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出版者:清华大学出版社

作者:梁萍

出品人:

页数:237

译者:

出版时间:2006-8

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302133926

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• AutoCAD
• 3D建模
• 实体造型
• 制图
• 教程
• 机械制图
• 计算机辅助设计
• CAD
• 工程图学

《现代设计基础：从二维到三维的演进》 书籍内容简介 本书旨在为读者提供一个深入理解现代产品设计过程中，从概念草图到复杂三维模型构建的完整知识体系。我们将重点探讨支撑这一演进的核心原理、方法与技术，帮助读者建立扎实的设计思维，并熟练掌握将创意转化为实际三维产品的能力。本书内容涵盖广泛，从二维图纸的规范与表达，到三维实体造型的构建策略，再到实际应用中的设计考量，力求做到全面而深入。 第一部分：二维图纸的基石——理解与表达 在步入三维建模的浩瀚领域之前，对二维工程图纸的透彻理解是必不可少的。本部分将详细阐述工程图纸在机械设计中的关键作用，以及其背后蕴含的几何学原理和表达规范。 工程图纸的语言： 我们将首先深入剖析工程图纸作为一种通用“语言”的特性。图纸不仅仅是线条的堆砌，更是承载着设计师意图、产品尺寸、公差、表面处理、材料要求等关键信息的载体。我们将介绍标准图纸的构成要素，包括视图（主视图、俯视图、侧视图等）、剖视图、断面图、局部放大图等，并讲解不同视图的选择原则和绘制方法，以确保清晰、准确地传达设计信息。 尺寸标注与公差： 精确的尺寸标注是工程图纸的灵魂。本部分将详细介绍尺寸标注的规范，包括线性尺寸、角度尺寸、半径/直径尺寸的标注方式。更重要的是，我们将聚焦于“公差”这一概念。理解公差的意义，学会如何根据零件的功能和配合要求，合理标注尺寸公差和形位公差，是保证产品装配和性能的关键。我们将探讨各种常用的公差类型，如孔、轴的配合公差，以及表面粗糙度、表面处理的要求，并解释这些标注对实际制造的影响。 技术线条与视图投影： 图纸中的不同线条具有不同的含义。我们将梳理实线、虚线、点画线、粗实线、细实线等各类技术线条的用途，以及它们在表达可见轮廓、隐藏轮廓、中心线、对称线、切割线时的规范用法。同时，我们将深入讲解正投影法的原理，以及如何通过建立三视图来完整地表达一个三维物体的形状和结构。理解多视图投影关系，是准确读取和绘制工程图纸的基础。 装配图与零件图： 在机械设计中，单个零件的加工和最终产品的整体装配是两个紧密联系的环节。本部分将区分并详细介绍零件图和装配图的特点与绘制要求。零件图侧重于单个零件的几何形状、尺寸、公差、材料及表面处理等信息，是指导零件加工的依据。装配图则展示了多个零件如何组合成一个整体，标注了零件的序号、名称、数量，以及关键的装配关系和配合尺寸，是指导装配作业的重要文件。我们将通过实例分析，讲解如何绘制清晰、易于理解的装配图，并介绍其常用的表示方法，如明细栏（BOM）的绘制。 第二部分：三维实体建模的艺术——从概念到数字原型 随着计算机技术的发展，三维实体建模已成为现代产品设计不可或缺的工具。本部分将带领读者循序渐进地掌握三维实体建模的核心技术与设计思路。 三维建模的基本原理与工作流程： 我们将首先介绍三维实体建模的逻辑。不同于二维绘图，三维建模是基于几何体素（如点、线、面、体）的堆叠、减除、扫掠、放样等操作，直接构建具有体积和空间属性的数字模型。我们将讲解典型的工作流程，从草图绘制、特征创建、特征编辑、装配关系建立，到最终的工程图生成。理解这些流程，有助于读者建立系统性的建模思维。 草图绘制与基准特征的创建： 任何三维模型都始于一个二维草图。本部分将详细讲解如何绘制准确、规范的二维草图。我们将介绍常用的草图绘制工具，如直线、圆、弧、矩形、多边形等，以及约束（几何约束和尺寸约束）在草图绘制中的重要性。