數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)驗(yàn)教程

前言

　　數(shù)字化設(shè)計(jì)（Digital Design）是以實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品為目標(biāo)，以計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)字化信息為輔助手段，支持產(chǎn)品建模、分析、修改、優(yōu)化以及生成設(shè)計(jì)文檔的相關(guān)技術(shù)的有機(jī)集合。數(shù)字化制造（Digital Manufacturing）是以產(chǎn)品制造過程的規(guī)劃、管理、控制為對(duì)象，以計(jì)算機(jī)作為直接或間接工具，以控制生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造和生產(chǎn)的技術(shù)的有機(jī)集合?！　?shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造過程中的多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，包括三維建模、裝配分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真驗(yàn)證、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設(shè)計(jì)與制造、反求工程與快速制造、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信等，是一項(xiàng)多學(xué)科的綜合技術(shù)，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造不僅貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過程，而且涉及企業(yè)的設(shè)備布置、物流物料、生產(chǎn)計(jì)劃、成本分析等多個(gè)方面。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力、縮短產(chǎn)品研制周期、降低開發(fā)成本、實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)目標(biāo)和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時(shí)間內(nèi)組織全球范圍的設(shè)計(jì)制造資源開發(fā)出新產(chǎn)品，從而大大提高企業(yè)的競爭能力?！　榱颂岣邤?shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用能力，本書在內(nèi)容設(shè)計(jì)上緊密結(jié)合現(xiàn)代制造業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新裝備，一方面進(jìn)一步強(qiáng)化三維CAD建模、CAM代碼生成與仿真、數(shù)控機(jī)床操作等基礎(chǔ)；另一方面系統(tǒng)地將基于光學(xué)掃描的逆向設(shè)計(jì)技術(shù)、FDM以及SLA工藝的快速原型技術(shù)、基于ADAMS軟件的虛擬樣機(jī)技術(shù)等引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。全書結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，既可以作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)計(jì)、材料成形與控制工程、過程裝備與控制工程、工業(yè)工程等專業(yè)學(xué)生相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教材，也可以作為一般工程技術(shù)人員的參考書。　　全書共5部分，依次是反求工程與快速制造、UG NX CAD、uG NX CAM、虛擬樣機(jī)技術(shù)及Adams軟件應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床加工操作。全書由宋丹路任主編、黃華川任副主編。第1、2章由張建生編寫，第3章由宋丹路編寫，第4、5章由黃華川編寫，第6、7、8章由李光明編寫，第9、10、11章由臧紅彬編寫，第12、13、14章由任國華編寫。　　在本書編寫過程中，參閱了一些編著者的著作和文章，在參考文獻(xiàn)中未能一一列出，在此一并謹(jǐn)向他們表示誠摯的感謝。由于水平和時(shí)間所限，書中難免有疏漏與不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

為了提高數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用能力，本書在內(nèi)容設(shè)計(jì)上緊密結(jié)合現(xiàn)代制造業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新裝備，一方面進(jìn)一步強(qiáng)化三維CAD建模、CAM代碼生成與仿真、數(shù)控機(jī)床操作等基礎(chǔ)；另一方面系統(tǒng)地將基于光學(xué)掃描的逆向設(shè)計(jì)技術(shù)、FDM以及SLA工藝的快速原型技術(shù)、基于ADAMS軟件的虛擬樣機(jī)技術(shù)等引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。全書結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，既可以作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)計(jì)、材料成形與控制工程、過程裝備與控制工程、工業(yè)工程等專業(yè)學(xué)生相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教材，也可以作為一般工程技術(shù)人員的參考書。     全書共5部分，依次是反求工程與快速制造、UG NX CAD、UG NX CAM、虛擬樣機(jī)技術(shù)及Adams軟件應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床加工操作。

