智能制造数字化建模与产品设计
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作者郑维明 编
出版社机械工业出版社
ISBN9787111664888
出版时间2021-01
装帧平装
开本16开
定价69元
货号29188761
上书时间2024-11-02
商品详情
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前言
为贯彻中央深改委第十四次会议精神，加快推进新一代信息技术和制造业融合发展，顺应新一轮科技革命和产业变革趋势，以智能制造为主攻方向，加快工业互联网创新发展，加快制造业生产方式和企业形态根本性变革，同时，更好提高社会服务能力，西门子智能制造产教融合课题研究项目近日启动，为各级政府及相关部门的产业决策和人才发展提供智力支持。
该项目重点研究产教融合模式下的学科专业与教学课程建设，以数字化技术为核心，为创新型产业人才培养体系的建设提供支持，面向不同培养对象和阶段的教学课程资源研究多种人才培养模式；以智能制造、工业互联网等“新职业”技能需求为导向，研究“虚实融合”的人才实训创新模式，开展机电一体化技术、机械制造与自动化、模具设计与制造、物联网应用技术等专业的学生培养；并开展数字化双胞胎、人工智能、工业互联网、5G、区块链、边缘计算等领域的人才培养服务研究。
西门子智能制造产教融合研究项目课题组组建了教材编写委员会和专家指导组，在专家和出版社编辑的指导下有计划、有步骤、保质量完成教材的编写工作。
本套教材在编写过程中，得到了所有参与西门子智能制造产教融合课题研究项目的学校领导和教师的积极参与，得到了企业专家和课程专家的全力帮助，在此一并表示感谢。
希望本套教材能为我国数字化高端产业和产业高端需要的高素质技术技能人才的培养提供有益的服务与支撑，也恳请广大教师、专家批评指正，以利进一步完善。
西门子智能制造产教融合研究项目课题组郑维明
2020年8月ⅤⅥ
导语摘要
本书作为智能制造类产教融合人才培养系列教材，以西门子公司工业软件旗舰产品NX为支撑，详细描述了数字孪生［也称数字化双胞胎（Digital Twin）］为下游分析和制造活动提供的设计研发平台。该软件工具提供了一个包含机械、电子、电气、自动化及行业应用的统一模型解决方案，将目前复杂产品研发所需的所有学科综合在一起，通过无缝地集成多个设计领域，使用户能进行更多次研发迭代，并利用*新的设计方法来确保产品的数字化价值，并更快地将较佳设计及产品推向市场。
本书将机械设计基础知识、三维几何建模技术、装配和工程制图等内容有机地整合，内容安排循序渐进，从基本体入手，逐步介绍组合体、零件的构形原理与建模方法，到装配环境建模和零件装配，再到机械零部件三维模型向二维工程图的转换。在全书各章节中，以NX软件为平台，提供了典型零部件构形设计、零件（装配）图绘制的思路和操作步骤，将理论基础教学与主流CAD软件应用有机地融为一体。
本书分为6章，内容包括绪论、基本体的构形与建模、组合体的构形设计与建模、构形设计与建模、装配和工程制图，对NX相关功能进行了详细介绍，并提供了详实的案例，以备学习人员实际演练；同时运用了“互联网+”形式，在重要知识点嵌入二维码，方便读者理解相关知识，进行更深入的学习。
本书可作为高等职业院校和职业本科院校机械、汽车及其相关专业的教学用书，还可作为企业人员解决数字化改造、智能化提升中技术问题的自学用书。
为便于教学，本书配套有电子课件，操作视频，案例模型等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com注册后免费下载。
作者简介
目录
第1章绪论1
11本课程的研究对象、任务及学习方法1
111本课程的研究内容1
112本课程的任务2
113本课程的学习方法2
12Siemens NX软件3
121NX软件简介3
122NX软件特点3
123NX CAD建模简介4
13NX建模概念与过程6
131NX实体建模概念6
132NX建模过程7
133主模型概念8
【案例】轴类零件主模型9
第2章基本体的构形与建模13
21基本体的概念和构形13
211基本体的概念13
212基础特征的创建13
213常用曲线曲面15
22体素特征建立基本体17
221块（长方体）17
222圆柱17
223圆锥18
224球19
【案例21】创建体素特征20
23草图21
231创建草图21
232草图曲线22
233草图约束24
【案例22】草图约束28【案例23】创建草图30
24扫描特征建立基本体35
241拉伸36
【案例24】拉伸体操作38
242旋转39
【案例25】旋转体操作39
243沿引导线扫掠40
244管41
25习题42
第3章组合体的构形设计与建模46
31组合体的组合方式与表面连接关系46
311组合体的组合方式46
312组合体相邻表面的连接关系47
313布尓操作48
【案例31】求和操作48
32组合体的形体分析49
321形体分析法49
322CSG体素构造法50
323复杂组合体的分析52
33组合体的构形设计52
331组合体的构形原则53
332仿真粗加工的设计特征与基准特征54
【案例32】创建仿真粗加工模型56
【案例33】模型编辑60
【案例34】基准特征的应用63
333组合体的构形设计64
