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出版者:机械工业出版社

作者:邹旻编

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2004-6

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787111145349

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• 机械设计
• 教程
• 实例
• 2004
• 中文版
• 绘图
• 制图
• 工程
• CAD

机械设计与制造技术前沿：从理论到实践的深度探索 本书聚焦于21世纪以来机械设计与制造领域的核心技术发展、先进理念的引入以及复杂工程问题的系统化解决方案，旨在为工程技术人员、高级学员以及研发人员提供一份全面、深入且极具前瞻性的参考手册。 --- 第一部分：现代机械系统设计理论与方法论 本部分深入剖析了当代机械系统设计所必须遵循的理论基础与创新方法，强调从传统经验驱动向数据驱动、仿真优化的设计范式转变。 第一章：面向性能的需求工程与系统集成 本章首先探讨了如何有效地从用户需求、市场趋势和法规要求中提炼出精确的、可量化的工程规格。重点解析了功能分解、系统架构设计的层次化方法。 需求量化与指标体系建立： 阐述了如何将模糊的“高性能”转化为可测量的参数（如疲劳寿命、能耗比、动态响应时间），并介绍面向目标（Target-oriented）的需求分配矩阵。 模块化设计与接口管理： 详细介绍了现代复杂机械系统的模块化设计原则（如平台化设计），并着重讨论了关键接口（机械、电气、软件）的标准化与兼容性管理策略，确保多学科团队的高效协同。 设计空间探索与权衡分析（Trade-off Analysis）： 引入多目标优化理论在初步概念设计阶段的应用，包括帕累托前沿的绘制与解释，指导设计者在可靠性、成本、重量和制造性之间做出最优决策。 第二章：高级动力学分析与振动控制 本章超越了基础的运动学分析，深入探讨了高速、高精度机械系统中不可避免的动态响应问题。 非线性动力学建模： 涵盖了摩擦、间隙、接触刚度等非线性因素对系统稳定性和精度产生的影响。介绍了接触分析（Contact Mechanics）在实际运动机构中的应用。 随机振动与可靠性： 针对工作环境中的随机载荷（如风载、路面不平整性），阐述了随机振动理论在评估结构寿命和预测早期失效模式中的应用。 主动与被动减振技术： 详细介绍了先进的减振方案，包括磁流变阻尼器（MR Damper）、主动隔振平台的设计原理与参数优化，以及粘弹性材料在抑制结构共振中的选择标准。 第三章：先进材料选择与结构优化设计 本部分将设计与材料科学紧密结合，指导工程师如何在保证结构完整性的前提下，实现轻量化和功能集成。 高性能工程材料应用： 重点介绍了新型复合材料（如碳纤维增强热塑性塑料、多功能梯度材料）在动态载荷下的性能表现、失效机制及连接技术（如胶接、铆接）。 拓扑优化（Topology Optimization）与增材制造（AM）： 阐述了如何利用拓扑优化算法生成满足特定载荷路径的轻量化结构概念。深入分析了增材制造工艺（如SLM, EBM）对设计自由度的解放，以及由此带来的制造约束与后处理要求。 表面工程与接触疲劳： 探讨了提高关键接触部件（如齿轮、轴承）表面耐磨性与抗接触疲劳能力的方法，包括先进的渗碳、氮化工艺及类金刚石（DLC）涂层技术。 --- 第二部分：数字化制造与智能控制集成 本部分着眼于“工业4.0”背景下，机械设计如何与先进制造技术、实时控制系统深度融合，实现柔性化、智能化生产。 第四章：计算机辅助制造（CAM）与精密加工策略 本书详细介绍了现代CAM系统如何从设计模型（CAD）无缝过渡到数控机床指令（G代码），强调效率与精度。 五轴及多轴联动加工编程： 讲解了复杂曲面和自由曲面零件的刀具路径规划原则，包括Gouraud/Phong着色模型在刀具路径验证中的应用，以避免干涉和刀具磨损过快。 精密磨削与超精加工技术： 针对高精度光学元件、模具和航空部件，介绍了电解加工（ECM）、电火花加工（EDM）以及超声波辅助加工的技术细节和参数控制。 面向制造的设计（DFM）的数字化验证： 介绍如何利用仿真工具预测加工过程中的残余应力、变形和表面完整性，实现制造可行性的“左移”（Shift-Left）。 第五章：柔性制造系统（FMS）与自动化集成 本章关注如何构建适应小批量、多品种生产需求的柔性制造单元。 机器人工作站的布局与离线编程： 探讨了工业机器人在装配、焊接和检测任务中的应用。重点讲解了工作空间优化、运动学反解的应用，以及如何利用虚拟调试（Virtual Commissioning）减少现场调试时间。 传感器技术在过程监控中的应用： 介绍了高频振动监测、声发射技术（AE）在工具磨损和早期裂纹检测中的原理和数据解析方法。 人机协作（Cobots）的设计考量： 阐述了协作机器人在安全区域、负载限制以及直观编程界面方面的设计要求，以实现人与机器的无缝协同操作。 第六章：嵌入式系统与机械控制的深度融合 理解机械设计必须包含对驱动、传感和控制算法的深刻理解。 高性能伺服驱动系统： 剖析了永磁同步电机（PMSM）的矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）原理，以及如何通过高精度编码器和低延迟反馈回路实现对力矩和速度的精确控制。 实时操作系统（RTOS）与运动控制算法： 介绍了PLC、PAC（可编程自动化控制器）以及基于PC的控制架构在复杂运动轨迹插补中的性能差异。重点讨论了前馈控制与反馈控制（如Smith预估器）在提高系统瞬态响应中的应用。 基于模型的设计（Model-Based Design, MBD）： 详细阐述了如何利用Simulink/Stateflow等工具链，从系统级模型直接生成高质量的嵌入式代码（Auto-coding），加速控制系统的开发与验证周期。 --- 结语：面向未来的系统思维 本书的最终目标是培养读者具备系统集成和跨学科解决问题的能力。它要求设计者不仅精通力学和材料，还要理解信息技术和控制理论。本书提供的案例分析和方法论，是应对当前乃至未来高端制造领域复杂挑战的必备工具集。

