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出版者:

作者:立雅科技

出品人:

页数:513

译者:

出版时间:2008-7

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787500678656

丛书系列:

图书标签:

• UG NX5
• 数控编程
• 机械设计
• CAD/CAM
• 软件教程
• 中文版
• 精通
• 工业软件
• 设计制造
• 入门教程

《机械设计与制造前沿技术：从理论到实践的深度解析》 本书旨在为广大机械工程领域的专业人士、高校师生以及技术研发人员提供一本全面、深入且极具实践指导价值的参考著作。本书聚焦于当前机械设计与制造领域的前沿技术发展趋势，摒弃晦涩的理论堆砌，着重于将复杂的工程概念转化为清晰、可操作的知识体系。 第一部分：现代机械设计理论与方法革新 本部分深入探讨了在数字化时代背景下，机械设计思维模式的转变与新方法的引入。 1. 创成式设计与拓扑优化：详细阐述了基于性能需求驱动的创成式设计理念，如何利用算法生成满足特定载荷、约束和制造约束的最优结构。内容涵盖了有限元分析（FEA）在拓扑优化中的基础应用，包括应力分布、刚度评估和模态分析的优化策略。特别介绍了如何通过迭代过程，将拓扑优化结果转化为可行的工程模型，并探讨了在不同材料（金属、复合材料）下的优化差异。 2. 多物理场耦合仿真技术：系统介绍了热-力、流-固耦合等复杂工况下的仿真技术。重点分析了如何准确建立和求解耦合问题，例如精密机床主轴的热变形对加工精度的影响、复杂流体流动对结构件的载荷作用等。书中提供了大量实际案例，演示了如何利用先进的数值方法（如边界元法、离散元法等辅助方法）来提高仿真模型的精确度和可靠性。 3. 可靠性工程与寿命预测：超越传统的安全系数设计，本书深入讲解了基于概率和统计学的机械系统可靠性设计方法。内容涵盖了Weibull分布、极值理论在疲劳寿命预测中的应用。详细介绍了随机载荷下的损伤累积模型（如Miner准则的改进应用），以及非破坏性检测技术（NDT）在验证设计寿命和评估在役部件健康状态中的作用。 4. 增材制造（3D打印）的结构设计导则：随着增材制造技术的成熟，设计理念必须随之革新。本章重点讨论了如何针对选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等工艺特性，设计出最大化利用增材制造优势的结构，例如点阵结构、梯度材料结构的设计与性能分析。同时也分析了增材制造零件的残余应力控制和后处理对最终力学性能的影响。 第二部分：先进制造工艺与精密控制 本部分聚焦于实现高精度、高效率制造所需的关键技术和控制策略。 1. 超精密加工技术与误差源控制：详细剖析了纳米级、亚微米级加工中的关键技术，包括对刀具磨损、热漂移、机械振动和静电荷等误差源的识别、量化和补偿方法。内容涉及精细磨削、离子束抛光以及飞秒激光加工等前沿技术，并提出了基于实时传感反馈的自适应加工系统架构。 2. 智能制造与工业互联网（IIoT）集成：探讨了新一代信息技术如何赋能传统制造业。重点解析了OPC UA、MQTT等工业通信协议在连接数控设备、传感器和制造执行系统（MES）中的应用。书中详细介绍了如何构建数据采集、实时监控和远程诊断平台，以实现生产过程的透明化和优化调度。 3. 复杂曲面与自由曲面加工策略：针对航空航天、模具行业常见的复杂曲面零件，本书提供了从CAD模型准备到CAM路径生成的完整流程。深入讲解了五轴联动加工中的刀位矢量计算、G代码优化，以及如何通过先进的后处理算法来消除加工过程中可能产生的颤振和表面质量缺陷。 4. 新材料的加工特性与工艺选择：针对钛合金、镍基高温合金、陶瓷基复合材料（CMC）等难加工材料，本书系统梳理了不同加工方式（如高速铣削、电火花加工、超声波辅助加工）的机理、参数选择和工艺窗口。重点分析了切削力、刀具材料选择以及冷却液管理对加工表面完整性和残余应力的决定性影响。 第三部分：数字化集成与系统优化 本部分着眼于打通设计、制造和服务的全生命周期管理链条。 1. 产品全生命周期管理（PLM）的深化应用：阐述了如何将CAD、CAE、CAM数据统一集成到PLM平台中，实现数据的版本控制、变更管理和可追溯性。书中通过实际的工业案例，展示了如何利用PLM系统优化跨部门协作流程，加速产品迭代周期。 2. 虚拟调试与数字孪生技术：深入介绍了数字孪生（Digital Twin）的概念及其在复杂装备（如自动化产线、大型机床）中的构建方法。详细说明了如何通过实时数据流驱动虚拟模型，进行故障预警、工艺参数优化和操作员培训，从而在物理实体投产前最大化生产效率。 3. 质量控制的智能化升级：探讨了机器视觉与深度学习在产品几何尺寸和表面缺陷检测中的应用。介绍了基于三维扫描数据的逆向工程与质量比对方法，以及如何建立闭环反馈系统，将检测到的偏差自动传递回设计或工艺环节进行修正。 4. 工业机器人与自动化工作站集成：详述了六轴及以上工业机器人在柔性制造系统中的编程、离线仿真与安全集成技术。内容涵盖了力控技术在装配、打磨等任务中的应用，以及如何通过引导系统（如激光跟踪仪）对机器人进行高精度标定和误差补偿。 本书的特色在于其严谨的理论基础与紧密贴合当前工业4.0需求的实践性相结合。它不仅是学习先进技术的教材，更是工程师在面对复杂工程问题时可以信赖的工具手册。