【案例35】创建轴承座套模型66
34组合体的尺寸标注70
341基本体的尺寸标注70
342尺寸种类70
343尺寸基准72
344标注尺寸的方法和步骤72
345尺寸标注的建议和注意事项73
346使用NX标注组合体尺寸74
【案例36】标注支座模型尺寸74
35习题75
第4章构形设计与建模79
41构形设计79ⅪⅫ411产品构形设计概述79
412零件构形设计要求81
413NX仿真精加工的特征操作84
【案例41】生成精加工零件模型85
42NX 全相关参数化建模技术88
421草图约束89
422表达式89
423电子表格89
【案例42】参数化建模90
424部件族94
【案例43】部件族操作94
43自由曲面设计95
431曲线设计95
【案例44】艺术样条操作96
【案例45】螺旋线操作100
【案例46】投影曲线操作102
【案例47】相交曲线操作104
432曲面设计105
【案例48】通过曲线网格操作106
【案例49】艺术曲面操作108
【案例410】曲面设计111
44NX同步建模技术117
【案例411】同步建模120
45典型零件的构形设计123
451轴套类零件123
【案例412】简单轴的三维建模124
【案例413】标准轴的三维建模133
452轮盘类零件138
【案例414】联轴器的三维建模139
【案例415】制动盘的三维建模142
453叉架类零件149
【案例416】铰链座的三维建模149
【案例417】连接头的三维建模155
454箱体类零件161
【案例418】压缩机基座的三维建模161
46习题171
第5章装配176
51装配概述176511NX装配概述176
512NX装配术语177
513NX装配功能概述177
514NX装配加载选项179
515NX装配导航器181
516NX约束导航器183
52引用集184
521引用集概述184
522常见引用集184
523创建引用集185
【案例51】创建引用集186
524删除引用集186
525替换引用集186
53自底向上装配187
531添加组件187
532移动组件188
533装配约束189
【案例52】自底向上使用装配约束装配坚果钳192
54自顶向下装配197
541新建组件198
542在新组件里添加几何体198
543WAVE几何链接器199
【案例53】自顶向下利用几何链接器设计装配200
55阵列组件与镜像装配202
551阵列组件202
【案例54】通过“线性”阵列布局来安装发动机气缸盖
螺栓203
【案例55】通过“圆形”阵列布局来安装组件205
【案例56】通过“参考”阵列布局来安装类轴承结构上的
钢珠207
552镜像装配207
【案例57】通过“镜像装配”来装配车轮及相邻组件209
56装配间隙分析209
561新建间隙集及干涉分析210
562编辑间隙集及干涉分析211
57爆炸视图212
571创建爆炸视图212
572编辑爆炸视图213
573取消爆炸视图214
574删除爆炸视图21458习题214
第6章工程制图215
61工程制图概述215
611视图的基本概念215
612图纸幅面和格式218
613NX制图模块218
614NX制图流程219
62工程图管理220
621新建图纸220
【案例61】新建主模型图纸222
622编辑图纸223
623图纸更新225
624删除图纸225
63生成视图225
631基本视图225
632投影视图227
【案例62】创建基本视图和投影视图228
633局部放大图229
【案例63】创建局部放大图230
63
内容摘要
本书作为智能制造类产教融合人才培养系列教材，以西门子公司工业软件旗舰产品NX为支撑，详细描述了数字孪生［也称数字化双胞胎（Digital Twin）］为下游分析和制造活动提供的设计研发平台。该软件工具提供了一个包含机械、电子、电气、自动化及行业应用的统一模型解决方案，将目前复杂产品研发所需的所有学科综合在一起，通过无缝地集成多个设计领域，使用户能进行更多次研发迭代，并利用*新的设计方法来确保产品的数字化价值，并更快地将较佳设计及产品推向市场。
本书将机械设计基础知识、三维几何建模技术、装配和工程制图等内容有机地整合，内容安排循序渐进，从基本体入手，逐步介绍组合体、零件的构形原理与建模方法，到装配环境建模和零件装配，再到机械零部件三维模型向二维工程图的转换。在全书各章节中，以NX软件为平台，提供了典型零部件构形设计、零件（装配）图绘制的思路和操作步骤，将理论基础教学与主流CAD软件应用有机地融为一体。
本书分为6章，内容包括绪论、基本体的构形与建模、组合体的构形设计与建模、构形设计与建模、装配和工程制图，对NX相关功能进行了详细介绍，并提供了详实的案例，以备学习人员实际演练；同时运用了“互联网+”形式，在重要知识点嵌入二维码，方便读者理解相关知识，进行更深入的学习。
本书可作为高等职业院校和职业本科院校机械、汽车及其相关专业的教学用书，还可作为企业人员解决数字化改造、智能化提升中技术问题的自学用书。
为便于教学，本书配套有电子课件，操作视频，案例模型等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com注册后免费下载。
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