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说实话，我对市面上很多“实例教程”都抱有怀疑态度，它们往往只是罗列了一堆快捷键和功能按钮，真正需要动手实践时却发现自己根本无从下手。然而，这本教程完全颠覆了我的看法。它更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你“怎么思考”一个零件的设计过程，而不仅仅是“怎么画”这个零件。教程中对公差配合和形位公差的图解说明非常到位，这在很多纯软件操作手册中是看不到的。它没有回避这些机械设计中的难点，反而将它们巧妙地融入到实例操作中。我记得在画一个带有复杂螺纹的连接件时，教程不仅展示了如何用圆柱和螺旋线来绘制三维模型（虽然是2004版，但思维是相通的），更重要的是，它解释了为什么这个螺纹需要设定特定的导程和牙型。这种“知其所以然”的讲解方式，极大地提升了我对机械制图规范的理解深度，不再是机械地复制图形，而是真正理解了设计意图。

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对于我这种偏向于快速学习、追求效率的学习者来说，这本书的节奏把握得恰到好处，它兼顾了广度和深度。我之前尝试过一些更现代版本的CAD教程，它们功能强大到让人眼花缭乱，但对于像我这种需要快速掌握核心绘图技能的人来说，反而成了负担。这本2004中文版的教程，聚焦于最经典、最核心的二维绘图和基础三维建模功能，这恰恰是机械设计中最常使用的部分。它的语言风格非常“务实”，没有过多的文学修饰，全是干货。每一个步骤都配有清晰的截图，而且截图的质量相当高，即便是操作界面略显陈旧，但细节处依然清晰可见。我个人尤其欣赏它在处理零件装配图时的逻辑链条，它展示了如何通过分解、绘制单个部件，再到组合装配的完整流程，这比单独学习各个零件的画法要高明得多，因为它模拟了真实的工程项目管理思维。

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这本书简直是为我这种初学者量身定做的！我之前对机械设计知之甚少，只停留在理论阶段，看到那些复杂的图纸就头大。但自从翻开这本《AutoCAD 2004中文版机械设计实例教程》，我感觉自己找到了打开新世界的大门。它没有上来就抛出一堆晦涩难懂的命令，而是非常耐心地，一步一步地引导你进入AutoCAD的世界。最让我印象深刻的是，它里面的每一个实例都紧密结合实际的机械零件，比如齿轮、轴承座、法兰盘这些我们日常能接触到的东西。教程的编排逻辑非常清晰，先介绍基础操作，然后通过具体的设计任务来巩固学到的知识点。特别是对于2004这个版本的讲解，虽然现在软件迭代很快，但它的核心操作逻辑和绘图思维在这个版本中体现得淋漓尽致，对于理解CAD的基本原理非常有帮助。我特别喜欢它对图层管理和标注规范的讲解，这部分内容在实际工作中太重要了，很多进阶的书籍反而一带而过，但它却用了大量的篇幅来细致说明如何规范化你的图纸，这为我后续学习更复杂的工程制图打下了坚实的基础。

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这是一本真正意义上的“工具书”，而不是“参考书”。它的结构严谨到可以作为我工作中的一本“速查手册”。我发现自己并不是需要从头到尾读完它，而是在遇到特定的设计难题时，可以快速翻到相应章节找到解决方案。比如，当我需要绘制一个复杂的剖视图时，我能迅速定位到专门讲解剖视图创建和填充的章节，其中的截面画法和标注逻辑非常标准化。此外，书中对AutoCAD的系统设置和用户界面个性化也提供了一些深入的探讨，这使得我可以根据自己的使用习惯来优化绘图环境，提高效率。更重要的是，它提供了一些关于图纸打印和出图设置的实战经验，比如不同线型在打印时的粗细调整，以及如何设置符合工程要求的图框，这些都是纯软件教程往往会忽略，但对交付成果质量起决定性影响的关键细节。

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这本书的价值在于它对于“中文用户”的友好性做到了极致。很多早期的技术书籍要么是翻译腔过重，要么就是术语混乱。但这本书显然是国内资深教师团队编写的，他们深知国内设计院和工厂里通行的标准和叫法。从标题栏的填写规范到各种标准件的调用方法，都完全符合国标（GB）的要求。我记得在学习如何创建和应用标准零件库时，教程里详细介绍了如何根据国标查找和插入螺栓、垫片等，这对于节省我们大量重复劳动至关重要。而且，由于是2004版，软件的性能要求相对较低，我在一些配置不太高的电脑上学习时，几乎没有遇到卡顿或崩溃的问题，这保证了学习过程的流畅性，不会因为软件本身的问题而产生挫败感。这确保了学习过程中的技术障碍最小化。

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