合并]命令,系统弹出曲面合并操控板。更改两个曲面要保留的一侧如图1—32所示,完成曲面的合并,此时的模型效果,如图1—33所示。选取合并面图1—32合并曲面图1—33〔4使用合并的曲面分割鼠标模型单击上步合并得到的合并曲面,此时[编辑]菜单[实体化]命令加亮显示,呈可用状态。选择[编辑]→[实体化]命令,系统弹出实体化操控板。更改要删除实体的方位。单击[√]按钮,完成曲面来分割鼠标实体。如图1—34所示,图1—35所示。鼠标上盖分割图1—34鼠标上盖分割图1—35保存按键部分模型,输入新文件名：Key_base,以备后面制作三个按键之用。保存鼠标上部模型,输入新文件名：Mouse_Top。2.7创建鼠标上下盖结合处的唇特征选择[插入]→[高级]→[唇]命令,在菜单管理器[边选取]面板中选择[链]命令,在绘图区选择侧边界为唇特征要附着的边,选中的边系统以高亮显示。在[边选取]面板中单击[完成],系统提示选择要偏移的面,在绘图区选择如图1—36所示的平面。输入偏距值：2,单击[√]按钮。输入从边到拔模曲面的距离值：1,单击[√]按钮。选择拔模参考平面,选择鼠标的底面为拔模参考面。输入拔模角：1,单击[√]按钮,完成唇特征的创建。完成唇特征如图1—37所示。选取偏移图1—36唇图1—372.8创建用于连接的突台〔1新建基准平面单击工具栏上的[基准平面工具]按钮,系统弹出[基准平面]对话框。选择TOP平面为参考面,输入偏移距离2,单击[确定]按钮完成基准平面DTM1的创建。〔2创建拉伸特征选择[插入]→[拉伸]命令,在窗口底部弹出拉伸特征操控板。绘制一个圆,单击修改尺寸按钮,按图1—38所示修改圆心位置和圆的直径尺寸,完成拉伸特征的创建,如图1—39所示。突台草绘图1—38突台拉伸图1—39〔3创建打孔特征选择[插入]→[孔]命令,系统在窗口底部弹出打孔特征操控板。输入孔直径2,设置钻孔深度为7。系统提示选择钻孔面,选择突台的顶面为钻孔面。如图1—40所示。选取钻孔面图1—40单击[放置]按钮,在弹出的面板中选择孔的放置方式为[同轴]。单击主工具栏上的[基准轴开/关]按钮,显示轴线,在[次参照]栏中单击一下,然后在绘图区选择圆柱突台的轴线。单击[√]按钮完成打孔特征的创建,单击[基准轴开/关]按钮关闭轴线显示,完成的孔如图1—41所示。孔图1—41〔4创建拔模特征单击工具栏上的[拔模工具]按钮,弹出拨模特征操控板。系统提示选择要拔模的面,选择圆柱突台的外圆柱面,如图1—42所示。选取拔模面图1—42用鼠标单击激活[拔模枢轴]框,选择圆柱突台的顶面为拔模枢轴平面,如图1—43所示。选取拔模枢轴面图1—43选择拔模拉伸方向,选择与拔模枢轴平面完全一样的平面为拔模拉伸方向平面。输入拔模角度2,单击[反转角度以添加或去除材料]按钮更改角度方向。单击[√]按钮完成拔模特征的创建,完成的拔模特征如图1—44所示。拔模图1—44〔5以镜像的方式创建第二个突台选择[编辑]→[特征操作]命令,弹出菜单管理器[特征]面板。在菜单管理器中依次选择[复制]→[镜像]/[选取]/[独立]/[完成],在绘图区或者在模型树中选择对应突台特征。在[选取特征]面板中单击[完成],在模型树中单击FRONT平面为镜像平面,在[特征]面板中单击[完成]完成镜像特征的操作,镜像得到的第二个突台如图1—45所示。镜像图1—45〔6创建基准轴,供以后装配用单击工具栏上的[基准轴工具]按钮,系统弹出[基准轴]对话框。在对话框[参照]框中单击一下,将其激活,然后在绘图区选择TOP平面。[参照]框中出现TOP：F2〔基准平面,在后面约束方式选择[法向]。在[偏移参照]框中单击一下,在绘图区分别选择FRONT平面和RIGHT平面。[偏移参照]框中出现FRONT：F3〔基准平面和RIGHT：F1〔基准平面,在RIGHT：F1〔基准平面后输入偏移值20。单击[确定]按钮,完成基准轴线的创建。如图1—46所示。基准轴图1—462.9保存零件模型选择[文件]→[保存]命令,输入文件名：ms,完成文件的保存。至此,鼠标上盖模型创建完毕。3、创建鼠标三键模型3.1打开鼠标按键部分模型〔左键选择[文件]→[打开]命令,在[文件打开]对话框中选择以前保存的文件：Key_base。选择以前分割的鼠标按键部分模型。3.2分割按键部分〔1选择[插入]→[拉伸]命令,在窗口底部弹出拉伸特征操控板。〔2使用草绘工具栏上的绘制矩形按钮,在绘图区绘制一个矩形,尺寸如图1—47所示。草绘拉伸面图1—47〔3选择拉伸方式为拉伸至与所有的面相交。〔4单击按下切除材料按钮,此时系统用黄色箭头指示要切除材料的部分,单击[去除材料]按钮后的[将材料的拉伸方向更改为草绘的另一侧]改变黄色箭头指向,使黄色箭头指向矩形框,其他保持系统缺省值。〔5单击[√]按钮完成按键部分的分割。3.3创建偏移特征〔1