Unigraphics V18.0入门与实例应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:孙江宏

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2003-5-1

价格:34.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787113052072

丛书系列:

图书标签:

• Unigraphics
• UG
• V18
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• CAD/CAM
• 机械设计
• 入门
• 实例
• 软件教程
• 工业软件
• 数字化设计

《计算机辅助设计与制造：基础原理与现代实践》 —— 深入理解数字化制造的基石与前沿应用 图书简介： 本教材旨在为读者构建一个全面、系统且深入的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）知识体系。在当前工业4.0与智能制造浪潮席卷全球的背景下，掌握高效、精确的数字化设计与制造技术已成为工程师和技术人员的核心竞争力。《计算机辅助设计与制造：基础原理与现代实践》超越单一软件的操作层面，聚焦于驱动整个流程背后的核心理论、数学模型、以及工业级的应用策略。 本书结构严谨，内容涵盖了从二维绘图的基础规范到复杂曲面建模的高级算法，再到先进制造工艺的集成与优化。我们力求通过清晰的逻辑梳理和丰富的工程案例，帮助读者不仅“会用”工具，更能“理解”工具背后的设计哲学和技术原理。 --- 第一部分：数字化设计的几何基础与理论 本部分是理解所有CAD系统的理论基石。我们详细阐述了现代计算机图形学在工程领域的核心应用。 1. 几何表示的数学内核： 深入剖析了参数化设计（Parametric Design）的底层逻辑，对比了显式、隐式、以及参数化方程在描述三维实体时的优缺点。重点讲解了Bézier曲线、B-Spline（样条曲线）以及NURBS（非均匀有理B样条）的数学定义、控制点权重计算以及局部/全局修正方法。这部分内容为读者理解复杂曲面（如汽车外形、航空部件）的光顺性（Continuity，G0、G1、G2）提供了坚实的数学基础。 2. 实体建模的拓扑与构造： 区别于简单的边界表示（Boundary Representation, B-Rep），本书详细探讨了CSG（构造实体几何）与Sweep/Loft/Blend等构造方法在不同场景下的适用性。对于实体操作中的布尔运算（Boolean Operations）在数字环境中的鲁棒性问题，我们提供了深入的故障排除分析，强调了在几何体相交时避免“死循环”或“奇异点”的建模技巧。 3. 产品数据交换与管理（PDM/PLM基础）： 在多学科协同设计（Concurrent Engineering）环境下，数据标准的统一至关重要。本章详细介绍了STEP（ISO 10303）、IGES等国际标准的数据结构和解析流程。讨论了不同CAD内核之间数据损失的原因分析，并介绍了如何通过数据净化（Data Cleansing）确保模型在下游应用（如仿真、制造）中的精度。 --- 第二部分：计算机辅助工程分析（CAE）的桥梁 本部分重点介绍设计模型如何转化为可分析、可验证的工程数据，是实现“设计-分析-优化”闭环的关键一步。 1. 有限元分析（FEA）导论： 超越对特定求解器的介绍，本书侧重于变分原理、形状函数（Shape Functions）的推导，以及单元的选取（如四面体、六面体单元）。分析了网格划分的质量对结果精度的影响，特别是网格畸形、单元质量指标（如雅可比比率）的评估方法。 2. 接触与非线性分析： 针对装配体分析中的难点，系统讲解了罚函数法、增广拉格朗日法在处理摩擦接触边界条件时的数学实现。对于材料的塑性变形、大变形等非线性问题，解析了弧长法（Arc-Length Methods）和时间步长的自适应控制策略。 3. 优化设计基础： 介绍了基于梯度的优化算法（如梯度下降法、牛顿法）在结构优化中的应用，以及拓扑优化（Topology Optimization）的数学基础——固体力学中的密度法（SIMP Method），指导读者如何合理设置载荷、边界条件和材料密度约束，以获得轻量化结构。 --- 第三部分：计算机辅助制造（CAM）的集成策略 本部分将设计模型无缝对接至数控（NC）机床的加工流程，强调效率、精度与刀具路径的智能生成。 1. 数控编程与后处理技术： 详细阐述了G代码和M代码的生成机制，并重点分析了后处理器（Post-Processor）在将通用NC代码转换为特定机床代码中的关键作用，包括运动学转换、安全平面定义和机床特定的注释插入。 2. 高效铣削策略（Machining Strategies）： 区别于传统的轮廓加工，本书深入探讨了等高线加工、螺旋插补、区域清除（Area Clearance）等先进铣削路径的生成算法。特别对高速加工（High-Speed Machining, HSM）中的步进量、切削深度与表面质量之间的关系进行了量化分析，强调如何通过优化路径减少刀具磨损和颤振（Chatter）。 3. 先进制造工艺接口： 系统介绍了增材制造（Additive Manufacturing, 3D打印）的数据准备流程。重点解析了SLA/SLM/FDM工艺对模型的要求，如壁厚、支撑结构优化、以及如何使用切片（Slicing）算法生成精确的层数据。同时，也讨论了用于检测和修复增材制造模型几何缺陷的自动化工具。 --- 第四部分：面向未来的数字化制造趋势 本部分着眼于前沿技术，探讨CAD/CAM系统如何融入更广阔的智能制造生态。 1. 虚拟仿真与数字孪生： 探讨了如何利用高保真度的三维模型作为数字孪生（Digital Twin）的基础框架。介绍了实时数据集成（IoT）到CAD/CAM模型中的方法论，使得设计、仿真与实际生产状态保持同步。 2. 人机交互（HCI）在设计中的演进： 分析了增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术在装配验证、工艺培训和远程协作中的应用潜力。探讨了如何将三维数据直接投射到物理工作空间中，以提高现场决策的准确性。 3. 可靠性与可制造性设计（DFM/DFA）： 强调在设计早期阶段就融入制造约束。本书提供了系统化的DFM规则检查清单，并探讨了如何利用公差分析（Tolerance Analysis）工具，如偏差链法（Datum System Analysis），确保产品在批量生产中的几何兼容性。 --- 总结： 《计算机辅助设计与制造：基础原理与现代实践》并非一本简单的软件操作手册，而是一部面向系统理解和工程实践的深度参考书。它为读者搭建了一座从抽象的数学理论到具体的工业化生产之间的坚实桥梁，培养读者利用数字化工具解决复杂工程问题的能力，是机械、航空航天、模具设计等领域专业人士和高年级学生的必备参考。

