具体描述
本书不仅介绍inventor的各项功能，更对应用示例的每一步骤加以详细说明，使读者能在最短的时间内享受到inventor所带来的设计乐趣和便利。廖廷睿从inventor引进至今，不遗余力地在各高职、专科等大专院校推广教学，在教学推广及实际工作应用中对inventor的了解及表达能力积累了相当程度的经验，故本书内容无论对初学者或已有基础的用户而言，都是不可多得的参考书。
本书特色：全新的设计理念，让读者摆脱传统计算机绘图的速缚。内容由浅入深，通俗易懂，即使没有任何cad软件操作经验，也可迅速学会使用inventor。图文并茂，理论联系实
机械设计与制造的革新之路：深入解析现代CAD/CAM技术 本书聚焦于当代工程领域的核心工具与前沿方法，旨在为读者提供一个全面、深入、且高度实用的视角，用以理解和驾驭数字化制造时代的复杂挑战。 我们将探索如何通过先进的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）系统，实现从概念构思到最终产品实现的无缝转化。本书内容不涉及任何特定历史版本的软件操作手册，而是致力于构建一套跨越具体软件版本的通用设计哲学与高效工作流程。 第一部分：参数化建模的深度剖析与实践 本部分将完全聚焦于现代三维参数化建模的核心原理与高级应用技巧。我们将深入探讨参数驱动设计（Parametric Driven Design）的精髓，理解设计意图（Design Intent）的重要性，以及如何通过约束（Constraints）和关系（Relations）来构建既稳定又易于修改的数字模型。 1.1 稳健模型的构建哲学 我们不会罗列菜单命令，而是阐述如何像架构师一样思考结构。重点分析如何在初期阶段就规划好模型的特征层次结构（Feature Hierarchy）。讨论利用“自顶向下设计”（Top-Down Design）与“自底向上设计”（Bottom-Up Design）的策略性组合，特别是在复杂装配体（Assemblies）中的应用，以确保设计变更时能够快速、可控地反馈到整个系统中。 1.2 高级曲面与自由形态建模 超越标准的实体建模，本书将详细讲解如何利用NURBS（非均匀有理B样条）、细分曲面（Subdivision Surfaces）等数学工具来创建具有复杂曲率和高美学要求的零件。我们将分析A级曲面（Class-A Surfacing）在汽车、航空航天领域中的应用标准，探讨如何通过“曲率分析”（Curvature Analysis）和“连续性评估”（Continuity Evaluation，如G0, G1, G2）来优化几何质量，确保可制造性和视觉效果。 1.3 装配体的性能优化与管理 装配体管理不再仅仅是零件的简单堆叠。本章深入探讨如何利用轻量化表示（Lightweight Representations）、简化表示（Simplified Representations）以及零部件替换（Part Swapping）策略，以应对包含数万个零件的超大型项目。讨论如何利用结构驱动的约束（Structural Constraints）而非纯粹的几何约束来定义运动学行为，为后续的运动仿真奠定基础。 第二部分：仿真、分析与设计验证（CAE基础） 本章将转向设计验证环节，探讨如何在数字环境中对设计进行严苛的考验，从而大幅减少物理样机的制作需求。 2.1 结构与应力分析（FEA导论） 我们不教授特定软件的按钮操作，而是侧重于有限元分析（FEA）的底层理论及其在工程决策中的应用。内容包括：网格划分策略（Mesh Strategies，如四面体与六面体网格的选择）、边界条件（Boundary Conditions）的合理施加、以及如何正确解读应力集中（Stress Concentrations）、安全系数（Factor of Safety）和模态分析（Modal Analysis）的结果。强调如何将仿真结果反馈到设计迭代中，实现“设计即优化”。 2.2 运动学与动力学仿真 本节探讨如何建立精确的机械系统运动模型。内容涵盖关节类型（Joint Types）的定义、力矩（Torques）与反作用力（Reactions）的计算、以及接触判定（Contact Detection）在仿真中的挑战。重点分析如何通过仿真来验证机构的干涉（Interference）问题、循环路径的平滑性以及系统在动态载荷下的稳定性。 第三部分：从数字到物理：先进制造工艺的集成（CAM核心） 本部分是连接设计与制造的桥梁，重点关注如何高效、经济地将三维模型转化为实际产品。 3.1 数控加工策略的深度优化（CNC） 本书将深入探讨现代五轴加工（5-Axis Machining）的编程理念，而非简单的轨迹生成。内容包括：刀具轴控制（Tool Axis Control）在复杂曲面去材料效率中的作用、残余材料分析（Remnant Material Analysis）以指导后续粗加工与精加工的交接、以及刀具路径优化（Toolpath Optimization）以减少机床空运行时间与刀具磨损。重点分析如何根据材料特性（如铝、钛合金）选择合适的切削参数。 3.2 增材制造（AM）的设计考量 增材制造（3D打印）要求工程师重新思考零件的结构。我们将分析拓扑优化（Topology Optimization）如何利用AM的自由度来生成轻量化、高强度结构。讨论针对不同AM技术（如SLM、SLA、FDM）的设计规则，包括支撑结构（Support Structures）的设计与移除、收缩与翘曲（Shrinkage and Warpage）的补偿，以及如何通过晶体结构控制来影响最终零件的机械性能。 3.3 模具与工装的设计制造（Tooling Design） 针对注塑、压铸等批量生产工艺，本书提供高级模具设计指南。内容涵盖：流道与浇口（Gating and Runner Systems）的设计，冷却水道（Cooling Channels）的优化布局以确保均匀冷却，以及拔模斜度（Draft Angle）的精确计算与应用。强调如何通过精确的公差分析（Tolerance Stack-up Analysis）来保证模具寿命与产品一致性。 结语：构建未来的工程方法论 本书的最终目标是培养读者一种“系统级思维”。我们相信，成功的工程项目依赖于对工具的深刻理解、对物理规律的尊重，以及对数据驱动决策的坚持。掌握这些先进方法论，将使读者能够高效应对未来制造业中出现的任何技术迭代与设计挑战。
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