UG NX三维造型与自动编程案例精选 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-122

作者:沈春根

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2007-9

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787122009159

丛书系列:

图书标签:

• UG NX
• 三维造型
• 数控编程
• 案例
• 机械设计
• 模具设计
• 自动化
• 制造
• CAD/CAM
• 工业软件

《创新驱动：面向未来的设计与制造前沿技术》 本书简介 在信息技术与先进制造技术深度融合的时代背景下，设计与制造的范式正在经历一场深刻的变革。传统的基于经验和手工操作的模式，正逐步被数字化、智能化和集成化的新一代技术所取代。本书《创新驱动：面向未来的设计与制造前沿技术》正是立足于这一时代脉搏，全面、深入地剖析了当前驱动全球制造业升级的核心技术、方法论及其在实际工程中的应用实践。它旨在为工程师、研发人员、技术管理者以及高等院校相关专业的师生提供一个前瞻性的、系统性的知识框架，帮助读者理解和掌握支撑“智能制造”和“工业4.0”的关键技术要素。 第一部分：数字化设计哲学的演进与深化 本部分着重探讨了现代产品开发流程中，设计理念如何从传统的二维绘图和三维建模向更深层次的数字化孪生（Digital Twin）和系统级设计迈进。 第一章：面向复杂系统的参数化与拓扑优化设计 本章深入解析了参数化设计在处理高复杂度、多约束工程问题中的核心价值。它不仅仅是关于尺寸和几何特征的控制，更是关于设计意图的编码化表达。重点讨论了基于特征（Feature-Based）和基于历史（History-Based）的建模策略如何相互补充，以应对设计变更的挑战。随后，章节引入了拓扑优化（Topology Optimization）的概念，详细阐述了有限元分析（FEA）如何作为驱动力，在给定的载荷和边界条件下，自动生成满足强度、刚度或轻量化要求的最佳结构形态。内容涵盖了应力约束、位移约束以及模态频率等优化目标函数的数学构建，并辅以实际案例展示如何通过迭代算法实现几何形态的突破性创新，尤其是在航空航天和汽车轻量化部件设计中的应用。 第二章：高性能计算在设计仿真中的集成应用 本章超越了基础的几何建模，聚焦于如何利用高性能计算资源（HPC）来驱动高保真度的仿真分析。我们详细探讨了多物理场耦合分析（Multi-Physics Coupling）的技术路线，例如结构与流体（流固耦合，FSI）、热-结构耦合（Thermo-Structural）以及电磁-结构耦合的建模与求解技术。对于瞬态分析和非线性问题的求解，本章详细介绍了隐式与显式时间积分方法的选择标准、网格划分策略（如非结构化网格、自适应网格细化）对计算精度和效率的影响，以及如何利用并行计算架构（如GPU加速或集群计算）来缩短大型仿真模型的计算周期，从而实现“设计-仿真-验证”的快速迭代闭环。 第二部分：先进制造工艺与数字化流程整合 本部分将焦点从“设计”转向“制造”，探讨数字模型如何无缝转化为物理实体，以及制造过程本身如何被数字化和智能化。 第三章：增材制造（AM）的工艺链与后处理技术 增材制造，或称3D打印，是当前制造业革命的焦点之一。本章不再停留在对各种技术（如SLM, EBM, SLA）的简单罗列，而是侧重于面向增材制造的设计（Design for Additive Manufacturing, DfAM）的原则。内容细致讲解了如何针对不同的AM工艺特性，调整结构设计以避免残余应力、优化支撑结构的设计与移除，以及如何通过晶格结构和点阵结构实现材料性能的各向异性控制。此外，本书还深入探讨了AM过程中的在役监控（In-situ Monitoring）技术，如利用高速红外热像仪和激光扫描仪实时捕捉熔池状态，以及如何将这些实时数据反馈至工艺参数优化，以确保最终部件的微观结构均匀性和宏观性能的一致性。 第四章：五轴及以上复杂曲面加工的刀具路径规划与控制 针对传统减材制造领域，本章聚焦于高精度、高效率的复杂曲面数控（NC）编程，尤其是五轴联动加工的技术深度。我们详细分析了从CAD模型到G代码生成过程中，后处理器（Post-Processor）的定制化开发在适配不同机床控制系统（如FANUC, Siemens Sinumerik）中的关键作用。技术细节包括：球刀五轴等高线加工策略、刀具轴向的动态偏置控制（Tool Axis Control, TAC）以避免干涉和改善表面质量、以及如何应用“快速切削策略”（如HEM, High Efficiency Milling）来实现高效的材料去除率，同时兼顾刀具寿命管理。 第五章：工业物联网（IIoT）与制造执行系统（MES）的深度集成 本部分将视角提升至工厂层面的信息集成。我们探讨了如何构建一个数据驱动的制造环境。内容涵盖了IIoT在设备层面的数据采集标准（如OPC UA协议的应用）、实时数据清洗与预处理技术。核心在于制造执行系统（MES）的角色定位，它不再仅仅是排程系统，而是连接PLM/ERP上层信息与CNC/PLC底层控制系统的桥梁。本书详细分析了MES如何实现生产过程的可追溯性（Traceability）、质量数据（SPC/SQC）的实时监控与预警，以及如何通过大数据分析预测设备故障（PdM, Predictive Maintenance），从而实现生产效率的最大化和停机时间的最小化。 第三部分：跨界融合与未来趋势展望 本部分着眼于技术融合带来的新机遇和行业应用的前沿探索。 第六章：人机协作机器人（Cobots）的编程范式与安全规范 随着劳动力成本和安全要求的提升，协作机器人在柔性装配和检测任务中的应用日益广泛。本章重点讨论了基于视觉和力反馈的编程方法，如何替代传统的基于绝对坐标的编程，实现更直观的“引导示教”（Lead-Through Programming）。章节详细阐述了力/扭矩传感器在实现精准接触和安全碰撞检测中的作用，以及如何根据ISO 10218和ISO/TS 15066 等国际标准，对协作工作单元进行风险评估和安全区域划分，确保人机共存环境下的作业安全与效率平衡。 第七章：数字孪生在产品全生命周期管理中的应用 本章是全书的前沿总结，探讨了数字孪生（DT）如何从一个概念模型发展为可操作的工程工具。DT的构建涉及几何模型、物理模型（基于FEA/CFD的性能模型）、运行数据模型（基于IIoT的实时数据流）以及业务逻辑模型的集成。本书以一个复杂装备（如燃气轮机或大型注塑机）为例，展示如何利用DT进行“假设-检验”的虚拟调试、远程诊断以及预测性维护策略的优化，从而实现产品从设计、制造到运维的闭环优化，真正实现产品价值的最大化。 结论：构建面向可持续发展的智能制造生态系统 全书最后总结了上述各项技术如何相互支撑，形成一个面向可持续发展和高价值创造的智能制造生态系统。它强调了跨学科知识整合的重要性，并指明了未来人才培养应侧重于“模型思维”、“数据治理”和“系统集成”的能力培养。 本书内容深度聚焦于解决实际工程难题，理论阐述严谨，案例分析翔实，旨在为读者提供一套系统、实用的前沿技术工具箱，助推其在各自领域实现技术跨越。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深沉的蓝色调配上金属质感的字体，立马就能让人感受到专业和严谨的气息。我是在一个推荐列表中偶然发现它的，当时正在寻找一本能系统梳理现代机械设计流程的参考书，而这本书的定位似乎正好吻合我的需求。我翻阅了目录，对其中涉及的曲面造型和高级曲面处理技术的部分尤为期待。毕竟，在当前的产品设计领域，纯粹的拉伸和扫掠已经远不能满足复杂、仿生的外形需求了，更精细的曲面控制才是决定设计质量的关键。我期望它能像一位经验丰富的工程师在旁边手把手教学，不仅展示“怎么做”，更要深入剖析“为什么这么做”，比如在不同特征下，选择哪种边界条件能带来更光滑、更符合空气动力学或人体工程学的效果。如果能附带一些实际工业案例中遇到的疑难杂症的解决方法，那就更完美了，毕竟书本知识和实际生产线的复杂性之间总有一段鸿沟需要跨越，而这本书似乎有潜力成为那座坚实的桥梁。