書籍目錄

第1部分  反求工程與快速制造  第1章  反求工程    1.1  反求工程出現(xiàn)和發(fā)展的時(shí)代背景    1.2  反求工程的含義    1.3  反求工程的研究內(nèi)容    1.4  反求工程的作用及應(yīng)用領(lǐng)域    1.5  反求工程的關(guān)鍵技術(shù)    1.6  非接觸式測量方法操作實(shí)例    實(shí)驗(yàn)  第2章  快速制造    2.1  快速原型制造技術(shù)產(chǎn)生的背景    2.2  快速原型制造技術(shù)的基本原理    2.3  RP技術(shù)的工作流程及工藝特點(diǎn)    2.4  快速原型制造技術(shù)的類型    2.5  RP技術(shù)的應(yīng)用    2.6  快速成形技術(shù)的發(fā)展方向    2.7  主流快速成形設(shè)備供應(yīng)商    2.8  光固化成形法制作原型件實(shí)例    實(shí)驗(yàn)第2部分  UG NXCAD  第3章  UG NX CAD基礎(chǔ)知識(shí)    3.1  Unigraphics NX的界面    3.2  基本操作    3.3  絕對(duì)坐標(biāo)系、WCS和工作平面    3.4  布爾運(yùn)算  第4章  草圖    4.1  草圖基礎(chǔ)知識(shí)    4.2  曲線命令    4.3  約束命令    4.4  操作命令    4.5  實(shí)  例    實(shí)驗(yàn)  第5章  特征建模    5.1  定位方法    5.2  體素特征    5.3  設(shè)計(jì)特征    5.4  細(xì)節(jié)特征    5.5  實(shí)  例    實(shí)驗(yàn)第3部分  UG N×CAM  第6章  NX6.0加工模塊環(huán)境設(shè)置及界面介紹    6.1  CAD／CAM一體化技術(shù)    6.2  NX6.0數(shù)控加工概述    6.3  NX6.0的加工過程及加工類型    6.4  NX6.0的加工步驟  第7章  平面加工    7.1  工件分析    7.2  工件平面加工    7.3  凹模的凹腔粗加工    7.4  凹腔側(cè)壁的精加工  第8章  復(fù)合加工    8.1  基本的工作流程    8.2  工件工藝分析    8.3  選擇加工環(huán)境的設(shè)置    8.4  定義工件幾何體    8.5  創(chuàng)建刀具組    8.6  創(chuàng)建相應(yīng)的操作方法及參數(shù)    8.7  創(chuàng)建沖壓件的加工程序第4部分  虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS軟件應(yīng)用  第9章  虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機(jī)技術(shù)    9.1  虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機(jī)技術(shù)    9.2  功能虛擬樣機(jī)及機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真    9.3  機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真的發(fā)展方向及前沿  第10章  ADAMS軟件介紹    10.1  ADAMS軟件概述    10.2  MSC.ADAMS軟件基本模塊    10.3  ADAMS軟件擴(kuò)展模塊    10.4  ADAMS軟件接口模塊    10.5  ADAMS軟件專用領(lǐng)域模塊  第11章  MSC.ADAMS軟件應(yīng)用實(shí)例    11.1  彈簧掛鎖設(shè)計(jì)實(shí)例    11.2  新型多足仿生機(jī)器人設(shè)計(jì)與仿真分析    113  ADAMS軟件中機(jī)構(gòu)模型的優(yōu)化綜合    實(shí)驗(yàn)第5部分  數(shù)控機(jī)床加工操作  第12章  數(shù)控銑床編程與操作    12.1  數(shù)控銑床概述    12.2  數(shù)控銑削加工工藝    12.3  數(shù)控銑床程序編輯    12.4  數(shù)控銑床的操作    實(shí)驗(yàn)  第13章  數(shù)控車床編程與操作    13.1  數(shù)控車床的編程    13.2  FANUC0i—TB數(shù)控車床的操作    13.3  數(shù)控車床加工實(shí)例    實(shí)驗(yàn)  第14章  特種加工    14.1  特種加工簡介    14.2  電火花線切割加工    14.3  電火花成形加工    14.4  其他特種加工    實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　正向設(shè)計(jì)和反向設(shè)計(jì)既有區(qū)別又相輔相成，具有豐富正向設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和水平的人員，可以顯著提高反求水平；反向設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)同樣也可以促進(jìn)正向設(shè)計(jì)的水平提高。但缺乏正向設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)者，反向設(shè)計(jì)也不能充分消化吸收。站在國家角度來說，吃透別人的技術(shù)僅僅是第一步，在此基礎(chǔ)上結(jié)合國情進(jìn)行再創(chuàng)造，變成有自主權(quán)和競爭力的新產(chǎn)品，才是反求工程的完整意義和目的?！　?.2.2 反求工程與知識(shí)產(chǎn)權(quán)　　任何一項(xiàng)新技術(shù)、新產(chǎn)品，應(yīng)該受到有關(guān)法律如專利法、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、商標(biāo)法等保護(hù)，這是國際性的共同行為規(guī)范，這樣才能引導(dǎo)正常的市場競爭和貿(mào)易。反求工程絕不等于偷技術(shù)，它是在科技道德和法律制約下，從學(xué)術(shù)、工程、技術(shù)方面來促進(jìn)科技的發(fā)展。　　這是因?yàn)椋骸　。?）任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)，總要借鑒、繼承已有的知識(shí)和技術(shù)，市場上的產(chǎn)品總要被別人借鑒，關(guān)鍵要?jiǎng)澢瀹a(chǎn)權(quán)的界限?！　。?）“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”是發(fā)展規(guī)律，通過反求來發(fā)展新產(chǎn)品，具有起點(diǎn)高，周期短和成效快的特點(diǎn)，絕非照抄照搬?！　。?）科學(xué)的反求，有助于促進(jìn)技術(shù)革新，擴(kuò)大眼界，有助于盡快培養(yǎng)新人?！　〉菓?yīng)該強(qiáng)調(diào)，作為一個(gè)國家、民族，為發(fā)展科技和振興經(jīng)濟(jì)，不能全靠反求來生存，鼓勵(lì)獨(dú)立的創(chuàng)造性永遠(yuǎn)是主旋律或主題。　　1.3 反求工程的研究內(nèi)容　　反求工程研究對(duì)象多種多樣，所包含的內(nèi)容也比較多，從工程技術(shù)角度上講，反求對(duì)象可概括為實(shí)物反求、軟件反求和影像反求3類。　　1.3.1 實(shí)物反求　　顧名思義，它是在已有實(shí)物條件下，通過試驗(yàn)、測繪和詳細(xì)分析，提出再創(chuàng)造的關(guān)鍵。其中包括功能反求、性能反求以及方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、精度、使用規(guī)范等眾多方面的反求。實(shí)物反求對(duì)象可以是整機(jī)、部件組件和零件。

圖書封面

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