第1章数字化设计与制造概论1

1.1数字化制造学科体系1

1.1.1基本概念1

1.1.2学科体系2

1.2数字化制造的科学技术基础3

1.3数字化制造发展历程与发展趋势6

1.3.1发展历程6

1.3.2发展趋势8

1.4UG NX软件介绍10

1.4.1UG NX用户界面11

1.4.2UG NX功能模块12

1.4.3UG NX基本操作23

思考题25

第2章图形处理技术基础26

2.1坐标系与窗口26

2.1.1坐标系统26

2.1.2窗口和视区27

2.2图形几何变换29

2.2.1几何变换基础29

2.2.2二维图形的基本几何变换31

2.2.3二维图形的组合变换35

2.2.4三维图形的几何变换37

2.2.5三维图形的投影变换40

2.3曲线与曲面的参数表示42

2.3.1曲线的参数表示42

2.3.2Bézier曲线44

2.3.3B样条曲线49

2.3.4NURBS曲线51

2.3.5曲面的参数表示52

2.4UG NX曲线与曲面设计案例55

2.4.1UG NX曲线与曲面设计55

2.4.2车身表面建模方法58

2.4.3车身曲面质量的评价方法67

思考题71

第3章三维建模技术72

3.1三维几何建模72

3.1.1基本概念72

3.1.2线框建模74

3.1.3表面建模76

3.1.4实体建模77

3.2特征建模82

3.2.1特征的定义与分类82

3.2.2特征建模85

3.3参数化设计88

3.3.1基本概念88

3.3.2实现方法92

3.4UG NX三维建模案例95

3.4.1活塞零件三维设计95

3.4.2凸轮零件参数化设计102

3.4.3汽车后视镜创意设计105

思考题106

第4章数字化装配技术112

4.1装配模型112

4.1.1装配术语及定义112

4.1.2装配关系与装配树113

4.1.3装配模型的信息组成115

4.2装配约束与WAVE技术116

4.2.1装配约束分析116

4.2.2装配约束规划119

4.2.3WAVE技术120

4.3装配模型管理与分析124

4.3.1装配模型管理124

4.3.2装配模型分析126

4.4UG NX装配设计案例127

4.4.1齿轮油泵装配设计127

4.4.2二级减速器bottomup装配设计方法132

4.4.3二级减速器topdown装配设计方法134

4.4.4两种装配设计方法比较138

思考题138

第5章数字化仿真技术140

5.1数字化仿真概述140

5.2弹性力学基本知识144

5.2.1弹性力学的基本假设144

5.2.2弹性力学的基本变量145

5.2.3弹性力学的基本方程148

5.2.4弹性力学中的能量原理151

5.2.5平面问题的基本理论153

5.3有限元法157

5.3.1有限元法概述157

5.3.2有限元法的基本步骤与误差分析158

5.3.3有限元法在工程中的应用163

5.3.4UG NX有限元分析165

5.4UG NX运动仿真分析172

5.4.1运动仿真基本流程173

5.4.2液压挖掘机工作装置运动仿真174

5.5虚拟样机技术180

5.5.1ADAMS软件概述180

5.5.2ADAMS仿真分析流程184

5.5.3轮式装载机工作装置优化设计185

思考题195

第6章数控加工编程基础197

6.1数控编程步骤和方法197

6.1.1数控编程的内容和步骤197

6.1.2数控程序格式199

6.1.3数控编程的指令代码202

6.1.4数控程序编制方法205

6.2机床坐标系和工件坐标系205

6.2.1机床坐标系205

6.2.2工件坐标系207

6.2.3坐标原点与参考点208

6.3数控加工工艺基础210

6.3.1数控机床的合理选用210

6.3.2数控加工工艺设计210

6.4数控编程中的数值计算219

6.4.1数值换算219

6.4.2基点和节点计算220

6.4.3非圆曲线节点分析与计算221

6.5数控编程案例分析223

6.5.1数控车编程案例223

6.5.2数控铣编程案例226

6.5.3APT语言自动编程案例228

思考题231

第7章CAM系统自动编程233

7.1NX CAM加工基础233

7.1.1NX CAM加工环境设置233

7.1.2NX CAM的界面操作234

7.1.3NX CAM加工刀具轨迹的构成237

7.2NX CAM加工流程与参数设置240

7.2.1NX CAM加工流程240

7.2.2NX CAM编程参数设置242

7.3NX CAM编程技术245

7.3.1二维轮廓数控编程245

7.3.2三坐标数控编程253

7.3.3多坐标数控编程260

7.4NX CAM数控铣削加工方法与叶轮五坐标编程267

7.4.1NXCAM数控铣削加工方法267

7.4.2叶轮五坐标编程269

思考题286

第8章产品数字化开发集成技术289

8.1CAx集成概述289

8.2产品数据交换技术289

8.2.1产品数据交换接口289

8.2.2IGES标准290

8.2.3STEP标准294

8.2.4JT数据格式299

8.3产品全生命周期管理300

8.3.1基本概念300

8.3.2PLM发展回顾301

8.3.3PLM发展趋势302

8.4基于MBD数字化工艺设计305

8.4.1基于MBD三维设计技术305

8.4.2基于MBD的工艺信息模型305

8.4.3三维工艺规程设计技术306

8.4.4三维机加工艺信息存储与管理308

8.5数字制造信息集成技术308

8.5.1基于STEP的信息集成方法308

8.5.2基于XML的信息集成方法311

8.5.3基于EAI的信息集成方法313

思考题319

参考文献320

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