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这本书的结构安排实在太考验读者的耐心了，我个人感觉它的内容分布极度不均衡。前半部分，关于用户界面、基本操作和简单的实体建模，讲解得详尽到有些啰嗦，每一个小功能的介绍都恨不得拉长到三页纸，对于我这种熟练使用其他三维软件的人来说，简直是效率的扼杀者，我不得不跳着看，生怕时间都浪费在那些我已经了如指掌的内容上。但是，一旦进入到中后期，比如讲解高级特征的参数化设计，或者涉及到模具设计中的分型面处理时，篇幅突然急剧压缩，很多关键概念和复杂命令的处理方式只是草草带过，留给读者的思考空间太小，需要大量的自我摸索和查阅其他资料来填补空白。比如，关于如何有效地管理和调用标准件库的部分，简直是一笔带过，这对于需要进行规范化产品开发的团队来说，是一个很大的缺失点。这本书给人的感觉像是一个经验丰富的老师，在讲基础课时滔滔不绝，但在讲到高阶理论时，却显得有些心有余而力不足，收尾略显仓促和跳跃。

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作为一本面向中文用户的技术书籍，它在本土化方面做得非常出色，这是我最欣赏它的地方。很多国际上引进的软件手册，翻译过来的术语要么晦涩难懂，要么和国内行业约定俗成的叫法对不上号，导致学习和实际应用中经常出现理解偏差。这本书显然在这方面做了大量的功课，所有的专业术语都采用了国内制造业一线工程师最常用的表达方式，阅读起来毫无“翻译腔”的生硬感。而且，书中大量穿插了针对中国标准件库和国标公差配合的实例讲解，这使得我们在设计符合国内生产要求的产品时，能够更加得心应手，避免了因为套用国外标准而产生的二次修改。举个例子，在讲解公差配合时，它直接给出了GB标准的引用和对应UG中的设置方法，而不是笼统地谈论ISO标准，这种细致入微的本地化处理，极大地提升了学习的实用性和针对性。这不仅仅是一本软件操作手册，更像是一份针对中国工程师的特定工具箱指南。

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坦白说，这本书的出版时间应该是在UG NX软件发展历程中的一个特定阶段，这在学习新版本功能时带来了明显的局限性。虽然它对当时的版本功能覆盖得非常全面，但在软件迭代如此迅速的今天，很多操作界面和功能逻辑已经发生了显著的变化。比如，书中大量引用的菜单栏位置和图标样式，在我目前使用的最新版本中已经完全找不到对应项了，这使得我必须频繁地在书本内容和软件界面之间进行比对和“脑补”来猜测新版本中对应功能的位置，极大地打断了学习的流畅性。此外，书中对于当前非常热门的增材制造（3D打印）相关的工具和流程几乎没有涉及，这对于需要紧跟工业4.0趋势的设计师来说，是一个明显的时代脱节。如果能有一本配套的、针对新版本的功能更新和对比说明，这本书的价值将得到质的飞跃。目前来看，它更像是一份需要结合最新官方文档才能勉强使用的“历史快照”。

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这本书简直是为我们这些刚刚踏入UG NX世界的新手量身定做的！我记得我第一次接触这个软件的时候，那界面上的各种图标和复杂的菜单简直让人望而生畏，感觉就像在看一本天书。但是这本书，它没有一上来就抛出那些让人头晕的技术术语，而是用一种非常亲切、循序渐进的方式引导我们熟悉UG NX的每一个角落。尤其是关于基础建模的部分，作者似乎真的理解我们初学者的痛点，他不是简单地罗列命令，而是结合了大量的实际案例，比如如何快速创建一个圆柱体，如何精确地拉伸一个复杂的曲面。我印象最深的是关于草图绘制那一章节，它详细解释了约束和驱动的逻辑关系，让我明白了为什么有时候我画的草图会“莫名其妙”地发生变化。这本书的配图质量非常高，每一张截图都清晰地标注了关键步骤，这比单纯看文字描述要直观太多了。读完前几章，我对自己能够驾驭这个强大的CAD/CAM软件已经充满了信心，感觉打开了一扇通往专业设计世界的大门，不再是那个手足无措的门外汉了。它真正做到了把“精通”这个目标，拆解成了可操作、可理解的一步步实践。

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我是一名经验相对丰富的设计师，主要用其他三维软件，这次为了一个特定的项目需要快速切换到UG NX平台，说实话，我本来对这种“中文版”的教程类书籍抱有保留态度，总担心内容不够深入或者翻译腔太重。然而，这本书在处理高级曲面造型和复杂装配体管理方面的深度，完全超出了我的预期。它在讲解高级曲面特征时，对G2连续性和曲率分析的讨论非常到位，提供了很多我原先软件中不常用的、但效率极高的操作技巧。特别是关于波音/空客等航空航天领域常用的“同步建模”功能的讲解，步骤清晰且逻辑严密，让我迅速理解了UG NX在这方面的独特优势。更让我惊喜的是，它对CAM模块的介绍也相当有分量，不仅仅是简单的铣削路径生成，还深入探讨了刀具路径的优化算法和后处理器的定制，这对于我们追求极限加工效率的工程师来说，价值千金。这本书无疑是一本能够帮助有基础用户快速实现“技能迁移”和“深度挖掘”的优秀参考资料，它不是停留在表面教你怎么点鼠标，而是告诉你背后的设计哲学和工程考量。

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