Technical Drawing & Graphics

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出版者:Natl Learning Corp
作者:Rudman, Jack
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2005-10
价格:$ 39.49
装帧:Pap
isbn号码:9780837366364
丛书系列:
图书标签:
  • 工程制图
  • 技术绘图
  • 图形设计
  • 机械制图
  • 建筑制图
  • CAD
  • 工程学
  • 设计
  • 制图规范
  • 图学基础
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具体描述

现代工程基础:设计、制造与创新的蓝图 一本面向未来工程师和设计师的实践指南 在当今高度互联和技术驱动的世界中,精确、清晰的沟通是任何工程或制造项目的基石。《现代工程基础:设计、制造与创新的蓝图》正是为此目的而生——它是一本全面、深入且极具实践指导意义的教材,旨在为读者打下坚实的设计表达和信息传达的基础,使其能够自信地驾驭复杂的技术项目。本书摒弃了对传统制图符号的孤立讲解,转而聚焦于现代工程实践中数据、模型和标准化的核心价值。 本书的核心理念在于,优秀的工程设计不仅仅是绘制线条,更是系统性地解决问题并确保信息在设计、分析、制造和装配各个环节中的无损传递。我们深知,在数字化工作流程中,从概念构思到最终产品实现,依赖的不再仅仅是二维图纸,而是三维模型的语义信息、标准的互操作性以及对制造约束的深刻理解。 --- 第一部分:工程思维与数字化基础 本部分致力于构建读者进行技术思考的框架,并介绍现代工程实践的数字化环境。 第一章:工程设计的本质与流程重塑 本章深入探讨了工程设计的迭代性质,从需求捕获、概念生成到详细设计和验证的全生命周期。我们着重分析了“设计意图”的重要性,即如何通过精确的表达来捕获设计师的决策逻辑,而非仅仅记录最终结果。内容涵盖了面向对象的设计(Object-Oriented Design in Engineering)的基本原则,以及如何将功能、性能和可制造性(DFM/DFA)融入设计早期阶段。此外,我们还将探讨敏捷开发方法在硬件和机电系统设计中的应用。 第二章:数据驱动的几何表达:从草图到参数化模型 本章彻底革新了对“视图”的理解,将其置于三维参数化模型(Parametric Modeling)的语境中。我们将详细阐述参数、约束和关系在定义几何体中的作用。重点内容包括: 特征识别与建模策略: 如何构建具有语义的特征(如孔、凹槽、拔模面),使其能够被后续的仿真和CAM软件直接读取和利用。 拓扑与几何分离: 理解模型中的拓扑结构(连接、边界)与纯粹的几何形状之间的区别,这对于网格划分和有限元分析至关重要。 基准系统(Datum Systems): 建立稳定、可追溯的基准,确保模型在不同软件环境和制造公差带下的坐标系一致性。 第三章:互操作性与数据标准:PLM/PDM环境下的信息流 在现代企业中,设计数据必须在多个异构系统中无缝流转。本章将详尽介绍支撑这一流程的关键标准和技术: STEP(ISO 10303)的标准结构: 深入解析AP203、AP214和AP242等不同版本对几何、产品结构和PMI(产品制造信息)的支持能力。 元数据管理: 如何在CAD模型中嵌入材料规格、表面处理、供应商信息等非几何数据,并确保这些数据在产品生命周期管理(PLM)系统中得到有效索引。 轻量化数据格式的应用: 探讨如JT、3MF等格式在可视化、协作和数字样机验证中的角色。 --- 第二部分:面向制造的表达与规范 设计必须能被“制造”出来。本部分关注如何使用精确的、标准化的信息来指导生产和质量控制。 