具体描述
《Pro/ENGINEER野火5.0中文版从入门到精通》结构严谨、内容翔实、知识全面、可读性强、实用性强、专业性强、设计实例步骤明确，是广大读者快速掌握Pro/NGINEER野火5.0中文版的自学实用指导书，也可作为大专院校计算机辅助设计课程的指导教材。
Pro／ENGINEER是美国PTC公司的标志性软件，该软件已逐渐成为当今世界最为流行的CAD／CAM／CAE软件之一，被广泛用于电子、通信、机械、模具、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各制造行业的产品设计。Pro／ENGINEER野火5.0中文版是该软件目前最新的中文版本。《Pro/ENGINEER野火5.0中文版从入门到精通》从Pro／ENGINEER的启动开始，详细介绍了其设计基础、草绘设计、实体特征设计、构造特征设计、特征操作和程序设计、曲面设计、曲面编辑、工程图设计、组件装配设计、钣金设计、模具设计、数控加工等内容。
《机械设计与制造前沿技术解析》 内容提要： 本书深入探讨了当代机械设计与制造领域的前沿技术与发展趋势，旨在为工程师、研究人员及相关专业学生提供一个全面、深入的学习与参考平台。全书内容紧密围绕“创新驱动”与“智能制造”两大核心理念展开，系统梳理了从概念设计到产品实现全生命周期的关键技术突破。 第一部分：数字化设计与仿真优化 第一章 现代产品概念设计与需求工程 本章首先阐述了需求工程在产品开发中的核心地位，详细介绍了如何进行有效的需求获取、分析、量化与追溯。随后，重点剖析了面向对象的设计（OOD）思想在机械系统结构化建模中的应用。内容涵盖了基于功能分析的设计（FBD）方法，以及如何利用拓扑优化工具来指导初始结构布局，以实现材料的效率最大化与性能的初步平衡。同时，讨论了人机工程学与美学设计如何融入早期概念阶段，确保产品的可用性与市场吸引力。 第二章 高级参数化建模与多视图表达 本章聚焦于复杂曲面与自由曲面在机械部件设计中的挑战与解决方案。深入讲解了参数化特征建模的高级技巧，特别是如何处理包含复杂约束和非线性关系的几何定义。内容包括：B样条（B-spline）与NURBS曲面在复杂外形（如汽车覆盖件、航空结构件）中的精确构建与编辑；基于混合建模技术（实体、曲面、点云融合）的工作流程；以及如何建立一套完整、规范的多视图工程图输出标准，确保设计意图在制造环节的准确传递。 第三章 结构强度与多物理场耦合仿真 本章详述了现代有限元分析（FEA）在验证与优化设计中的关键作用。系统介绍了线性与非线性结构分析的适用场景与设置要点，包括大变形、接触分析及材料本构模型的选择。重点章节阐述了多物理场耦合分析（如热-结构耦合、流-固耦合）的理论基础与实际应用案例，尤其关注高载荷、高频振动环境下的可靠性评估。此外，还探讨了基于响应曲面法（RSM）和代理模型的快速设计迭代方法，以减少传统迭代仿真所需的时间成本。 第二部分：先进制造技术与工艺控制 第四章 增材制造（3D打印）的材料科学与工艺控制 本章全面概述了当前主流的增材制造技术，包括选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）以及粘合剂喷射成型（BJT）等。深入分析了不同材料（如高性能金属合金、陶瓷、聚合物基复合材料）在增材制造过程中的微观组织演变、残余应力控制及后处理工艺（如热等静压HIP）对最终性能的影响。本章还讨论了如何针对增材制造特点进行结构设计（如点阵结构、仿生结构）以充分发挥其几何自由度优势。 第五章 高精度数控加工策略与刀具路径优化 本章侧重于复杂曲面和精密零件的切削加工技术。详细讲解了五轴联动加工的运动学原理、坐标系转换与刀轴控制策略，特别是在曲面精加工阶段，如何选择合适的刀具（如球头铣刀、抛物线铣刀）并优化进给率与主轴转速，以最小化表面粗糙度与颤振。内容延伸至CAM软件的高级编程技巧，如残余材料识别、智能粗加工策略（如等切深、恒线速度）的应用，以及如何通过在线测量反馈实现加工误差的实时补偿。 第六章 智能制造中的数据集成与质量追溯 本章探讨了工业4.0背景下，制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）之间的数据集成架构。重点分析了物联网（IoT）技术在车间设备状态监控（OEE分析）中的应用，以及如何利用传感器数据进行预测性维护。本章深入讲解了数字孪生（Digital Twin）技术如何映射物理生产线，实现工艺参数的虚拟验证与优化。此外，还详细介绍了产品全生命周期中的质量追溯系统构建，确保关键过程参数的可查询性与可审计性。 第三部分：系统集成与前瞻性应用 第七章 嵌入式系统在智能装备中的应用 本章关注机械装备智能化所需的核心电子技术。系统介绍了微控制器（MCU）与嵌入式操作系统（如RTOS）在实时控制回路中的配置与编程。内容包括：高精度传感器（如光栅尺、编码器、力矩传感器）的数据采集与噪声滤波技术；实时数据处理算法（如卡尔曼滤波）在状态估计中的应用；以及现场总线技术（如EtherCAT, Profinet）在分布式控制网络中的选型与部署。 第八章 轻量化结构设计与复合材料应用 本章聚焦于能源效率驱动下的轻量化设计需求。深入分析了层合复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的宏观力学性能、失效模式（如分层、基体开裂）及层合板的优化铺层设计（Ply Layup Optimization）。讨论了传统金属结构与先进复合材料结构在连接（如铆接、胶接）技术上的差异与挑战。此外，还介绍了拓扑优化结合增材制造技术实现多材料梯度结构设计的潜力。 第九章 机器人学基础与柔性制造单元构建 本章引入了工业机器人在现代生产线中的应用。涵盖了机器人的运动学（正运动学、逆运动学）求解方法，特别是针对冗余自由度机器人的路径规划算法。重点讨论了柔性制造单元（FMS）的设计理念，如何利用视觉伺服技术（Vision Guidance）实现零件的无序抓取与精确装配。最后，展望了人机协作机器人（Cobots）在复杂人机交互场景下的安全标准与编程范式。 总结与展望： 本书不仅提供了具体的技术方法和操作流程，更注重培养读者在高技术背景下进行系统性思考的能力。通过对设计、分析、制造、控制等多个维度的深入探讨，为读者构建了一个跨学科、面向未来的机械工程知识体系。本书的读者将能够驾驭当前最先进的工程工具，并为未来智能制造环境下的创新挑战做好充分准备。
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