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第1章 数字化技术与产品开发1

1.1计算机在制造业中的作用2

1.2数字化技术的内涵3

1.3产品开发活动的流程5

1.4数字化改变了产品开发的方式5

1.4.1产品开发过程的要素5

1.4.2产品开发过程的发展6

1.4.3数字化改变了设计师的工作方式7

1.4.4数字化提高了产品信息交换水平7

1.4.5数字化使得产品创新更容易8

1.5传统产品开发周期和数字化产品开发周期的比较8

1.6小结9

习题10

第2章 产品数字化概念设计技术11

2.1设计的重要性11

2.2产品设计的概念、分类和发展12

2.2.1设计的概念12

2.2.2产品设计的分类12

2.2.3产品设计过程历史14

2.2.4产品设计过程的发展趋势16

2.3概念设计与数字化17

2.3.1概念设计的定义17

2.3.2概念设计的重要性17

2.3.3计算机辅助概念设计18

2.4基于知识的概念设计系统19

2.4.1知识工程19

2.4.2基于知识的概念设计19

2.5计算机支持的变型设计21

2.5.1模块化变型设计22

2.5.2基于CSP的参数化变型设计23

2.5.3基于实例推理技术的变型设计24

2.6概念设计过程模型简介24

2.7含有概念设计数字化模块的商业软件25

2.8应用实例27

2.8.1基于知识的变型设计举例——凸轮连杆机构变型设计27

2.8.2配置设计举例——滑板车的配置设计29

习题31

第3章 数字化几何建模技术32

3.1数字化几何建模及其发展历程32

3.2设计意图与几何模型33

3.2.1设计意图的概念33

3.2.2设计意图的表达34

3.2.3设计意图和几何模型的作用34

3.3几何模型分类36

3.4基于特征的造型技术39

3.5基于约束的造型技术43

3.6产品的数字化装配技术45

3.7造型实例49

3.7.1连杆造型49

3.7.2凸轮造型60

3.8装配实例66

3.8.1凸轮连杆机构的装配66

3.8.2可折叠自行车的装配73

3.9产品数据与产品数据交换标准75

习题77

第4章 产品开发中的数字化分析78

4.1有限元分析技术78

4.1.1工程问题的解析解与数值解78

4.1.2有限元方法概述79

4.1.3弹性力学有限元法80

4.1.4应用实例83

4.2机械产品设计中的运动分析90

4.2.1运动分析概述90

4.2.2机构运动分析90

4.2.3应用实例91

习题98

第5章 数字化制造技术99

5.1数字化制造技术概述99

5.1.1数字化制造的背景99

5.1.2数字化制造的特点102

5.1.3常用数字化制造的设备104

5.2数控机床108

5.2.1数控机床的产生及发展历史108

5.2.2数控机床的组成及工作原理110

5.2.3数控机床的分类113

5.2.4数控机床的特点及应用117

5.2.5数控机床的发展趋势119

5.3数控机床编程基础121

5.3.1数控机床的坐标系121

5.3.2程序编制的基础122

5.4计算机辅助制造125

5.4.1计算机辅助编程126

5.4.2数控加工过程检验与仿真133

习题139

第6章 产品生命周期管理140

6.1产品数据管理140

6.1.1产品数据管理概述140

6.1.2PDM系统的主要功能141

6.1.3PDM的发展143

6.2产品生命周期管理143

6.2.1产品生命周期管理概念143

6.2.2PLM系统的主要功能145

6.2.3PLM的发展历史146

6.3系统实例147

6.3.1TeamCenter系统147

6.3.2TeamCenter的主要功能149

习题156

第7章 数字化设计制造实例157

7.1设计需求分析157

7.2设计任务定义157

7.3概念设计与详细设计158

7.4工程分析和设计优化159

7.5数控加工工艺开发、样机制造169

7.6小结174

习题174

参考文献175