第四章:尺寸、公差与形位公差(GD&T)的现代应用 本章超越了简单的尺寸标注,聚焦于功能导向的公差定义。我们采用最新的国际标准(如ISO 1101:2017)作为核心参照,强调公差的功能性意义。 基准体系的建立与传递: 详细讲解如何选择和组合基准特征要素,以及如何通过链式公差分析(Tolerance Stacking Analysis)来预测装配误差。 形位公差的语义解读: 不仅展示符号,更侧重于解读其在制造和测量环节对工件的要求。例如,如何区分独立性原则与最大实体原则的应用场景。 公差与模型集成(PMI/MBD): 探讨如何在三维模型中直接嵌入GD&T注解,实现“无图纸制造”(Model-Based Definition, MBD)的完整工作流。 第五章:表面处理、材料与装配规范 清晰地定义材料和表面状态是防止制造错误的另一关键环节。 材料规范的数字化: 如何指定材料牌号、热处理、焊接规范以及表面涂层,并确保这些信息与供应链数据库挂钩。 装配逻辑与配合分析: 讲解如何使用间隙配合、过盈配合等概念,结合公差带分析来验证零件之间的功能关系。重点讨论如何利用有限元分析(FEA)预判配合后的应力分布。 焊接符号与连接细节: 针对结构件,系统介绍国际焊接符号标准,包括焊缝类型、尺寸、坡口设计及无损检测(NDT)要求。 --- 第三部分:高级可视化与仿真集成 现代工程决策越来越依赖于对设计性能的预测和沉浸式体验。 第六章:复杂曲面与逆向工程的数据处理 本章面向航空航天、汽车和复杂消费电子领域,讨论如何处理和表达非解析几何。 NURBS与曲面评价: 深入解析非均匀有理B样条(NURBS)的基本原理,以及如何通过曲率连续性(G0/G1/G2)来控制表面的质量。 逆向工程数据流: 从点云数据到可编辑CAD模型的转化过程,包括数据清理、曲面重建和公差验证。 数控加工的准备: 如何将高质量的表面模型转化为可用于五轴加工的路径,并进行干涉检查。 第七章:数字样机与虚拟验证 将设计数据直接投入仿真环境,是验证设计可行性的核心手段。 刚体动力学与运动仿真: 利用CAD软件内置的运动学求解器,模拟机构的运动范围、速度限制和碰撞检测。 仿真模型的准备(Pre-processing): 强调从设计模型到仿真网格的映射过程,包括如何通过修改几何体(如简化特征、去除小倒角)来优化计算效率,同时保持工程准确性。 结果的可视化与报告: 不仅要生成应力云图,更要学会如何将关键的仿真数据(如最大变形点、安全系数)通过三维可视化方式,清晰地传达给设计团队和项目经理。 --- 结语:面向未来的工程师 《现代工程基础:设计、制造与创新的蓝图》是一本活的工具书,它将技术规范置于实际的工程背景下进行阐述。本书的读者将不仅学会“画什么”,更会理解“为什么这么画”,从而具备跨越传统学科壁垒、驱动数字化转型和实现高效创新的核心能力。掌握本书所传授的知识体系,意味着能够熟练地在现代工程生态系统中,利用数据驱动的方法进行设计、沟通和验证。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版设计风格极其古典和严谨,大量的黑白线条图和规范的字体占据了版面,给人一种厚重、可靠的感觉。它仿佛是上世纪中叶工业黄金时代图纸的电子化复刻版。在阅读体验上,我发现它非常适合那种需要深度沉浸、不被打扰的阅读环境。翻阅这本书时,我感受到的不是在“阅读”,而是在进行一种“解码”工作。作者在解释那些晦涩难懂的投影原理时,总是采用多角度的解释,有时候用文字描述,有时候用剖面图叠加,有时候则使用简单的几何变换示意图。这种多层次的解释策略,有效地降低了理解门槛。尤其让我印象深刻的是关于零件材料和表面处理符号的图表部分,信息密度极高,但组织得井井有条,查阅起来非常方便,几乎可以把它当作一个随身的速查手册来使用,对于任何需要将设计意图准确无误地传达给制造部门的人来说,这本书都是一本不可或缺的参考宝典。