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这本书的装帧和排版质量给我留下了深刻的印象，它给人的感觉就是为专业人士准备的案头参考书，而不是快餐式的入门读物。我特别留意了那些涉及到复杂公差分析和形位公差（GD&T）标注的章节。在工程实践中，模型建得再漂亮，如果不能准确地表达设计意图和验收标准，一切都是空谈。我期待看到作者如何将UG NX的MBD（基于模型的工程数据）功能与传统的2D图纸要求无缝结合。特别是关于建立结构参考和测量基准面的方法，这直接影响到后续的检测和装配模拟。如果书中能提供一些关于如何建立“设计意图驱动”的模型，使得模型本身就能反映出尺寸链和配合关系，那么这本书的深度和实用性就远超一般的建模手册了。

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我最近在尝试将现有的二维图纸数据迁移到三维协同设计平台中，过程中的数据兼容性和模型重构效率成了我的主要瓶颈。市面上很多教程对于“旧数据优化”这块的讲解总是轻描淡写，往往只关注从零开始建新模型。我希望能在这本书中找到关于如何高效地对现有、可能存在拓扑错误或参数缺失的旧模型进行修复和逆向工程的实战经验。特别是关于特征识别和参数化重构的章节，这才是决定项目进度的核心。我设想，书中应该会详细阐述UG NX中那些不那么显眼的诊断工具的使用方法，以及如何利用其强大的特征管理功能，快速定位并修改设计意图。如果作者能分享一些针对特定行业（比如模具设计或钣金展开）的优化技巧，那就太棒了，因为这些领域的模型结构往往有其特殊的复杂性，需要非常规的建模思路来应对。

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作为一个刚接触数控编程的初学者，我对“自动编程”这个词汇既兴奋又感到一丝畏惧。兴奋在于它代表着效率的飞跃，而畏惧则源于担心那些复杂的刀路生成逻辑我是否能完全掌握。我关注的重点是G代码的后处理定制和高级加工策略的应用。我希望这本书能清晰地解释，在不同机床和不同材料的组合下，UG NX的后处理器是如何根据设定的参数生成安全、高效的加工路径的。更重要的是，如果书中能提供一些关于如何手动干预和微调自动生成的刀路，以应对非标准工件或特殊刀具的情况的案例分析，那将是极具价值的。单纯的“一键生成”在实际车间里是行不通的，我们需要理解背后的原理，才能在机器出现偏差时迅速做出正确的调整，而不是盲目依赖软件的默认设置。

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我购买这本书的主要目的是想提升自己在面向复杂曲面和自由造型项目中的表现。过去我更多依赖于对现有模型的修改，但在面对需要高度艺术感和流线型设计的任务时，总是力不从心。我正在寻找一种能够系统化教授拓扑优化和自由形状驱动的方法论。我特别期待书中对于参数化表达式的运用能有深入的讲解，比如如何使用用户自定义函数来控制曲面的平滑度或曲率变化，从而实现那种“一拉就动，动则全局优化”的理想状态。这本书如果能将复杂的数学原理，通过直观的图形界面操作案例展现出来，帮助我们建立起从数学想到形态的思维链条，那它就不仅仅是一本软件操作指南，更是一本关于现代产品形态创造的理论宝库了。

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