具体描述
本书分为4大部分6章。第一部分为Mastercam X MR2软件基础，是第1 章内容，主要介绍软件的安装与系统设置，并且用一个实例让读者了解 Mastercam软件操作的基本流程；第二部分为数控基础知识，是第2章内容，这部分内容对于初学数控加工的人员是非常关键的，直接影响到一些软件功能的理解；第三部分为Mastercam X MR2软件的CAD部分，是第3章和第 4章的内容，主要介绍了软件的二维、三维绘图操作；第四部分为 Mastercam X MR2软件的CAM，是第5章和第6章的内容，主要介绍了二维刀具路径与三维铣削刀具路径生成的操作。
本书所有的实例操作光盘上都有操作过程；凡是有难于理解的功能和命令，读者可以打开光盘，读入原始文件，直接操作即可。
本书可作为高等工科院校机械制造与自动化专业的本、专科学生学习软件操作课程教材，也可用于工程技术人员作为更新知识的参考书或自学手册。
《机械设计制造及其自动化：数字制造工艺流程与实践》 内容概述 本书聚焦于现代机械制造领域的核心环节——数字制造工艺流程，旨在为机械设计制造及其自动化的从业者、研究者以及高等院校相关专业学生提供一套系统、实用的理论指导与实践操作指南。本书不以介绍具体软件的某个版本或模块为主要目的，而是从宏观到微观，深入剖析数字制造从概念设计到最终产品实现的全过程，强调不同环节之间的逻辑联系、数据流转以及关键技术。 第一部分：数字制造的理论基础与发展趋势 本部分将首先阐述数字制造的定义、核心理念以及其在现代工业体系中的地位。我们将探讨数字制造的演进历程，从早期的CAD/CAM概念，到如今以数字化、网络化、智能化为特征的先进制造模式。重点将放在数字制造所依赖的关键技术，包括： 产品生命周期管理 (PLM)： 介绍PLM系统如何贯穿产品从概念、设计、制造、服务到报废的整个生命周期，实现信息的集成与共享，提高产品开发效率和质量。 计算机辅助设计 (CAD)： 深入探讨参数化建模、曲面造型、装配设计、工程图生成等CAD的核心功能，以及其在三维实体建模、仿真分析中的作用。虽然本书不专注于某个CAD软件，但会介绍其共有的设计思维和技术要求。 计算机辅助工程 (CAE)： 详细讲解结构分析、热分析、流体分析、模态分析等有限元分析（FEA）的基本原理与应用，以及拓扑优化、形变仿真等高级CAE技术，强调其在设计验证、性能优化中的价值。 计算机辅助制造 (CAM)： 重点阐述从CAD模型到加工指令的转化过程，包括刀具路径生成、切削策略选择、后处理生成G代码等CAM的核心要素。本书将侧重于CAM技术所遵循的通用原则和方法论，而非特定软件的操作步骤。 制造执行系统 (MES)： 介绍MES在车间生产管理中的作用，包括生产计划调度、物料跟踪、质量控制、设备监控等，以及MES与PLM、ERP等系统的集成。 数字化工厂与智能制造： 探讨数字化工厂的构建理念，包括虚拟仿真、数字孪生等，以及人工智能、大数据、物联网等技术在智能制造中的应用，如预测性维护、自适应加工、自主决策等。 第二部分：数字制造的工艺流程设计与优化 本部分将详细介绍如何将数字制造技术应用于具体的工艺流程设计与优化。我们将从宏观层面入手，逐步深入到具体的工艺细节。 产品工艺分析与可制造性设计 (DFM)： DFM的原则： 讲解如何从设计阶段就开始考虑产品的可制造性，减少制造成本，提高生产效率。这包括标准化零件的应用、减少复杂零件、易于装配的设计等。 工艺路线的规划： 探讨如何根据产品特点、生产批量、设备能力等因素，规划合理的加工工序和装配顺序。 工装夹具的设计原则： 介绍定位、夹紧、导向等工装夹具设计的关键要素，以及如何利用CAD/CAE工具进行夹具的仿真与优化。 机械零件的数字制造工艺： 典型零件的加工工艺分析： 以具有代表性的机械零件为例（如轴类、盘类、齿轮、箱体类零件），分析其结构特点，探讨不同的加工方法（车削、铣削、钻削、磨削等）及其在数字制造环境下的实现。 先进加工技术的应用： 介绍数控加工（CNC）、五轴加工、高速切削、精密加工、特种加工（如电火花加工EDM、激光加工）等技术在零件制造中的应用。 