PRO/ENGINEER Wildfire 2.0基礎設計(第二

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出版者:金禾資訊
作者:林龍震老師
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004年11月17日
价格:NT$ 520
装帧:
isbn号码:9789861490328
丛书系列:
图书标签:
  • PRO/ENGINEER
  • Wildfire
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  • 机械设计
  • CAD
  • 工程制图
  • 软件教程
  • 基础
  • 设计
  • ProE
  • Wildfire
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具体描述

深入探索机械设计与制造的基石:一本聚焦现代CAD/CAM实战的指南 图书名称:《现代机械设计与数控加工核心技术精讲》 内容简介 本书并非专注于某一款特定历史版本的软件操作手册,而是旨在构建一套全面、系统且面向未来的现代机械设计与先进制造技术的知识体系。它立足于工程实践,将理论深度与软件应用前沿相结合,旨在培养读者从概念设计到最终产品实现的完整工程思维和实战能力。 第一部分:数字化设计基础与工程图学的再诠释 本部分彻底超越传统绘图规范的机械记忆,深入剖析基于模型的工程(MBE)理念及其在现代产品开发流程中的核心地位。 1. 工程思维的重塑与需求分析: 讲解如何将模糊的工程需求转化为精确的几何约束和功能规格。重点探讨设计输入、设计输出的标准化流程,以及如何运用系统工程方法指导早期概念设计。 2. 高级几何建模理论: 详细阐述参数化、特征化建模的数学基础,包括Bézier曲面、NURBS曲面在高曲面、自由曲面设计中的应用原理。深入探讨拓扑优化在概念验证阶段的应用,而非简单的实体绘制。 3. 数据管理与协同设计(PDM/PLM导论): 讨论如何在多用户环境下管理复杂装配体的数据版本、配置和变更流程。介绍数据互操作性的关键挑战与解决方案,例如STEP AP 203/214/242标准的深入解读,确保设计数据在不同系统间的无损传递。 4. 专业化模块应用前沿: 探讨在产品设计中,如何有效利用钣金设计的展开算法校核、结构件装配体的干涉检查与运动仿真,以及大型装配体性能优化的技术,包括简化表示法和离线加载策略。 第二部分:先进分析与仿真技术(CAE集成) 本章内容聚焦于设计验证阶段,强调在虚拟环境中对产品性能的预测能力。 1. 有限元分析(FEA)基础与高级应用: 讲解线性静力学、模态分析、接触分析的理论边界。重点解析网格划分的策略选择(四面体、六面体、壳单元)及其对计算结果精度的影响。探讨非线性分析(材料非线性、几何非线性)在复杂工况下的实施步骤与后处理。 2. 疲劳寿命与可靠性评估: 介绍基于应力/应变的方法(S-N曲线法、E-N曲线法)评估结构件的预期服役寿命。结合损伤容限设计原则,指导工程师如何通过优化几何形状和材料选择来提升产品可靠性。 3. 热-结构耦合分析: 针对涉及温度载荷的部件(如电子设备散热器、发动机部件),讲解如何进行瞬态热分析与结构响应分析的联合求解,评估热应力与形变。 4. 运动学与动力学仿真: 深入探讨机构的运动学约束定义、反向动力学求解,以及如何利用仿真结果优化机械传动系统的平稳性和效率。 第三部分:从设计到制造的无缝衔接(先进CAM策略) 本部分彻底区分了基础刀路生成与现代、高效、高精度数控加工策略之间的鸿沟。 1. 面向加工的几何准备(DFM/DFA): 强调在设计阶段必须考虑可制造性。讲解如何自动或半自动识别难加工特征(深腔、窄槽、锐角)并进行优化。探讨如何为复杂曲面生成加工特征体,便于CAM系统快速识别。 2. 高级数控编程技术(5轴及以上): 详细介绍五轴联动加工的坐标系转换、刀轴控制方法(TCA、偏置控制)及其在叶片、模具、复杂曲面零件中的应用优势。对比体素铣削(Volumetric Milling)与传统曲面精加工策略的效率差异。 3. 增材制造(AM)的工艺链集成: 探讨3D打印设计(DfAM)的关键要点,包括支撑结构的优化设计、残余应力控制的策略,以及如何针对选择性激光熔化(SLM)或选区激光烧结(SLS)工艺优化零件的内部晶格结构。 4. 后处理与机床通信: 深入解析G代码的后处理过程,包括刀具路径的优化、G/M代码的语法校验与机床特定代码的生成。介绍刀具路径仿真验证的重要性,以及如何与现代DNC系统集成,实现车间级的数字化管理。 第四部分:工业物联网与智能制造生态 本书的最终目标是连接设计与生产的“智能工厂”愿景。 1. 数字孪生(Digital Twin)的构建要素: 讨论如何将CAD模型、CAE分析结果与实际传感器数据结合,构建实时反馈的数字孪生体,用于预测性维护和工艺优化。 2. 人机协作与人机工程学(Ergonomics): 介绍如何在设计阶段评估操作人员与设备交互的舒适性与安全性,确保产品在装配和维护环节符合现代工业标准。 3. 质量控制的数字化转型: 探讨在机测量(In-process measurement)的集成方案,以及如何利用三坐标测量机(CMM)数据反哺设计和制造模型,形成闭环质量管理。 目标读者群体 本书面向所有从事机械、模具、航空航天、汽车制造等相关领域的中级及高级工程师、技术设计师、数控编程师,以及致力于将工程技能提升到数字化与智能化前沿的研究人员和高年级本科生/研究生。它提供的不是一套软件的按钮指南,而是驱动现代工程决策的核心方法论与先进技术框架。读者将学会如何思考一个复杂产品从概念到交付的整个数字化生命周期。

