數(shù)字化設(shè)計制造應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)

前言

第1章 數(shù)字化技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)

1.1 計算機在制造業(yè)中的作用

1.2 數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵

1.3 產(chǎn)品開發(fā)活動的流程

1.4 數(shù)字化改變了產(chǎn)品開發(fā)的方式

1.4.1 產(chǎn)品開發(fā)過程的要素

1.4.2 產(chǎn)品開發(fā)過程的發(fā)展

1.4.3 數(shù)字化改變了設(shè)計師的工作方式

1.4.4 數(shù)字化提高了產(chǎn)品信息交換水平

1.4.5 數(shù)字化使得產(chǎn)品創(chuàng)新更容易

1.5 傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)周期和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)周期的比較

1.6 小結(jié)

習(xí)題

第2章 產(chǎn)品數(shù)字化概念設(shè)計技術(shù)

2.1 設(shè)計的重要性

2.2 產(chǎn)品設(shè)計的概念、分類和發(fā)展

2.2.1 設(shè)計的概念

2.2.2 產(chǎn)品設(shè)計的分類

2.2.3 產(chǎn)品設(shè)計過程歷史

2.2.4 產(chǎn)品設(shè)計過程的發(fā)展趨勢

2.3 概念設(shè)計與數(shù)字化

2.3.1 概念設(shè)計的定義

2.3.2 概念設(shè)計的重要性

2.3.3 計算機輔助概念設(shè)計

2.4 基于知識的概念設(shè)計系統(tǒng)

2.4.1 知識工程

2.4.2 基于知識的概念設(shè)計

2.5 計算機支持的變型設(shè)計

2.5.1 模塊化變型設(shè)計

2.5.2 基于CSP的參數(shù)化變型設(shè)計

2.5.3 基于實例推理技術(shù)的變型設(shè)計

2.6 概念設(shè)計過程模型簡介

2.7 含有概念設(shè)計數(shù)字化模塊的商業(yè)軟件一

2.8 應(yīng)用實例

2.8.1 基于知識的變型設(shè)計舉例--凸輪連桿機構(gòu)變型設(shè)計

2.8.2 配置設(shè)計舉例--滑板車的配置設(shè)計

習(xí)題

第3章 數(shù)字化幾何建模技術(shù)

3.1 數(shù)字化幾何建模及其發(fā)展歷程

3.2 設(shè)計意圖與幾何模型

3.2.1 設(shè)計意圖的概念

3.2.2 設(shè)計意圖的表達

3.2.3 設(shè)計意圖和幾何模型的作用

3.3 幾何模型分類

3.4 基于特征的造型技術(shù)

3.5 基于約束的造型技術(shù)

3.6 產(chǎn)品的數(shù)字化裝配技術(shù)

3.7 造型實例

3.7.1 連桿造型

3.7.2 凸輪造型

3.8 裝配實例

3.8.1 凸輪連桿機構(gòu)的裝配

3.8.2 可折疊自行車的裝配

3.9 產(chǎn)品數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標準

習(xí)題

第4章 產(chǎn)品開發(fā)中的數(shù)字化分析

4.1 有限元分析技術(shù)

4.1.1 工程問題的解析解與數(shù)值解

4.1.2 有限元方法概述

4.1.3 彈性力學(xué)有限元法

4.1.4 應(yīng)用實例

4.2 機械產(chǎn)品設(shè)計中的運動分析

4.2.1 運動分析概述

4.2.2 機構(gòu)運動分析

4.2.3 應(yīng)用實例

習(xí)題

第5章 數(shù)字化制造技術(shù)

5.1 數(shù)字化制造技術(shù)概述

5.1.1 數(shù)字化制造的背景

5.1.2 數(shù)字化制造的特點

5.1.3 常用數(shù)字化制造的設(shè)備

……

第6章 產(chǎn)品生命周期管理

第7章 數(shù)字化設(shè)計制造實例

參考文獻

本書系統(tǒng)介紹了數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)全過程，并對其中核心活動和相關(guān)技術(shù)進行重點介紹及應(yīng)用舉例。全書共7章。第1~6章介紹了產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計制造的相關(guān)常用技術(shù)，包括數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)中基于知識的變型設(shè)計、設(shè)計意圖表達與參數(shù)化建模、運動學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)控加工等基礎(chǔ)技術(shù)，每一章都配有應(yīng)用實例;第7章，給出了一個"滾絲機"中凸輪連桿機構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化、加工過程的綜合實例，對前6章的內(nèi)容進行了具體應(yīng)用，該實例簡單有趣、方便易行，有具體的參數(shù)和詳細的步驟，可供讀者進行計算機模擬練習(xí)和上機加工實踐之參考。本書重點突出，實例豐富，主線明確。

本書可作為技術(shù)應(yīng)用型高等工科院校的機械設(shè)計、機械制造、工業(yè)工程、模具設(shè)計加工、計算機輔助設(shè)計等相關(guān)專業(yè)的本科教材，亦可供相關(guān)制造企業(yè)中工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考。

數(shù)字化設(shè)計(Digital Design)是以實現(xiàn)新產(chǎn)品為目標，以計算機軟硬件技術(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)計文檔的相關(guān)技術(shù)的有機集合。數(shù)字化制造(Digital Manufacturing)是以產(chǎn)品制造過程的規(guī)劃、管理、控制為對象，以計算機作為直接或間接工具，以控制生產(chǎn)設(shè)備，實現(xiàn)產(chǎn)品制造和生產(chǎn)的技術(shù)的有機集合。

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計制造過程中的多項先進技術(shù)，包括三維建模、裝配分析、運動學(xué)及動力學(xué)仿真驗證、優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設(shè)計與制造、反求工程與快速制造、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信等，是一項多學(xué)科的綜合技術(shù)，是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的重要組成部分。

《數(shù)字化設(shè)計與制造實驗教程》在內(nèi)容設(shè)計上緊密結(jié)合現(xiàn)代制造業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新裝備，一方面進一步強化三維CAD建模、CAM代碼生成與仿真、數(shù)控機床操作等基礎(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軟件的虛擬樣機技術(shù)等引入實驗教學(xué)。

全書結(jié)構(gòu)嚴謹，既可以作為機械設(shè)計制造及自動化、工業(yè)設(shè)計、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)課程的實驗實習(xí)教材，也可以作為一般工程技術(shù)人員的參考書。