Pro/ENGINEER Wildfire 4.0零件设计基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:韩玉龙

出品人:

页数:405

译者:

出版时间:2009-3

价格:45.00元

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isbn号码:9787030239433

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3D建模与数字原型设计：从概念到实现的数字化工作流 本书是一本深入探讨现代产品开发核心技术的指南，聚焦于三维（3D）建模、数字原型设计以及支撑这些流程的关键技术。它旨在为读者提供一个清晰的视角，理解如何在当今快速变化的市场环境中，利用先进的数字化工具将一个产品概念从最初的草图转化为可制造、可验证的数字模型，并最终走向市场。本书不会深入讲解特定软件的界面操作或命令序列，而是侧重于底层原理、核心思想以及不同技术之间的协同作用，帮助读者建立起一套扎实的数字化设计与工程思维体系。 第一部分：三维建模的基石 本部分将首先剖析三维建模的本质，以及它如何成为数字原型设计的基石。我们将从根本上理解空间几何的概念，学习各种几何体的表示方法，包括点、线、面、体等基本元素，以及它们在三维空间中的相互关系。在此基础上，我们将深入探讨构成复杂三维模型的不同建模技术。 参数化建模：智慧的建模方式 参数化建模是现代三维CAD（计算机辅助设计）软件的核心理念之一。它不仅仅是绘制几何图形，而是为每个几何特征、尺寸和约束赋予“参数”。这意味着模型中的每个元素都与一个或多个数值相关联。一旦这些参数发生改变，整个模型将自动进行相应的调整和更新。本书将详细阐述参数化建模的优势，包括： 设计意图的表达： 通过精确的参数设置，能够清晰地传达设计师的设计思路和关键尺寸。 设计的灵活性与可追溯性： 方便对设计进行修改和优化，并且所有修改过程都可追溯，便于分析和调试。 设计的自动化： 能够通过参数变化快速生成系列化产品，极大地提高设计效率。 设计的集成性： 参数信息可以传递到下游的工程分析和制造流程中。 我们将探讨如何有效地组织和管理参数，包括使用变量、公式、逻辑判断以及族表等技术，以实现更高效、更智能的设计。 曲面建模：自由形态的艺术 除了基于实体特征的建模，曲面建模在设计流线型、符合人体工程学或具有复杂造型的产品时至关重要。本书将深入介绍各种曲面造型技术，包括： 自由曲面（Freeform Surfaces）： 例如NURBS（非均匀有理B样条）曲面，它们提供了极高的自由度和光滑度，能够创建出人眼无法直接区分的复杂曲线和曲面。我们将探讨曲面的定义方式，如通过控制点、曲线网络、扫掠、放样等方法，以及如何控制曲面的连续性（G0、G1、G2连续性）以确保模型的平滑度和视觉效果。 混合建模： 实际应用中，通常会将实体建模和曲面建模结合使用，以充分发挥各自的优势。本书将讲解如何巧妙地将自由曲面融入到实体模型中，或者将曲面转化为实体，以满足不同的设计需求。 特征识别与复用：构建高效的设计库 在实际工程设计中，许多产品零部件具有相似的结构或功能。本书将介绍如何通过特征识别和特征库技术，将常用的设计元素（如孔、槽、倒角、筋板等）抽象为可复用的“特征”。通过构建结构化的特征库，设计人员可以快速调用和组合这些特征，极大地缩短设计周期，并保证设计的一致性。我们将讨论如何定义特征的参数化属性，以及如何根据上下文自动调整特征的尺寸和位置。 第二部分：数字原型设计的核心流程 本部分将聚焦于数字原型设计的核心流程，阐述如何利用三维模型进行产品验证、性能评估以及为制造做准备。 装配与干涉分析：协同设计的关键 大多数产品都不是由单个零件组成，而是由多个零件协同工作。装配是三维建模的另一个重要环节。本书将深入讲解： 装配约束： 如何定义零件之间的相对位置和关系，例如同心、重合、距离、角度等约束。理解不同约束类型的应用场景，以及如何有效管理复杂的装配约束。 层次化装配结构： 如何组织大型装配体，创建子装配，以提高装配的可管理性和性能。 干涉与碰撞检测： 在装配完成后，进行严谨的干涉分析至关重要，以确保各零件之间不会发生不合理的碰撞或挤压。本书将介绍多种干涉检测方法，以及如何分析和解决检测到的问题。 运动仿真： 对于包含运动部件的装配体，进行运动仿真可以验证机构的运动可行性，检测潜在的碰撞，并优化运动轨迹。 工程图与BOM：沟通与制造的桥梁 三维模型是设计的基础，但工程图和物料清单（BOM）仍然是产品信息传递和制造的重要载体。本书将探讨： 工程图生成： 如何从三维模型自动生成符合标准规范的工程图，包括投影视图、剖视图、细节视图等。 尺寸标注与公差： 在工程图中准确标注尺寸，并赋予必要的公差，以指导制造和质量检验。 技术要求与注释： 在工程图中添加必要的技术要求、表面粗糙度、焊接符号等，以完整表达设计意图。 物料清单（BOM）的生成与管理： 如何从装配体中自动提取BOM，包括零件名称、数量、材料、编号等信息。理解不同类型的BOM（如结构BOM、设计BOM、制造BOM）及其应用。 表面处理与外观设计：视觉与触觉的模拟 产品的外观和表面处理对用户体验至关重要。本书将介绍： 材质与纹理应用： 如何在三维模型中应用各种材质，如金属、塑料、木材、织物等，并添加逼真的纹理，以模拟真实产品的视觉效果。 着色与渲染： 学习如何通过高质量的渲染技术，创建逼真的产品效果图，用于产品展示、市场宣传和用户反馈。 扫描与逆向工程（简介）： 简要介绍通过三维扫描技术获取现有物体表面的点云数据，并将其转化为可编辑的三维模型，为产品改进或仿制提供基础。 第三部分：产品生命周期中的数字化工具 本部分将拓展视野，探讨三维建模和数字原型设计如何在更广泛的产品生命周期中发挥作用。 有限元分析（FEA）的初步理解：性能的早期验证 在产品设计的早期阶段进行性能验证，可以极大地降低开发成本和风险。本书将对有限元分析（FEA）进行初步介绍，重点在于理解其在三维设计流程中的作用，而不是详细的数值算法。我们将探讨： 应力、应变、热传导等基本物理现象的仿真： 如何将三维模型作为分析的基础，定义载荷、约束和材料属性。 结果可视化与解读： 如何通过分析结果的图像化展示，识别潜在的设计弱点，并指导设计优化。 设计迭代与性能提升： 如何将分析结果反馈到设计模型中，进行快速的设计迭代，以达到预期的性能目标。 数控（NC）加工的衔接：从数字到现实的转化 本书将简要介绍三维模型如何为数控（NC）加工提供基础数据。 CAM（计算机辅助制造）的基本概念： 了解CAM软件如何读取三维模型，规划刀具路径，生成NC代码，驱动机床完成零件的制造。 可制造性设计（DFM）的考量： 在三维建模过程中，考虑零件的可制造性，例如避免过深的凹槽、锐利的内角等，以减少加工难度和成本。 数据管理与协同工作：面向未来的设计流程 在现代企业中，数据管理和协同工作是提升效率和保证质量的关键。 版本控制与变更管理： 如何对三维模型及其相关数据进行有效的版本控制，以及如何规范地处理设计变更。 产品数据管理（PDM）/企业资源规划（ERP）系统集成： 了解这些系统如何存储、组织和管理产品数据，并实现设计、生产、销售等部门之间的信息共享。 跨部门、跨地域的协同设计： 探讨如何通过网络平台和协作工具，实现多名设计人员同时参与同一个项目，提高团队协作效率。 本书的目标读者： 本书面向所有对产品设计、工程开发、制造技术以及数字化工作流感兴趣的专业人士、学生以及爱好者。无论您是初学者，希望系统地了解现代产品开发的流程；还是有一定经验的设计师，希望深化对三维建模和数字原型设计的理解；又或是希望掌握将创意转化为实际产品的关键技术，本书都将为您提供有价值的知识和指导。本书强调的是“理解”而非“熟练操作”，旨在帮助读者建立起一套面向未来的数字化设计思维。