理解约束，是创建稳定、易于修改的草图的关键。在此基础上，我们将讲解如何基于草图创建基准特征，如拉伸、旋转、扫掠、放样等，这些操作是构建三维实体最早、最基础的步骤。 参数化建模的思想： 参数化建模是现代三维建模的核心理念。本部分将深入阐释参数化建模的优势，即通过参数（尺寸、关系、约束）来控制模型的几何形状。这意味着，当参数发生改变时，模型能够自动更新，极大地提高了设计的灵活性和效率。我们将通过实例，展示如何运用参数化思维进行建模，以及如何通过修改参数来快速迭代设计方案。 高级建模技术与特征编辑： 除了基本的拉伸和旋转，三维建模还涉及许多更复杂的特征创建方法。我们将介绍抽壳、圆角、倒角、阵列、镜像、组合等常用特征，以及它们在丰富模型细节、完善模型外观方面的作用。同时，我们将重点讲解特征编辑，包括对已创建特征进行修改、删除、复制等操作，以及如何利用特征管理器来管理和组织模型特征，确保模型的有序性和可追溯性。 曲面造型基础与混合建模： 对于一些自由曲面形状的产品，单纯的实体建模可能难以实现。本部分将引入曲面造型的基础概念，介绍如何创建和编辑各种类型的曲面，如自由曲面、规则曲面等。我们将探讨曲面与实体之间的结合，以及如何通过混合建模的方式，将实体建模和曲面造型的优势结合起来，以应对更复杂的设计挑战。 第三部分：设计优化与工程应用 三维模型不仅仅是几何形状的体现，更是贯穿产品设计、分析、制造全过程的关键信息载体。本部分将探讨如何利用三维模型进行设计优化，以及其在工程实践中的广泛应用。 装配建模与运动仿真： 实际的产品往往是由多个零件组成的复杂系统。本部分将重点介绍装配建模的技术。我们将讲解如何将独立的零件模型导入装配环境中，如何定义零件之间的配合关系（如同心、重合、距离、角度等），以及如何构建不同层级的子装配。在此基础上，我们将介绍运动仿真，通过模拟零件之间的相对运动，验证装配的可行性，检测潜在的干涉，并初步评估产品的动态性能。 设计审查与干涉检测： 在产品设计过程中，及时发现和解决问题至关重要。本部分将详细介绍三维建模软件提供的设计审查工具，特别是“干涉检测”功能。通过对装配模型进行干涉检测，可以有效地发现零件之间可能存在的碰撞、重叠等问题，从而避免在后续的加工和装配中出现昂贵的错误。我们将讲解如何分析干涉结果，并采取相应的修改措施。 渲染与可视化表达： 除了工程分析，产品的外观和用户体验也是设计的重要组成部分。本部分将介绍如何利用三维模型进行高质量的渲染，为产品赋予逼真的材质、纹理和光影效果。这不仅有助于设计师更好地评估产品的视觉效果，也为市场营销、产品展示提供了有力的视觉素材。 生成工程图与数据输出： 三维模型是生成二维工程图的基础。本部分将详细讲解如何从三维模型自动生成各种标准的工程图纸，包括主视图、剖视图、局部视图等，并自动标注尺寸、公差等信息。这将极大地提高工程图的绘制效率，并确保图纸与三维模型的一致性。同时，我们将介绍如何将三维模型导出为各种常用的文件格式，如STEP、IGES等，以便于与其他设计、分析、制造软件进行数据交换。 设计案例分析与实践指导： 为巩固所学知识，本部分将提供一系列精心设计的案例分析。这些案例将涵盖不同类型的机械零件和组件，从简单的轴、齿轮，到复杂的支架、壳体，以及简单的机械装置。通过对这些案例的深入剖析，读者将能够看到二维图纸是如何转化为三维模型，以及三维模型在实际设计流程中的应用。我们将强调设计思维在案例中的体现，并为读者提供实践操作的指导，鼓励读者动手建模，逐步提升自身的建模能力。 总结 《现代设计基础：从二维到三维的演进》不仅仅是一本关于软件操作的教程，更是一本关于设计理念、方法和技术的综合性指南。通过本书的学习，读者将能够建立起扎实的设计基础，理解现代产品设计的工作流程，并掌握将创新想法转化为精确、高效的三维数字模型的核心技能。本书强调原理与实践相结合，旨在培养读者独立解决复杂设计问题的能力，为他们在机械工程及相关领域的职业发展奠定坚实的基础。

