计算机辅助设计与应用

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出版者:清华大学出版社
作者:钱立敏,高素梅,张荣新
出品人:
页数:346
译者:
出版时间:2006-11
价格:29.00元
装帧:
isbn号码:9787302139119
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机辅助设计
  • CAD
  • 机械设计
  • 工业设计
  • 图形学
  • 工程图学
  • AutoCAD
  • SolidWorks
  • Pro/ENGINEER
  • 设计软件
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具体描述

本书系统介绍了AutoCAD2005的使用方法和技巧。主要包括基础知识、创建物体、辅助绘图命令、修改对象、标注、图层和对象特性、块与外部参照、查询图形属性、三维建模、图形输出、综合实例等内容,书中提供了大量源于实际工程的例题和练习。最后一章还专门讲述了一个综合实例的详细实现过程,重点是锻炼读者解决实际问题的能力。

本书可以作为高等院校相关专业学生的教材,也可作为工程技术人员和CAD爱好者的入门参考书。

机械制造工艺基础与优化 本书特色: 本书旨在全面、深入地介绍机械制造过程中的核心工艺原理、先进的制造技术以及现代化的工艺优化方法。它不仅仅是一本理论教材,更是一本面向工程实践的实用参考手册,特别关注如何在高精度、高效率和低成本之间找到最佳平衡点。 第一部分:制造基础与材料行为 第一章:现代制造系统的概念与发展趋势 本章首先界定了现代制造系统的内涵,涵盖了从产品设计、生产准备到最终交付的全生命周期管理。深入探讨了工业4.0、智能工厂的架构及其对传统制造模式的颠覆性影响。重点分析了数字化孪生(Digital Twin)在工艺规划中的应用潜力,以及如何通过物联网(IoT)技术实现车间级的数据采集与实时监控。讨论了柔性制造系统(FMS)的设计原则和系统集成面临的技术挑战。 第二章:金属材料的切削加工特性 详细阐述了常见工程金属材料(如碳钢、合金钢、铝合金、钛合金及镍基高温合金)在切削过程中的本构关系与流变特性。分析了切削力、切削热的产生机理,并引入了先进的材料本构模型(如Johnson-Cook模型)在有限元分析中的应用。讨论了刀具与工件界面的摩擦行为、积屑瘤的形成机制及其对加工质量的影响。此外,本章着重探讨了难加工材料(如Inconel 718)的特殊加工窗口与热影响区(HAZ)的控制策略。 第三章:切削参数优化与刀具选择 本章是工艺实践的核心。系统梳理了主参数(切削速度、进给量、背吃刀量)与次级参数对刀具寿命、表面完整性和加工效率的影响规律。引入了基于可靠性工程的刀具寿命预测模型(如Taylor模型及其修正形式),并介绍了多目标优化算法(如遗传算法、粒子群优化)在确定最优切削参数集中的应用实例。针对不同加工任务(粗加工、半精加工、精加工),提供了详细的硬质合金、陶瓷和超硬材料刀具的选型指南,并分析了涂层技术(PVD/CVD)对刀具性能的提升作用。 第二部分:先进加工工艺技术 第四章:现代车削与铣削工艺 深入剖析了高速加工(HSM)和超高速加工(UHSM)的技术特点、设备要求和工艺优势。