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这本书的封面设计得相当大胆,色彩运用和排版都透露着一股工业时代的复古气息,吸引了我这种对传统制图充满敬畏的读者。打开书页,首先映入眼帘的是对制图基础的详尽讲解,从最基本的线条、视图投影到复杂的剖视图和详图,作者的处理方式非常细致入微,几乎没有任何跳跃性的思维过程。我尤其欣赏其中关于三视图转换的那几章,作者没有仅仅罗列规则,而是通过大量生动、贴近实际工程案例的图示,辅以清晰的文字说明,将抽象的几何概念具象化。对于初学者来说,这本书提供了一个坚实的起点,它强调的是“理解”而非“记忆”——理解为什么需要特定的投影方法,理解不同视图之间如何相互关联和推导。阅读过程中,我感觉自己仿佛坐在一间老式绘图桌旁,手中握着T型尺和丁字尺,耐心地在图纸上描绘着每一个精确的角度和尺寸。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授技艺,那种对每一个细节的执着,让人肃然起敬。

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坦白说,这本书的文字风格略显严肃和学术化,它不太倾向于使用那些花哨的口号或者过于现代的语言来吸引眼球,它更像是一篇篇经过时间检验的学术论文的集合。如果你期待的是那种图文并茂、充满趣味性的现代设计书籍,这本书可能不会完全满足你的期望。然而,正是这种严肃性,保证了其内容的权威性和准确性。我特别注意了其中关于标准件和配合选择的部分,引用了大量的国家和国际标准编号,这对于需要对接国际项目的读者来说,是无价之宝。我花了大量时间研究那些关于装配图和爆炸图的绘制技巧,作者在处理复杂机械系统的分解和组合时,展现出的洞察力令人佩服。这本书的价值在于其“不变性”——制图的基本原理和规范是相对稳定的,这本书提供了一个可以信赖的、扎根于工程实践的知识基石,让你在快速迭代的技术世界中,依然能把握住那些永恒不变的精确之道。

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这本书的视角非常“工程师导向”,它关注的是“如何准确地表达”,而不是“如何设计得更美观”。这种聚焦于精确传达的特点,使得全书的论述都围绕着规范和标准化展开。我深切体会到,绘制一张合格的工程图纸,远比画一幅漂亮的插画要复杂得多,它需要严密的逻辑和对物理约束的深刻理解。书中对工程图纸的图框、标题栏、修订记录等“非核心”部分的详细讲解,也体现了作者对整个工程文档管理流程的全面把握。我个人认为,对于那些刚刚接触机械、土木或建筑制图的学生来说,这本书可能显得有些“硬核”,因为它的深度和广度都要求读者具备一定的空间想象能力。但一旦跨过了最初的门槛,这本书就会成为你工具箱里最可靠的扳手,它帮你建立起一套严谨的思维框架,确保你的每一个尺寸、每一个角度,都具备无可辩驳的工程合理性。它教会的,不仅仅是画图技巧,更是工程师的严谨态度。

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这本书的内容编排逻辑性极强,它似乎是按照一个典型的机械设计项目流程来组织的。在介绍了基础的二维表示法之后,它迅速过渡到了三维空间关系的表达,特别是关于表面粗糙度和公差配合的章节,简直是工程图纸的“灵魂”所在。我发现作者在讲解几何尺寸和标注(GD&T)时,采取了一种非常务实的态度,没有过度陷入复杂的理论推导,而是集中精力于如何在实际图纸上正确、清晰地应用这些符号。书中提供的案例图纸质量极高,每一个标注都无可挑剔,这对于提升读者的“看图能力”至关重要。我经常会合上书本,自己尝试去“反推”一个零件的制造要求,然后再对照书中的标准解答进行检验。这种主动学习的方式,极大地加深了我对图纸语言的掌握。总的来说,它更像是一本工具书和实践指南的完美结合体,让你在阅读的同时,就能立刻感受到知识转化为生产力的那种快感。

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