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出版者:上海科学技术出版公司

作者:李良训

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:40.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787532376940

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• AutoCAD 2004
• 中文版
• 教程
• 二维
• 三维
• 计算机辅助设计
• CAD
• 绘图
• 机械制图
• 工程制图

图书内容概述：深入探索现代工程设计与数字化制造的广阔天地 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，聚焦于当代工程设计、先进制造技术以及数字化信息管理的核心领域。我们避开了对特定旧版软件（如AutoCAD 2004）的详细操作指南，转而着眼于支撑现代工业和建筑行业的通用设计哲学、前沿软件应用原理、数据驱动的创新方法以及可持续的工程实践。 全书内容被组织为若干紧密关联的板块，层层递进，旨在培养读者从概念构思到最终产品实现的完整工程思维链条。 --- 第一部分：现代工程设计思维与基础理论重塑 本部分着重于建立一个坚实的理论基础，以应对当前快速迭代的技术环境。我们探讨的不再是特定工具的历史版本功能，而是驱动所有现代CAD/CAE/CAM系统的底层逻辑和数学模型。 1. 工程图学的范式转移：从蓝图到数字模型 本章深入剖析了传统视图表达（如三视图、轴测图）在数字化环境中的演进。重点讨论了参数化建模的底层几何约束理论，解释了如何通过关系驱动（而非直接绘制）来定义复杂的空间结构。内容涵盖了拓扑结构定义、曲面光顺的数学原理（如Bézier曲线与NURBS的深入解析），以及如何在三维空间中高效地进行特征识别与特征重建。此外，我们详细阐述了模型基准定义（MBD）的概念，强调了将设计意图直接嵌入到三维模型中的重要性，这是实现“一次建模，多处应用”的基础。 2. 材料科学与仿真前瞻 本节将设计与材料属性紧密结合。我们不局限于描述特定软件的材料库，而是探讨如何利用计算材料学（Computational Materials Science）的基本原理来指导设计决策。重点内容包括：高级合金的微观结构对宏观性能的影响、复合材料的铺层设计规则、以及疲劳分析的基础判据。同时，引入了有限元分析（FEA）的理论基础，讲解了网格划分的策略选择（如四面体与六面体网格的适用场景）、求解器的选择依据，以及如何正确解读应力集中和变形结果，确保设计的可靠性与经济性平衡。 3. 数字化工作流程与数据集成标准 本章聚焦于信息流的优化。我们详细分析了PLM（产品生命周期管理）系统的核心架构及其在现代制造企业中的作用。讨论了不同CAD平台之间进行数据交换的关键挑战与解决方案，重点介绍STEP（Standard for the Exchange of Product model data）和IGES等数据交换格式的内部结构与兼容性陷阱。此外，还涵盖了数据溯源性（Traceability）在质量管理中的应用，确保每一个设计变更都有清晰的记录和审批流程。 --- 第二部分：前沿数字化制造技术与实现 本部分将理论设计转化为实际生产力，重点关注那些正在重塑制造业面貌的先进技术。 4. 高级增材制造（3D打印）的工艺控制 本章深入探讨了当前主流的增材制造技术，如SLM（选择性激光熔化）、SLA（光固化）以及材料喷射技术（Material Jetting）的工艺细节。重点解析了支撑结构的设计优化，如何在不影响零件功能的前提下，最大化去除支撑的便利性和最小化表面残留。我们详述了残余应力控制的策略，特别是对于金属增材制造中热循环管理的重要性。此外，探讨了点阵结构（Lattice Structures）的生成算法及其在轻量化设计中的应用潜力。 5. 数控加工的智能化与后处理 本节聚焦于如何高效地利用数字模型指导减材制造。我们对比了传统的CAM编程模式与基于人工智能路径规划的新方法。详细阐述了五轴联动加工的运动学模型与奇异点处理，以及如何针对难加工材料选择合适的刀具路径策略（如螺旋插补与等量切深控制）。特别关注了刀具补偿与磨损预测的数字化集成，以及后处理软件在生成安全、高效G代码中的关键作用。 6. 机器人技术与自动化装配系统 本部分将设计模型与自动化执行单元连接起来。我们探讨了机器人坐标系与工件坐标系的转换逻辑，并介绍了碰撞检测算法在离线编程中的应用。重点讲解了视觉引导装配（Vision-Guided Assembly）的基本原理，包括如何利用2D图像信息重建3D空间位置，以适应零件定位的微小误差。内容还包括柔性夹具的设计原则，以适应不同型号产品的快速切换需求。 --- 第三部分：面向未来的工程设计范式 最后一部分着眼于更宏观的工程视角，探讨如何通过数据和系统集成，实现更可持续和更智能的产品开发。 7. 可持续设计与生命周期评估（LCA） 本章强调环境责任在设计中的体现。我们详细介绍了生命周期评估（LCA）的评估指标与方法论，包括如何量化设计选择对能源消耗、碳排放和资源枯竭的影响。内容涉及可回收性设计（Design for Recyclability）的规范，例如如何优化材料的单一性、如何简化拆解流程。我们还探讨了循环经济原则在产品结构设计中的具体体现。 8. 工业物联网（IIoT）与数字孪生（Digital Twin） 本节是全书的创新高潮。我们阐述了数字孪生模型的构建框架，它如何通过传感器数据实时映射物理资产的状态。内容包括：传感器数据采集的协议标准（如MQTT）、边缘计算在实时反馈中的作用，以及如何利用孪生模型进行预测性维护（Predictive Maintenance）。我们分析了如何将设计模型（CAD）与运行数据（IoT）结合，形成一个闭环的优化系统，从而实现“设计-制造-运行-改进”的快速迭代。 9. 复杂系统集成与接口管理 在大型项目中，跨学科的集成至关重要。本章讨论了系统工程（Systems Engineering）的基本方法论，特别是V模型的应用。重点内容是接口控制文档（ICD）的编制规范，如何精确定义不同子系统之间的物理、电气和信息接口。这部分内容旨在培养读者管理复杂项目、协调多个专业团队的能力，确保最终产品在集成层面上的无缝对接。 --- 本书的价值在于，它提供了一套高屋建瓴的知识体系，使读者能够理解并驾驭当前及未来工程领域的核心技术框架，而不是局限于学习某一款软件的特定命令集。它着眼于“为什么这样设计”和“如何通过技术集成实现目标”，是面向系统集成工程师、高级产品设计师以及制造技术管理人员的理想参考资料。

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