具体描述
计算机辅助设计与制造实训图库，ISBN：9787111212782，作者：袁锋 编著
《数字制造与工程实践》 简介 在信息技术飞速发展的今天，制造业正经历着一场深刻的变革，从传统的流水线生产模式向智能化、精细化、个性化定制迈进。这场变革的核心驱动力之一，便是数字技术在产品设计、工艺规划、生产制造及质量控制等全流程中的深度融合与应用。《数字制造与工程实践》正是这样一本致力于系统梳理和深入解读数字技术如何在工程实践中落地生根、发挥价值的专业著作。本书并非泛泛而谈的理论堆砌，而是紧密围绕现代工程项目生命周期，以实操性为导向，全面展现数字工具与方法在解决实际工程问题中的强大能力。 本书内容涵盖了数字制造的关键领域，旨在为从事设计、制造、工程管理以及相关研究的专业人士和学生提供一套全面、系统的知识体系和实践指导。全书共分为十个部分，每个部分都聚焦于数字制造链条上的一个重要环节，并辅以丰富的案例分析和实践经验分享。 第一部分：数字工程基础理论与体系框架 本部分奠定了全书的理论基础。我们将深入探讨数字制造的核心理念，包括数字化转型、智能制造、工业4.0等宏观概念，并详细阐述其在现代工程实践中的重要意义。我们将构建一个完整的数字工程体系框架，解析从产品概念设计到售后服务的各个阶段如何被数字化技术所赋能。此外，还将介绍工业互联网、大数据、云计算等支撑数字制造的关键技术，以及它们如何协同作用，构建起高效、灵活、智能的制造生态系统。 第二部分：产品生命周期管理（PLM）系统集成与应用 产品生命周期管理（PLM）是连接产品设计、制造、服务等各个环节的纽带。本部分将深入剖析PLM系统的核心功能，包括需求管理、数据管理、流程管理、项目管理等。我们将重点讲解如何将PLM系统与其他工程软件（如CAD、CAM、CAE）进行有效集成，实现信息的无缝流动和协同工作。通过实际案例，读者将学习到如何利用PLM系统优化产品开发流程，缩短产品上市周期，提高产品质量，并有效地管理产品的全生命周期成本。 第三部分：先进三维建模技术与数字孪生构建 三维建模是数字制造的基石。本部分将聚焦于最先进的三维建模技术，包括参数化建模、曲面造型、实体造型等，并探讨在复杂零部件设计、大型装配体建模等方面的技巧与挑战。在此基础上，我们将重点介绍数字孪生（Digital Twin）的概念、原理及其构建方法。读者将学习到如何基于物理实体，创建与之对应的虚拟数字模型，实现对物理实体的实时监控、预测性维护和性能优化。我们将展示数字孪生在产品仿真、工艺验证、远程运维等方面的应用前景。 第四部分：工程分析与仿真技术（CAE）的深度应用 工程分析与仿真（CAE）技术是验证设计方案、优化产品性能、降低开发风险的关键手段。本部分将详细介绍结构分析、流体分析、热分析、振动分析等典型CAE应用场景。我们将探讨如何选择合适的仿真软件和分析方法，如何建立精确的仿真模型，如何对仿真结果进行解读和验证。通过大量工程实例，读者将掌握如何利用CAE技术优化产品的强度、刚度、耐久性、可靠性，以及如何进行工艺过程仿真，预测和解决潜在的制造问题。 第五部分：数字化工艺规划与生产流程优化 数字化工艺规划是连接设计与制造的关键环节，也是实现智能制造的核心要素之一。本部分将重点阐述如何利用数字化工具进行工序分析、刀具路径规划、夹具设计、工装夹具仿真等。我们将介绍基于模型的工艺（Model-Based Manufacturing, MBM）理念，以及如何将设计模型中的信息直接用于工艺规划，消除信息断层。此外，还将探讨生产线布局优化、机器人协同工作流程设计、生产调度自动化等先进的生产流程优化技术。 第六部分：数控编程与加工仿真（CAM）精要 数控（CNC）加工是实现产品精确制造的重要手段。本部分将深入讲解数控编程的基本原理和常用指令，并重点介绍主流CAM软件在刀具路径生成、切削参数优化、加工仿真等方面的功能。读者将学习到如何根据零件几何形状和材料特性，生成高效、安全的数控加工程序。我们将通过实例演示，展示如何利用CAM软件进行三轴、五轴联动加工编程，以及如何通过加工仿真，提前发现潜在的碰撞、刀具磨损等问题，确保加工精度和效率。 第七部分：增材制造（3D打印）技术及其工程应用 增材制造，即3D打印，作为一种颠覆性的制造技术，正以前所未有的速度改变着产品设计和制造的范式。本部分将全面介绍主流的增材制造技术，包括FDM、SLA、SLS、DMLS等，并深入探讨其在原型制造、小批量生产、复杂结构制造、定制化产品生产等方面的应用。我们将解析增材制造的工艺流程、材料选择、后处理技术，并探讨其在航空航天、医疗、汽车等行业的典型成功案例。 第八部分：质量控制与检测的数字化手段 质量是制造业的生命线。本部分将聚焦于数字化技术在质量控制与检测中的应用。我们将介绍基于机器视觉的自动化检测技术，如表面缺陷检测、尺寸测量、装配检测等。还将探讨三坐标测量机（CMM）的数字化应用，以及如何利用扫描技术获取零件的数字化模型，进行逆向工程和质量比对。此外，还将介绍统计过程控制（SPC）的数字化实现，以及如何利用大数据分析，实时监控生产过程中的质量波动，实现预防性质量管理。 第九部分：人机协作与智能制造车间实践 随着自动化和人工智能技术的发展，人机协作正成为现代制造车间的新常态。本部分将探讨如何设计合理的人机协作流程，如何利用机器人辅助工人进行重复性、高强度或危险性的作业。我们将深入研究智能制造车间的布局设计、物料搬运系统、生产执行系统（MES）的应用，以及如何实现车间数据的实时采集、分析和可视化。通过实际案例，读者将了解如何构建一个高效、安全、灵活的智能制造车间。 第十部分：面向未来的数字制造技术与发展趋势 技术在不断演进，数字制造的未来充满了无限可能。本部分将展望未来数字制造的发展趋势，包括AI在设计与制造中的深度融合、柔性制造系统、模块化生产、个性化定制的大规模应用、可持续制造的数字化解决方案等。我们将探讨新兴技术，如认知计算、区块链在供应链管理中的应用、边缘计算在实时控制中的作用等，为读者描绘数字制造的未来蓝图，激发创新思维，引导读者适应和引领未来的工程技术变革。 本书的特点： 实践导向： 内容紧密结合工程实际，提供可操作的解决方案和指导。 体系全面： 覆盖数字制造的各个关键环节，构建完整的知识框架。 技术前沿： 引入最新的数字技术和发展趋势，保持内容的先进性。 案例丰富： 大量真实工程案例分析，帮助读者理解理论在实践中的应用。 易于理解： 语言清晰，结构条理，适合不同背景的读者。 适用读者： 机械工程、工业工程、设计制造等专业的在校学生。 从事产品设计、工艺规划、生产制造、质量控制、工程管理等领域的工程师和技术人员。 对智能制造、数字化转型感兴趣的管理者和决策者。 希望提升自身数字技能和工程实践能力的专业人士。 《数字制造与工程实践》旨在成为您在数字化制造领域的可靠伙伴，帮助您掌握必备的知识和技能，应对未来的挑战，引领工程实践的创新与发展。
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