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读后感

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阅读这本书的过程中,我注意到它似乎对早期的版本支持有偏好,虽然书名点明了Wildfire 2.0,但在某些高级特性(例如某些新的特征管理器工具)的介绍上,感觉像是将旧版手册的内容直接移植过来,缺乏针对2.0版本带来的实质性功能增强的重点突出。举个例子,我对新的网络协作工具的介绍非常期待,希望看看如何与其他专业人员实时共享模型和修改意见。然而,这部分内容几乎是空白的,或者只是在附录中提了一句。对于身处团队协作环境的我来说,这块是急需的知识。此外,全书的案例都倾向于机械结构件,例如轴、支架、简单的外壳,对于模具设计或者钣金件的复杂展开和高级折弯处理,提及甚少。这使得这本书的适用范围显得有些局限。一个优秀的CAD教程,应该能够覆盖不同工程领域的基础应用,而不仅仅是停留在传统机械设计的范畴内。如果能加入哪怕是一个中等复杂度的钣金案例,并详细讲解其特定命令的应用,这本书的实用价值会立刻翻倍。

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这本书的排版和印刷质量确实没得挑剔,纸张的克重和油墨的质量都属于上乘,这在技术书籍中是难能可贵的,至少在多次翻阅后,书页边缘也没有出现明显的毛边或脱胶现象。不过,内容组织上我发现了一个小小的逻辑跳跃。在讲解完基础的拉伸和旋转特征后,紧接着就进入了装配模块的讲解,中间关于“特征工程”的过渡显得有些仓促。我个人习惯于在一个完整的零件模型构建流程结束后,再进行装配练习,这样可以将知识点串联起来。这样突然的切换,让我的学习节奏被打乱了。尤其是在讲解“简化表示”(Simplified Representations)时,它与零件建模的某些参数设置是紧密相关的,但由于拆分得比较开,理解起来需要频繁地来回翻阅,增加了学习的认知负荷。我更希望作者能将所有与零件创建相关的知识点,包括高级的扫描和混合特征,放在一个大的章节内彻底讲透,然后再进入到系统层面的装配和出图流程。这本书在“模块化”的划分上,似乎更偏向于软件的菜单结构,而非用户的学习心智模型。

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这本书的语言风格非常严谨,几乎完全是陈述性的,准确地描述了每一个按钮的功能和参数的含义,这在需要精确执行命令时非常可靠。但是,这种缺乏情感和引导的叙述方式,使得学习过程略显枯燥。对于一个需要长期投入的软件学习来说,适当的激励和行业背景的引入是很有帮助的。比如,当讲解到某个复杂的特征创建方法时,如果能穿插一句“这个方法是某知名汽车零部件公司常用的优化手段”,或者“采用此方法可以减少模型重生成时间X%”,相信会极大地激发读者的探索欲。另外,我发现书中对错误处理和“为什么会失败”的讲解非常薄弱。很多时候,我们遇到的问题并不是不知道该用哪个命令,而是命令执行后模型错误、特征丢失。书中对于常见错误信息的解读和排除故障的步骤,几乎没有涉及。这就像教人开车,只教了油门和刹车怎么踩,但没教过车子抛锚了该怎么办。希望未来的修订版能在软件的“故障排除”方面增加专门的章节,因为这才是区分菜鸟和熟练工程师的关键所在。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那种磨砂质感,拿在手里沉甸甸的,一看就知道是下了功夫的。我特别喜欢那种深沉的蓝色调,很符合专业技术书籍的调性,不会像有些教程那样花里胡哨。不过,说实话,我当初购买它,主要是冲着那个“Wildfire 2.0”的版本去的,希望能找到一些关于曲面建模的深度解析。然而,读下来,感觉内容更多地集中在基础的零件创建和装配流程上,虽然详尽,但对于我这种已经用过其他CAD软件,想快速上手新环境的工程师来说,开篇的这些拖沓感稍微有点强。特别是关于草图约束的讲解,篇幅占据了不少,图例倒是清晰,但对高级约束的讨论就显得有些保守了。我希望能看到更多关于性能优化和大型组件管理方面的技巧,毕竟实际工作中,项目的复杂性远超书本上的简单示例。总体来说,作为入门手册,它无疑是合格的,但若指望它成为“通往精通之路的捷径”,那可能要失望了,它更像是一份扎实的“新手村地图”,细节丰富,但缺少了高手过招的那些“独门秘籍”。 我希望作者能在后续版本中,增加一些实际工业案例的剖析,哪怕是虚拟的,也能让读者更好地理解软件在真实环境中的应用逻辑和常见陷阱。

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翻开这本书,最直观的感受是其内容的系统性,几乎是从零开始,把PRO/ENGINEER Wildfire 2.0的操作界面和基本命令挨个过了一遍,就像一个极其耐心的老师在手把手地教你画第一条线、拉第一个实体。这种详尽程度对于完全没有接触过任何三维设计软件的新手来说,绝对是福音。书中的截图清晰度很高,每一步操作都有对应的屏幕快照辅助,降低了初学者的学习曲线。但问题也随之产生,当涉及到参数化设计的高级概念时,讲解的深度明显不足。比如,特征间的父子关系、设计意图的如何在模型中体现,这些决定了模型灵活性的关键点,仅仅是一笔带过,没有深入探讨如何利用这些特性来应对设计变更。我期望这本书能更侧重于“设计思维”的培养,而不是单纯的“软件操作手册”。毕竟,软件本身是工具,如何用这个工具高效地表达设计思想,才是核心竞争力。目前的内容更像是对软件菜单功能的罗列和解释,缺乏那种“为什么我们要用这个命令而不是另一个”的哲学层面的探讨。如果能加入更多关于设计迭代过程中的修改策略分析,那这本书的价值会大大提升。

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