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我个人对传统教材那种流水账式的罗列非常反感，总觉得那样学到的知识点是零散且缺乏系统性的。这本书的章节组织结构明显是经过深思熟虑的。它采取了一种模块化递进的学习路径，从最基础的二维草图环境开始，逐步过渡到三维特征的堆砌，然后是特征之间的布尔运算和组合，最后才触及到装配和工程图的输出。最妙的是，在讲解完一个完整模块（比如“如何创建带有圆角和倒角的复杂实体”）后，作者会紧接着提供一个“设计优化与陷阱排查”的小节。这个环节堪称点睛之笔，它直接揭示了新手最容易犯的错误——比如草图过定义、特征失败后的修改策略等。这种前瞻性的指导，极大地减少了我在实际操作中因小失大、推翻重来的时间成本。可以说，这本书不仅仅教你怎么做，更重要的是，它在教你如何预见问题并优雅地解决问题，这对于培养一个严谨的工程师思维至关重要。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种工业设计的美感扑面而来，立刻抓住了我的注意力。我之前对三维建模软件总是抱有一种敬畏感，觉得那是非常高深的技能，非科班出身几乎不可能自学入门。然而，当我翻开这本书的目录时，那种复杂感一下子就被瓦解了。它没有一开始就抛出一堆晦涩难懂的专业术语，而是采用了非常贴近实际操作的叙事方式。比如，它在讲解基础的“拉伸”和“旋转”特征时，会用一个日常生活中常见的零部件作为案例，让我能立刻明白这个操作背后的意义，而不是孤立地记住某个命令。这种教学思路极其注重“知其然，更要知其所以然”。我特别欣赏作者在讲解草图约束时花费的心思，那部分内容通常是初学者最容易感到挫败的地方，但这本书通过大量图例和步骤分解，将原本抽象的几何关系具象化了，每一步的尺寸标注和公差要求都清晰可见，让人感觉不是在学习软件，而是在进行一次真实的工程绘图实践。这种细致入微的引导，极大地增强了我学习下去的信心。

