具体描述
本书译自美国Autodesk公司
好的，以下是为您撰写的图书简介，内容聚焦于技术学习、工程实践和设计流程，旨在吸引目标读者群体。 --- 《精通现代机械设计与制造技术：从概念到实现的高效工程实践指南》 释放您的设计潜力：驾驭复杂系统的完整路线图 本书简介： 在这个快速迭代的工业4.0时代，机械工程师面临的挑战已远超传统的二维绘图和零件设计。现代产品开发要求设计人员不仅要精通几何建模，更要深入理解材料科学、运动仿真、先进制造工艺（如增材制造和CNC加工的集成）以及整个产品生命周期管理（PLM）的复杂性。 《精通现代机械设计与制造技术：从概念到实现的高效工程实践指南》正是为应对这些挑战而生的权威参考书。它不是一本软件操作手册，而是一部深度聚焦于工程思维、设计优化与制造落地的系统性教程。本书将引导专业人士和高年级学生跨越软件工具的表象，直达机械设计方法论的核心。 第一部分：面向制造的设计思维（DFM）与系统工程基础 本部分构建了现代机械设计所需的最坚实基础。我们摒弃了孤立的零件设计，转而采用自顶向下、基于需求的系统工程方法。 1. 需求捕获与规范定义： 深入探讨如何将模糊的用户需求转化为可量化、可验证的工程参数（如负载、精度、寿命周期）。我们将详细解析功能分解结构（FBD）和性能矩阵的构建，确保设计从一开始就锚定在实际应用场景。 2. 创新概念生成与拓扑优化实践： 介绍多种结构概念发散技术，如形态学分析和TRIZ（发明问题解决理论）在机械结构设计中的应用。重点讲解如何利用有限元分析（FEA）的初步应用来指导拓扑优化，而非仅仅是事后验证。我们将分析常见约束条件（如刚度、重量、装配间隙）对几何形状的根本性影响。 3. 材料选择的决策树： 超越传统的“查表”方法。本章详细阐述了工程材料的微观结构、加工特性与服役性能之间的复杂关系。内容涵盖高性能聚合物、复合材料、以及针对极端环境（高温、高腐蚀）的特种合金选型策略，强调成本效益分析（Cost-Benefit Analysis）在材料决策中的关键作用。 第二部分：复杂装配体的参数化建模与关联性管理 本部分的核心在于处理庞大、相互关联的机械系统。本书强调模型的健壮性、可追溯性和设计意图的明确表达，这是高效协作和后期修改的基础。 1. 层次化装配结构（Assembly Hierarchy）的构建： 学习如何设计具有清晰逻辑层次和可重复使用模块的装配体。我们将详细讨论骨架模型（Skeleton Model）在大型项目中的应用，确保所有子装配体和零件设计都与整体框架保持同步。 2. 高级参数化驱动与设计意图捕捉： 本书深入探讨了参数化设计的“陷阱”——过度约束和模型脆弱性。通过实例分析，读者将掌握如何使用驱动尺寸、关系链和公式来编码设计逻辑，确保当一个关键参数改变时，整个系统能够智能、可控地响应，而不是产生破坏性的错误。 3. 运动学与干涉分析的深度应用： 超越基本的静态碰撞检测。本章讲解如何利用机构运动仿真来预测设计在全行程内的行为，识别运动副的极限角度、路径轨迹的潜在干涉点，并运用间隙分析工具来预留可靠的制造公差。 第三部分：面向高级制造的工艺集成与质量控制 一个优秀的设计只有能够被高效、准确地制造出来，才算完成了一半。本部分致力于弥合设计与制造之间的鸿沟。 1. CNC加工的几何约束与路径规划基础： 从设计师的角度理解五轴加工的优势与局限。内容侧重于如何设计出易于夹持、便于刀具接近的零件几何形状。讨论口袋深度、内圆角半径与刀具直径的最佳匹配策略，以减少不必要的返工和加工周期。 2. 增材制造（AM）的结构设计适应性： 详细分析选区激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）等主流AM技术的工艺限制。重点指导如何设计支撑结构最小化、内部晶格化或多孔结构，以优化零件的力学性能和后处理难度，实现增材制造的真正潜力。 3. 表面处理与公差链的精确管理： 表面粗糙度（Ra/Rz）对疲劳寿命和配合精度的影响分析。本章强调公差链分析（Tolerance Stack-up Analysis）的实际操作，特别是如何使用统计方法（如RSS法）来预测批量生产中装配的可接受率，指导工程师设定最经济且可靠的公差标准。 第四部分：产品生命周期管理（PLM）与数据驱动的工程实践 在现代企业环境中，数据管理和版本控制至关重要。本书提供了将设计工作流与企业级数据管理系统集成的实战经验。 1. 工程变更管理（ECO/ECR）的流程化： 学习如何建立一个正式的变更请求/工程变更通知流程，确保所有下游部门（采购、制造、质量）都能及时、准确地获取最新批准的设计版本。 2. 可视化与数字化交付件的创建： 超越传统的2D图纸交付。探讨如何利用3D注释（PMI/GD&T嵌入3D模型）和轻量级可视化工具，来创建更清晰、歧义更少的数字化交付文档，从而提高车间执行的准确性。 3. 设计文档的完整性与可追溯性： 强调设计记录在知识产权保护、合规性审计中的作用。指导读者如何系统地记录设计决策、仿真报告和测试结果，形成一个完整、可追溯的工程档案。 --- 面向读者： 希望从初级绘图员晋升为独立系统设计师的机械工程师。 从事产品研发、结构优化的领域的技术人员。 对现代制造流程集成有深入学习需求的工程专业学生及研究人员。 本书承诺： 本书不提供任何特定软件界面的截图或按钮位置指导。相反，我们提供的是跨平台、跨时代的机械工程设计范式和方法论，使您能够快速掌握任何主流CAD/CAE/CAM系统背后的核心逻辑，真正成为解决复杂工程问题的专家。掌握本书内容，意味着您掌握了从“如何画图”到“如何设计一个可以被制造、可以被验证、并且满足全生命周期需求的系统”的飞跃。
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