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当我翻开这本书时，最大的感受是扑面而来的专业气息，那种感觉就像是直接被扔进了工程师的资料库里。这本书的结构组织非常严谨，明显是为有一定基础，或者需要快速检索特定功能的人群量身定制的。它并没有过多地花篇幅去铺陈“什么是CAD”这类宏大的背景介绍，而是直奔主题，直击V18.0版本的核心功能点。我尤其欣赏它对“同步建模”和“面向对象编辑”这些相对较新概念的处理方式，讲解得非常清晰，通过精炼的文字配上高分辨率的界面截图，让复杂的操作流程变得一目了然。不过，正因为它追求效率和深度，对于像我这种偶尔需要“温故而知新”的读者来说，查找特定知识点的过程就显得有点费力。索引做得不算特别友好，很多交叉引用的地方需要读者自己在大脑中建立联系。例如，关于模具设计中的“拔模斜度”分析，书中可能是分散在“特征创建”和“分析工具”两个章节中，需要读者自己去串联。如果作者能增加一些类似“项目实战精粹”的章节，将零散的知识点整合起来形成一个完整的工业案例，我想这本书的实战价值会飙升一个档次。目前的版本，更像是一套精密的工具箱，工具都在，但如何用这套工具去建造一座宏伟的建筑，还需要读者自己去摸索最佳的施工方案。

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坦白讲，这本书的排版和视觉呈现，透露出一种浓厚的时代感，这对于V18.0这个版本的软件来说是情理之中，但作为现代读者，阅读体验上还是略有折扣。页面的留白不多，信息密度极高，基本上每一页都被密密麻麻的步骤和参数设定所占据。对于视觉敏感型学习者来说，长时间阅读下来，眼睛非常容易疲劳，需要频繁地合上书本休息一下。我尤其注意到，书中在介绍一些相对复杂的定制化设置时，例如用户自定义菜单的配置或宏命令的编写，文字描述稍显生硬和干燥。它提供了“如何做”的步骤，但鲜有对“为什么这样做”的探讨，这就导致在遇到软件报错或预设参数失效时，读者缺乏足够的底层逻辑去判断问题出在哪里。如果能加入一些“常见错误与排查”的板块，或者用更生动活泼的语言来解释那些枯燥的系统变量，这本书的亲和力会大大增强。现在读起来，感觉就像是在啃一块未经调味的硬骨头，虽然营养丰富，但吞咽过程却需要极大的耐心和毅力。

