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页数:373

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出版时间:2009-6

价格:39.00元

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isbn号码:9787302187189

丛书系列:

图书标签:

• Pro/ENGINEER
• 机械设计
• CAD
• 工程制图
• 软件教程
• ProE
• 参数化建模
• 三维设计
• 工业设计
• 计算机辅助设计

机械设计与制造的跨时代指南：深入探索先进制造技术 图书名称： 现代数控编程与三维建模实践 图书简介： 本书旨在为读者提供一套全面、深入且高度实用的现代机械设计与制造技术知识体系。它不仅涵盖了传统制造工艺的精髓，更紧密结合了数字化时代对高精度、高效率生产模式的需求，是工程师、技术人员以及相关专业学生的理想参考书。 第一部分：数字化设计基石——从二维绘图到参数化建模 本部分聚焦于现代产品开发流程的起点：计算机辅助设计（CAD）。我们摒弃了对传统二维绘图的冗余介绍，直接切入当前工业界的主流——参数化和特征实体建模技术。 1.1 参数化建模的哲学与核心操作： 详细解析了参数化设计环境的底层逻辑，即“设计意图”如何通过约束和关系驱动模型变化。内容包括：草图环境下的几何约束（如平行、垂直、同心）和尺寸驱动约束的精确应用。重点讲解了如何建立“主控尺寸”和“设计变量”，实现设计的快速迭代与版本管理。 1.2 高级曲面与自由形态设计： 针对汽车、航空航天等对外观和气动性有极高要求的行业，本书深入探讨了NURBS曲面、曲率分析（如Zebra Stripes分析）以及实体重建技术。我们将通过复杂的“吹塑”和“外壳”实例，演示如何将工程需求转化为平滑、可制造的曲面造型。 1.3 装配体管理与运动仿真： 现代产品的复杂性体现在多部件协同工作上。本章详细介绍了大型装配体的管理策略，包括自顶向下（Top-Down）和自底向上（Bottom-Up）的设计方法论。此外，还涵盖了运动学和动力学仿真基础，教授读者如何使用虚拟环境验证机构的干涉、运动范围及载荷分布，显著减少物理样机制作成本。 第二部分：精密制造的蓝图——面向制造的设计（DFM）与工艺规划 仅仅拥有完美的三维模型是不够的，设计必须能够被高效、可靠地制造出来。本部分强调设计与制造之间的桥梁作用。 2.1 面向制造的设计（DFM）原则： 系统阐述了针对不同加工方法的DFM要求。例如，在铸造工艺中，如何设计合理的拔模斜度、壁厚均匀性；在钣金件设计中，如何优化折弯顺序和避免材料撕裂。书中穿插了大量实际工程案例，对比了“设计者思维”与“制造者思维”的差异。 2.2 计量学与质量控制集成： 现代制造强调全流程质量监控。本章介绍了GD&T（几何尺寸和公差）的最新标准解读，并详细讲解了如何将公差链分析集成到CAD模型中。更重要的是，我们探讨了如何为检测设计模型，包括如何为三坐标测量机（CMM）和光学扫描设备预留特征。 2.3 增材制造（3D打印）的特殊考量： 随着增材制造技术的成熟，本书用专门章节分析了针对激光熔融（SLM/SLS）和材料喷射（Material Jetting）工艺的设计优化。内容包括：支撑结构的设计与移除、晶粒结构对强度的影响、以及如何利用拓扑优化技术生成轻量化、高强度的复杂结构件。 第三部分：智能制造核心——先进数控编程与后处理技术 本部分是本书的实践核心，专注于如何将数字模型转化为机床可执行的指令——G代码。 3.1 CAM系统基础架构与界面导航： 详细介绍了主流CAM软件的工作流程，包括零件设置、刀具库管理、工件坐标系（WCS）的确定。重点在于理解刀具路径生成背后的数学原理，而非简单的按钮点击。 3.2 复杂曲面与五轴联动加工策略： 针对模具、叶轮等高难度零件，本书深入剖析了五轴联动加工的核心概念，如“倾斜轴控制”、“刀尖点控制”和“避免干涉的路径规划”。我们提供了从曲面分割到高效螺旋下刀的完整编程思路。 3.3 高效粗加工与精加工算法比较： 对比了传统的等高线（Contour）加工与现代的“摆线”（Trochoidal）或“自适应进给”（Adaptive Feed Rate）粗加工策略的效率差异。在精加工阶段，重点讲解了残余材料识别（Remachining）技术，以最小化二次加工时间。 3.4 后处理器的定制与验证： 机器的差异性决定了G代码的定制性。本书详细介绍了后处理器的结构，并指导读者如何根据特定机床的控制系统（如Fanuc, Siemens Sinumerik, Heidenhain）进行参数修改，确保输出代码的准确无误。我们提供了故障排除指南，用于解决常见的刀具方向错误和轴向越程问题。 第四部分：自动化与未来趋势 最后一部分展望了数字化工厂的未来形态，为读者指明了持续学习的方向。 4.1 虚拟调试与数字孪生： 讲解了如何利用仿真环境对NC程序进行“虚拟试切”，在不损伤机床和刀具的前提下，验证程序的可靠性。引入了数字孪生的概念，展示如何将实时生产数据反馈至设计和仿真模型中。 4.2 机器人集成与自动化单元： 探讨了数控机床与工业机器人的集成应用，特别是针对自动化上下料、清洗和去毛刺等后处理工序的编程逻辑。 本书内容组织逻辑严谨，注重从“设计意图”到“物理实现”的完整闭环思考，确保读者不仅学会软件操作，更能理解背后的工程科学原理，从而成为能够驾驭现代高端制造流程的复合型人才。