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说实话，市面上很多技术类书籍的排版和图示质量都很堪忧，常常出现截图模糊不清、箭头指向不明的尴尬情况，导致我必须同时打开软件反复对照，效率极低。然而，这本教程在视觉呈现上达到了一个很高的水准。每一张截图都像是精心制作的工程图纸截选，色彩对比度适中，关键操作区域都会用醒目的颜色或高亮框标出，即便是新手也能一眼锁定重点。更让我感到惊喜的是，它不仅仅停留在“点这里、画那里”的机械指令层面，而是深入挖掘了Pro/ENGINEER Wildfire 4.0这个版本特有的参数化设计理念。作者没有回避这个核心概念，而是通过一系列进阶练习，潜移默化地教会我们如何建立零件之间的逻辑关联。比如，在设计一个多级轴类零件时，书中会指导读者如何利用父子关系驱动尺寸变化，一旦主尺寸发生改动，其他相关特征便能自动更新。这种对底层设计哲学的阐述，让这本书的价值远远超出了一个普通“操作指南”的范畴，更像是一本结构设计思维的入门读物。

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我是一名在职人员，学习时间非常碎片化，所以对书籍的“可检索性”要求很高。很多厚重的参考书，虽然内容全面，但一旦需要查找某个特定功能的用法，就得翻得人仰马翻。这本书在这方面做了非常人性化的处理。它的索引部分做得极其详尽，几乎将软件界面上的每一个关键按钮和菜单项都做了收录和交叉引用。更重要的是，书中的每一个核心操作步骤，都被拆解成了编号清晰的“执行步骤”，配合彩色的屏幕截图，使得查找效率倍增。举个例子，当我需要回顾如何高效地使用“替换面”功能时，我能迅速定位到对应章节，那几步操作的描述简洁明了，直击要害，根本不需要浪费时间去阅读那些不相关的背景知识。这种对学习者时间成本的尊重，让我能在短时间内巩固知识点，而不是被淹没在冗余的文字海洋中。它更像是一个随时待命的“实战手册”，而非一本束之高阁的理论大部头。

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对于我这种偏爱动手实践的人来说，书籍的价值最终体现在其提供的案例是否具有实战意义。这本书提供的零件设计案例，绝非空中楼阁般的抽象几何体，而是非常贴近机械制造行业的常见结构件。从简单的法兰盘到包含螺纹和倒角的复杂支架，每一个案例都巧妙地串联起了前文介绍的不同功能模块。尤其是在讲解曲面建模的章节，作者没有简单地介绍曲线和曲面的创建，而是通过一个汽车零部件的简化模型，演示了如何运用边界混合、扫描表面等复杂工具来精确拟合曲面，并最终转化为实体进行后续的工程处理。这让我真切地感受到，Pro/ENGINEER Wildfire 4.0在处理复杂曲面造型方面确实有其独到之处，而这本书成功地将这份“独到之处”用非常直观的方式传递给了读者。它不仅教会了“如何做”，更在于它展示了“为什么”要用这种方法来设计，这才是工程师学习的精髓所在。

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