在车削方面,详细介绍了断屑槽的设计原理、强制断屑技术以及车削过程中颤振(Chatter)的识别与抑制方法。铣削部分,重点研究了复杂曲面、五轴联动加工中的刀具路径规划策略,以及如何利用高转速主轴有效减小切削变形和提高表面质量。讨论了干式切削和最小量润滑(MQL)技术在降低环境污染和提高加工效率方面的平衡策略。 第五章:磨削、研磨与抛光技术 本章专注于高精度表面精加工。系统介绍了不同类型磨料(刚玉、碳化硅、CBN、金刚石)的选择原则及其与被加工材料的适配性。详细阐述了磨削过程中的热效应、砂轮磨损机理和修整技术。特别关注了电解磨削(ECM)和超声波辅助磨削(UAG)在加工硬脆材料和难加工材料中的应用效果。研磨与抛光章节则侧重于实现纳米级表面粗糙度的先进技术,如化学机械抛光(CMP)在精密光学元件制造中的关键参数控制。 第六章:特种加工技术:电火花与激光 系统介绍了非接触式加工技术的原理和应用。电火花加工(EDM)部分,深入分析了电火花侵蚀的物理机制、脉冲参数对材料去除率和电极损耗的影响,并探讨了慢走丝线切割(LS-WEDM)在高精度复杂零件加工中的应用。激光加工部分,侧重于激光熔化沉积(LMD)、激光表面淬火和激光钻孔技术。详细分析了激光与材料相互作用的能量耦合过程、熔池动力学以及残余应力的控制。 第三部分:工艺规划与质量保证 第七章:数控编程与后处理技术 本章聚焦于如何将设计模型转化为可执行的机床指令。详细讲解了G代码和M代码的结构与语法,并引入了高级编程技术如宏程序和自定义循环。重点分析了主流CAM软件(如Mastercam, Siemens NX)的加工模块工作流程,特别是针对复杂曲面和多轴联动机床的刀具路径生成算法。本章对后处理器的定制化需求和调试方法进行了深入的探讨,确保生成的代码能够精确控制机床的实际运动。 第八章:工装夹具的设计与分析 夹具是保证加工重复精度和稳定性的关键。本章从功能性、通用性和模块化角度,系统阐述了定位原理、夹紧力的计算与分配。详细介绍了用于复杂零件的柔性夹具系统和真空吸附夹具的设计实例。引入了有限元分析(FEA)方法来模拟夹紧状态下的工件变形和刚度分布,指导夹具的优化设计,确保在高速切削载荷下工件的稳定性和精度要求。 第九章:加工误差分析与误差补偿 本章旨在提升制造系统的精度水平。系统梳理了机床结构误差、热误差、装夹误差和刀具磨损误差的来源和量化模型。详细介绍了机床几何误差的现场测量技术(如激光干涉仪、球杆仪)及其误差补偿策略,包括基于模型的补偿和基于测量的补偿方法。探讨了在线测量技术(In-situ Probing)在减少重复装夹误差中的作用,并阐述了如何利用统计过程控制(SPC)对加工波动进行实时监控和预警。 第十章:增材制造(3D打印)的工艺集成 本章将增材制造视为传统减材制造的重要补充。详细对比了选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等金属增材制造的关键工艺参数(激光功率、扫描速度、铺粉厚度)对零件宏观组织和微观结构的影响。讨论了增材制造带来的设计自由度(拓扑优化、晶格结构)以及如何将增材制造的预制件与后续的精密机械加工工艺进行有效衔接和集成,以实现复杂零件的完整制造解决方案。 附录:制造过程中的表面完整性评价标准与检测技术 简要介绍表面粗糙度(Ra, Rz, Rq)的参数定义、测量仪器(触针式、光学式)的工作原理及其选择依据。讨论了残余应力、表面硬度和显微组织对零件疲劳寿命的关键影响。