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这本《Unigraphics V18.0入门与实例应用》实在让人又爱又恨，爱它的全面，恨它的深度。从一个纯粹的初学者角度来看，这本书简直是一本厚重的“武功秘籍”，封面设计朴实无华，内容却汗牛充栋。我原以为只要跟着目录走，就能轻松跨入UG世界的门槛，但事实证明，这条路铺满了各种术语和复杂的界面截图。书中对基础的讲解部分，比如零件建模的草图绘制和特征创建，可以说是做到了事无巨细，每一个工具栏按钮的功能都被拆解得非常细致，恨不得把鼠标点击的路径都画出来。对于那些追求“按部就班”学习法的读者，这绝对是福音。然而，当我们进入到更高级的曲面设计或者装配环境时，那种详尽感就变成了拖沓。很多理论性的解释，比如为什么某个曲面公差要设定为0.01mm而不是0.1mm，书中往往只是给出一个操作步骤，缺乏对背后设计意图的深入剖析。读到后面，我感觉自己像是一个熟练的“按键机器人”，知道怎么做，却不太明白为什么这么做会产生最优解。尤其是关于高级分析和仿真模块的部分，内容明显是教科书式的罗列，对于实际项目中的疑难杂症，几乎没有提供多少“实战经验”的分享。总的来说，它更像一本极其详尽的“操作手册”，而非一本激发设计思维的“思想指南”。

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深入研读此书，我发现它在对特定模块的挖掘程度上，与其他同类书籍拉开了明显的差距，尤其是在“自由曲面造型”和“CAM（计算机辅助制造）基础路径生成”这两块。作者显然在这些领域投入了大量的心血，对曲面构建工具的属性、公差控制以及G2连续性的实现，都有着非常细致的论述，这部分内容甚至可以作为进阶教材使用。例如，书中对“引导曲线对曲面光顺的影响”的分析，是教科书式的标准答案，清晰且无可辩驳。但与此同时，我对本书在软件版本兼容性方面的处理方式略有保留。V18.0毕竟是一个相对较早的版本，书中引用的很多界面和功能在新版本中可能已经进行了优化或整合。虽然核心逻辑未变，但对于正在使用更新版本的读者来说，需要花费额外的精力去“翻译”书中的截图和指令到自己当前的软件环境中，这多少会影响学习的流畅性和代入感。总体来看，它是一部扎实且深奥的参考工具书，但缺乏一种与时俱进的引导性，更像是将V18.0版本的精髓凝练成册，而非面向未来学习者的“活教材”。

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这本书最让我感到欣慰的是它对“参数化设计”这一核心理念的坚持和深入讲解。在许多入门书籍中，参数化往往只是作为一种附加功能被简单提及，但在《Unigraphics V18.0入门与实例应用》中，作者似乎将参数化视为贯穿始终的主线。从一开始的约束定义，到后期的设计表驱动，都有扎实的理论铺垫和清晰的操作示范。这对于想要培养未来设计能力的读者来说，无疑是至关重要的。我尝试着根据书中的案例构建了一个可变截面的梁结构，通过修改少数几个关键参数，整个模型便能自动重构，这种效率的提升是显而易见的。然而，这种优势也带来了一个潜在的副作用：对于那些只需要快速完成一次性建模任务的非专业用户而言，这本书的深度显得有些“杀鸡用牛刀”。大量的约束逻辑和设计意图的预先设定，对于只想“随便画个零件”的人来说，反而增加了不必要的认知负担。因此，这本书的定位非常明确——它面向的是那些渴望精通软件，并打算将其应用于需要高度可维护性和迭代性的工程项目中的专业人士。

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