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这本书的配套练习和实例项目设计得实在太过“理想化”和“脱离实际”。所有的练习案例几乎都是完美的几何体，或者是在一个真空、无约束的环境下进行的。例如，在进行装配练习时，所有的零件公差和配合都是零间隙的完美贴合，这在真实的机械制造环境中是根本不可能出现的。当我尝试将书中学的技巧应用到我目前正在进行的一个实际项目中时，发现书中的方法常常无法应对真实世界中存在的间隙、形变或配合问题。更糟糕的是，书中提供的所有练习文件的命名和结构都非常混乱，有时一个文件指向的路径在我的电脑上根本找不到，或者文件版本似乎与我使用的软件版本存在兼容性问题，这极大地消耗了调试这些练习文件的时间，而不是投入到学习软件本身。这种脱离实际生产环境的教学方式，让学习成果的转化率大打折扣，学完后感觉知识很虚，落地困难。

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这部教材的排版实在是一言难尽，封面设计得像上个世纪末的产物，拿到手里沉甸甸的，那种厚度光是看着就让人有点望而生畏。内页的纸张质量也比较一般，墨水有时候印得有些模糊，尤其是在那些需要精细观察的工程图示部分，着实让人费了一番心思去辨认。而且，这本书的章节组织结构显得有些松散，知识点的衔接不够流畅，很多基础概念的引入显得突兀，仿佛是把不同阶段的讲义生硬地拼凑在一起。初学者如果想依靠这本书建立一个扎实的知识体系，恐怕要付出额外的精力去梳理和理解其中的逻辑跳跃。比如，在介绍完基础的草图绘制后，紧接着就跳到了复杂的曲面造型，中间缺少了零件装配和特征建模的过渡性练习，让人感觉有点摸不着头脑，像是被直接扔进了一个高级技术的漩涡里，只能靠自己摸索前进的步伐。学习曲线被这本书人为地拉得又陡又长，这对于那些时间有限的在职工程师或者工程系新生来说，无疑是个不小的挑战。我期待的是一种循序渐进的引导，而不是这种半成品似的知识堆砌。

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如果用一个词来形容这本书在用户体验（UX）上的设计，那一定是“反直觉”。导航系统的设计非常老旧，全局的索引和章节目录之间缺乏有效的关联。当你遇到一个不理解的概念，想要回溯查找它在基础知识中是如何被引入的时，常常需要翻阅好几页甚至好几个章节才能找到源头，搜索效率极低。而且，书中的术语使用也显得非常不一致。同一个工程概念，在不同的章节中，作者可能使用了好几种不同的中文翻译，这对于需要精确理解行业标准的读者来说，构成了持续的困扰和知识点的混淆。这种内部的术语不统一，不仅影响了阅读的顺畅感，更重要的是，它削弱了读者对该领域专业表达的信任度。一本优秀的教材应当是清晰、一致的向导，而这部作品的内部逻辑和结构，却像是一张布满迷雾的旧地图，让人在探索时步履维艰，倍感挫败。

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我对这本书的定价和其所提供的价值之间存在着巨大的落差感。考虑到这是一本技术参考书，它的更新速度也成了另一个令人担忧的问题。软件的迭代速度是惊人的，而这本书的印刷内容显然无法跟上最新版本的特性和界面变化。很多我通过网络社区或其他最新渠道学到的高效操作技巧，在书中被描述为复杂冗长的步骤，这让我感觉自己像是在学习一种过时的技术。对于一个高价值的专业工具教程来说，纸质版本的时效性是一个致命伤。如果作者不能提供及时、系统的在线内容支持来弥补纸质书的滞后性，那么这本书的长期参考价值就会迅速贬值。购买者期望的是一份能够指导他们使用当前主流工具的权威指南，而不是一份可能在下一次软件更新后就显得过时的“文物”，这使得这次购买体验从性价比的角度来看，远低于预期。

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书中对于高级曲面建模的讲解，虽然篇幅不小，但似乎更侧重于“罗列”软件功能，而非“阐述”设计思想。每一个命令的参数设置都被详细地列了出来，但为什么在这个特定的设计场景下应该选择这个参数而不是另一个，背后的工程原理和设计哲学却几乎没有深入探讨。举个例子，在处理复杂的气动外形时，书中只是机械地指导我们如何使用“NURBS”工具，如何调整控制点，却没有花时间去解释光滑过渡在流体力学中的重要性，或者如何根据实际的制造工艺（比如模具拔模方向）来优化曲面的拓扑结构。这使得这本书更像是一本冰冷的“操作手册”，而不是一本富有洞察力的“设计指南”。对于一个渴望从“会用软件”迈向“精通设计”的读者来说，这种缺失实在令人扼腕叹息。我们需要的不仅仅是知道“怎么做”，更需要理解“为什么这样做”。这种知识深度的缺失，让这本书在专业性和实用性的结合上显得力不从心，无法真正培养出解决复杂工程问题的能力。

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