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读后感

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用户评价

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说实话,我对“计算机辅助设计”这个领域一直抱有很高的期望,觉得它代表着现代工业和设计的未来。我选择这本书,是希望能够了解这个领域是如何运作的,以及它能为我带来哪些实际的帮助。读完之后,我发现这本书的内容,更像是对整个CAD技术体系的一次“学术性考察”,而不是一次“操作性指导”。它并没有直接进入到某个具体的设计软件,教你如何去绘制图形、创建模型,或者进行渲染。相反,它更多地是在探讨CAD技术的底层原理,比如数学建模、算法设计,以及它们是如何支撑起整个设计流程的。书中充斥着大量的专业术语和复杂的数学公式,这让我需要花费大量的时间和精力去理解。它更像是一本为专业人士或研究者准备的参考书,旨在提供对CAD技术更深入、更系统的认知。它让我明白,CAD之所以能够实现如此强大的功能,是建立在一系列复杂的科学理论和工程技术之上的。然而,对于我这样,更倾向于通过实践来学习的读者来说,这本书的内容显得有些“高高在上”。我虽然了解了CAD的“理论根基”,但却不知道如何将其转化为实际的设计操作。这让我感觉,我仿佛得到了一个“说明书”,但我却没有找到对应的“工具”。这本书给我提供了一个“概念框架”,但具体的设计“技能”还需要我通过其他途径去获取。我计划在阅读完这本书后,再去找一些关于CAD软件实操的教程,将书中的理论知识与实际操作相结合,这样才能真正地利用CAD来完成设计任务。

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一直以来,我对“计算机辅助设计”这个概念充满了好奇,总觉得它是一个能将创意变成现实的强大工具。我选择这本书,是希望能通过它来了解如何利用计算机进行设计,并且学到一些实用的技巧。然而,这本书给我的感觉,更像是一次对CAD技术“哲学”层面的探索,而不是一次“技能”层面的传授。它没有花太多篇幅去介绍某一个具体的CAD软件,比如AutoCAD、SolidWorks或者CATIA,也没有一步一步地教你如何操作软件的菜单和工具栏。相反,它更侧重于探讨CAD系统的基本构成、核心理论,以及它在不同领域内的发展趋势和挑战。例如,书中会详细阐述CAD系统中的数据结构、图形表示方法,以及各种算法的原理。这部分内容让我对CAD技术有了更宏观的认识,知道它不仅仅是画图,背后还蕴含着复杂的计算和逻辑。它让我明白,CAD的强大之处在于其背后的科学原理和系统架构。不过,对于我这个想要快速入门、实际操作的读者来说,这种高度理论化的论述,让我感到有些“空中楼阁”。我虽然理解了CAD的“为什么”,但对于“怎么做”,还是感到茫然。我希望书中能有更多的实例分析,或者对一些主流CAD软件的介绍,让我能够将这些理论知识联系起来,并且找到实际应用的切入点。这本书更像是一个“理论导师”,它能够为你打开思路,让你明白CAD的“大方向”,但具体的“实践步骤”还需要你自己去摸索。我打算在阅读完这本书之后,再去找一些关于具体CAD软件操作的教程,将这本书的理论知识与实践结合起来,这样才能真正地掌握CAD技术。

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我一直觉得,现代科技的进步离不开“设计”这个环节,而“计算机辅助设计”无疑是其中最重要的一环。我买这本书的初衷,是希望能够了解如何在计算机上进行更高效、更精确的设计,从而在我的学习或工作中有所帮助。一开始,我以为这本书会像一本操作手册,详细介绍各种CAD软件的功能,教我如何绘制图形,如何进行三维建模,以及如何生成各种设计图纸。然而,实际阅读下来,我发现它的侧重点完全不同。这本书更像是在进行一场深入的学术探讨,它并没有直接教我如何使用具体的软件,而是深入剖析了CAD技术背后的数学原理、算法模型以及理论基础。比如,在介绍三维几何造型时,它会详细讲解各种拓扑关系、布线规则,以及如何用数学公式来描述和操作这些几何体。这部分内容对我来说相当有挑战性,很多地方我都需要查阅相关的数学知识才能勉强理解。书中大量的图表和公式,虽然有助于说明问题,但对于我这种偏重实践的读者来说,感觉有些晦涩难懂。它更适合那些希望从根本上理解CAD技术原理,或者对CAD领域进行理论研究的读者。它没有给我“工具”,而是给了我“理论框架”。我明白了一些“为什么”技术能够实现,但对于“怎么做”,仍然是一头雾水。这让我有些失望,因为我原本期待的是一份可以直接应用的“技能手册”。不过,这本书的严谨性也是值得肯定的,它提供了一个非常扎实的理论基础,如果我能克服其中的数学障碍,或许能够对CAD技术有更深刻的理解。目前看来,我需要找到一些结合具体软件操作的教程,才能将这本书的理论知识转化为实际的设计能力。