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这本书的排版和图示质量简直达到了艺术品的级别。在学习机械制图这类高度依赖视觉信息的学科时，清晰的插图比任何冗长的文字描述都来得有力。书中每一个步骤的截图都经过精心处理，不仅尺寸准确，而且高亮了关键的操作区域，使得读者能够毫不费力地将屏幕上的内容与书本上的指示进行对应。更难能可贵的是，一些关键的几何关系或投影原理，作者还特意用箭头、虚线和颜色区分进行了额外的标注说明，这种对细节的极致追求，极大地降低了理解复杂结构时的认知负荷，让学习过程变得轻松愉悦。

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这本书的内容组织逻辑性简直是教科书级别的清晰。作者似乎非常了解初学者在学习3D建模时容易遇到的思维盲区和操作难点，因此在讲解每一个新概念时，都会进行非常细致的前置铺垫，确保读者不会因为知识点的跳跃而感到困惑。我尤其欣赏它将理论知识和实际操作步骤完美结合的方式，不是干巴巴地罗列命令，而是通过一个个真实的项目案例，将那些抽象的几何原理“可视化”了。每完成一个小节的学习，都会有一种“原来如此”的豁然开朗的感觉，这种循序渐进的引导方式，极大地增强了我的学习信心和持续探索的动力。

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作为一名长期在设计一线摸爬滚打的工程师，我深知软件版本更新换代的速度之快。我关注到这本书在描述操作界面和功能模块时，那种对当前主流软件版本的紧密贴合度令人印象深刻。它并没有停留在介绍基础功能，而是深入探讨了许多高级特性和效率工具的使用技巧，这对于我这种需要将CAD技能转化为实际生产力的人来说，简直是如虎添翼。书中对于复杂曲面和装配体管理的讲解尤为精彩，这些往往是普通教程会一带而过的部分，但这本书却提供了详实且可操作的解决方案，真正体现了“实例教程”的价值所在。

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这本书的价值远超出一本单纯的软件操作手册。它更像是一本融入了现代制造业思维的工具书。我从中体会到，好的制图不仅仅是画出三维模型，更是如何用模型去准确、无歧义地表达设计意图，并为后续的数控加工或仿真分析打下坚实的基础。书中对图层管理、属性定义以及模型规范化的强调，体现了作者对整个工程流程的深刻理解。它教会我的不仅仅是“如何画”，更是“为什么要这样画”，这种宏观的视角转换，对于提升我的整体工程素养非常有帮助，让我对未来接手更复杂的项目充满了期待。

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这本书的封面设计得挺吸引人的，色彩搭配和排版都很专业，一看就知道是针对工程技术领域的。我特别喜欢封面上那种简洁而有力的设计风格，它传达出一种严谨、务实的态度，这正是我对一本技术教材所期望的。书脊上的字体选择也很有质感，拿在手里沉甸甸的，感觉内容会很充实。而且，书的装帧质量看起来很不错，即便是经常翻阅也不会轻易磨损，这点对于需要反复学习和参考的教材来说非常重要。整体而言，从外包装上就能感受到作者对这本书的用心和对专业性的把控，这为我接下来的学习过程建立了一个很好的心理预期。

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