刀具选择与切削参数优化： 讲解如何根据被加工材料、零件形状、加工要求以及刀具特性，选择合适的刀具，并优化切削速度、进给量、切深等切削参数，以达到最佳的加工效果和效率。 机械装配的数字制造工艺： 装配序列的优化： 探讨如何通过仿真分析，确定最佳的装配顺序，减少干涉，提高装配效率。 装配机器人与自动化装配： 介绍自动化装配系统的组成、工作原理及其在现代制造中的应用。 质量检测与装配验证： 讲解如何利用三坐标测量机（CMM）、视觉检测系统等，对装配结果进行精确测量和验证。 曲面零件的数字制造工艺： 复杂曲面造型与数控加工： 重点介绍自由曲面零件的CAD建模技术，以及CAM软件如何生成高效、平滑的曲面加工刀路。 五轴联动加工在曲面加工中的优势： 详细阐述五轴加工如何实现一次装夹对复杂曲面的加工，显著提高加工精度和效率。 曲面加工刀具路径的优化策略： 讨论等距偏置、投影、曲面轮廓等不同刀具路径生成策略，以及如何避免加工死角和提高表面质量。 模具的数字制造工艺： 模具设计与分析： 介绍模具设计的基本原则，以及CAE在模流分析（塑料模具）、充填分析（金属模具）中的应用，预测潜在问题并进行优化。 模具零件的加工： 重点讲解模具关键零件（如型腔、型芯、导向件）的数控加工工艺，以及对精度和表面质量的特殊要求。 电火花加工（EDM）在模具制造中的应用： 介绍EDM技术在加工硬质材料、复杂型腔等方面的独特优势。 增材制造（3D打印）工艺与应用： 增材制造的基本原理： 介绍选择性激光熔化（SLM）、熔融沉积成型（FDM）、立体光刻（SLA）等主流增材制造技术的工艺流程。 面向增材制造的设计（DfAM）： 探讨如何针对增材制造的特点进行产品设计，例如制造复杂内部结构、轻量化设计等。 增材制造在原型制作、定制化零件、复杂结构件生产中的应用案例。 第三部分：数字制造的质量控制与数据管理 数字制造的实现离不开严格的质量控制和高效的数据管理。本部分将对此进行深入探讨。 数字质量检测与评价： 尺寸链分析与公差管理： 讲解如何建立尺寸链，分析公差累积效应，并进行合理的公差分配。 三维扫描与逆向工程： 介绍三维扫描技术如何获取零件的实际几何数据，以及如何与CAD模型进行比对，实现质量追溯。 过程质量监控： 探讨如何通过在线监测、SPC（统计过程控制）等方法，实时监控生产过程中的质量波动。 数字化制造数据管理： CAD/CAM/CAE数据的一致性与集成： 强调不同软件之间数据格式的兼容性、数据传递的准确性，以及实现数据的无缝集成。 版本控制与文档管理： 介绍如何对设计、工艺、制造等过程中产生的大量数据进行有效的版本管理和归档。 数据安全与知识产权保护： 探讨在数字化环境下，如何保障数据安全，防止信息泄露，保护企业的知识产权。 第四部分：数字制造的实践案例与未来展望 为了加深理解，本书将通过多个行业、多种类型产品的实际应用案例，展示数字制造的强大能力和实际效果。 案例分析： 选取汽车零部件、航空航天部件、精密仪器、消费电子产品等领域的代表性案例，详细剖析其在设计、工艺、制造、质量控制等环节如何应用数字制造技术，解决实际问题，实现技术突破。 未来展望： 结合当前技术发展趋势，对数字制造的未来发展方向进行预测，如更加智能化的制造系统、人机协作的新模式、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）在制造中的深度应用、绿色制造与可持续发展等。 本书特色 理论与实践并重： 既有深入的理论阐述，又有贴近实际的工艺分析。 流程导向： 强调数字制造的整体流程，帮助读者理解各环节的关联性。 通用性强： 不局限于特定软件，侧重于通用的技术原理、方法和思维方式。 体系化构建： 从基础到高级，从宏观到微观，构建完整的数字制造知识体系。 面向未来： 关注新兴技术和发展趋势，为读者提供前瞻性指导。 通过本书的学习，读者将能够更清晰地认识数字制造在现代制造业中的核心作用，掌握数字制造的工艺流程设计与优化方法，提高产品开发与生产制造的效率和质量，为应对日益激烈的市场竞争奠定坚实的基础。
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