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这本书给我的感觉就像是一次知识的“大扫盲”。在我印象里,“计算机辅助设计”这个词总是与高大上的科技感联系在一起,但具体能做什么,怎么做,却一直模糊不清。我抱着一种“先睹为快”的心态开始阅读,希望能够一窥全貌。读完之后,我发现它并非仅仅是教你如何操作某个设计软件,而是更像一个引路人,带你走进CAD的整个世界。它从最基础的概念讲起,比如什么是CAD,它的发展历程,以及它在各个行业中的应用范围。这部分内容让我对CAD有了整体的认识,不再只是一个孤立的技术名词。接着,它开始深入探讨CAD的各种核心技术,比如几何建模、曲面表示、实体造型等等。这些内容涉及到一些比较专业的术语和原理,我需要花时间去理解,有时候还需要反复阅读。它并没有直接展示软件的操作界面,也没有一步一步地教你画一个圆或者一个方块,而是更多地在讲述这些操作背后是如何实现的,有哪些数学模型在支撑。例如,在讲解曲面造型时,它会介绍B样条、NURBS等概念,以及它们在描述复杂形状时的优势。这让我觉得这本书的知识密度非常大,涵盖了CAD技术方方面面的内容。它更像是一本百科全书,让你了解CAD的“前世今生”和“方方面面”,但并没有提供“操作指南”。对于我来说,这就像是知道了“造车”需要引擎、底盘、车身,但却不知道如何拿起扳手去组装一辆车。它让我对这个领域产生了浓厚的兴趣,也激发了我进一步学习的动力,但要真正掌握CAD技术,我还需要找到能够指导我实际操作的资源。这本书给了我一个宏观的视角,让我知道CAD是什么,能做什么,以及它背后的原理,但实际的“技艺”还需要我通过其他途径去获取。

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这本书我断断续续看了几个月,最近终于把它啃完了。坦白说,一开始吸引我的是“计算机辅助设计”这个听起来就很酷的词,想象中它应该能带我进入一个充满奇思妙想的虚拟世界,用鼠标和键盘就能创造出令人惊叹的3D模型,然后还能应用于各种实际场景,比如建筑、工业设计,甚至艺术创作。我原本以为它会像一本武林秘籍一样,从基础的工具使用,到复杂的建模技巧,再到各种应用的实例分析,一步一步地解锁我的设计潜能。然而,读下来之后,我发现它更像是一本深入的理论著作,或者说是对整个领域的一个宏观介绍,而不是一本手把手的操作指南。书中对各种技术原理的阐述非常详尽,涉及了大量的数学公式和算法,这让我在理解概念上花了不少功夫。它更多地是在探讨“为什么”和“是什么”,而不是“怎么做”。比如,在介绍某种算法时,它会详细分析其数学推导过程,以及它在不同场景下的优缺点,但对于如何在具体的软件中实现这些算法,或者说有哪些软件能够支持这些功能,却很少提及。这让我有时候会感到有点“纸上谈兵”,虽然我明白了原理,但实际操作起来,我还是不知道从何下手。不过,换个角度看,这本书的深度也是它的优点。它让我对CAD技术有了更扎实的理论基础,理解了背后支撑这一切的科学原理。对于那些真正想要深入研究CAD技术,甚至进行相关开发的读者来说,这本书无疑是一份宝贵的参考资料。但对于我这样,更倾向于直接上手实践,想快速掌握一门技能的读者来说,可能还需要搭配一些更具操作性的教程。我计划之后再去找一些针对特定软件的实操书籍,结合这本书的理论知识,来弥补这方面的不足。总的来说,这是一本需要耐心和一定理论基础才能读懂的书,它提供的是一份“营养大餐”,但需要你自己去消化吸收,并付诸实践。

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