智能制造数字化建模与产品设计(双色印刷智能制造类产教融合人才培养系列教材)

本书作为智能制造类产教融合人才培养系列教材，以西门子公司工业软件旗舰产品NX为支撑，详细描述了数字孪生［也称数字化双胞胎（Digital Twin）］为下游分析和制造活动提供的设计研发平台。该软件工具提供了一个包含机械、电子、电气、自动化及行业应用的统一模型解决方案，将目前复杂产品研发所需的所有学科综合在一起，通过无缝地集成多个设计领域，使用户能进行更多次研发迭代，并利用*新的设计方法来确保产品的数字化价值，并更快地将较佳设计及产品推向市场。 本书将机械设计基础知识、三维几何建模技术、装配和工程制图等内容有机地整合，内容安排循序渐进，从基本体入手，逐步介绍组合体、零件的构形原理与建模方法，到装配环境建模和零件装配，再到机械零部件三维模型向二维工程图的转换。在全书各章节中，以NX软件为平台，提供了典型零部件构形设计、零件（装配）图绘制的思路和操作步骤，将理论基础教学与主流CAD软件应用有机地融为一体。 本书分为6章，内容包括绪论、基本体的构形与建模、组合体的构形设计与建模、构形设计与建模、装配和工程制图，对NX相关功能进行了详细介绍，并提供了详实的案例，以备学习人员实际演练；同时运用了“互联网+”形式，在重要知识点嵌入二维码，方便读者理解相关知识，进行更深入的学习。 本书可作为高等职业院校和职业本科院校机械、汽车及其相关专业的教学用书，还可作为企业人员解决数字化改造、智能化提升中技术问题的自学用书。 为便于教学，本书配套有电子课件，操作视频，案例模型等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com注册后免费下载。

第1章绪论1 11本课程的研究对象、任务及学习方法1 111本课程的研究内容1 112本课程的任务2 113本课程的学习方法2 12Siemens NX软件3 121NX软件简介3 122NX软件特点3 123NX CAD建模简介4 13NX建模概念与过程6 131NX实体建模概念6 132NX建模过程7 133主模型概念8 【案例】轴类零件主模型9 第2章基本体的构形与建模13 21基本体的概念和构形13 211基本体的概念13 212基础特征的创建13 213常用曲线曲面15 22体素特征建立基本体17 221块（长方体）17 222圆柱17 223圆锥18 224球19 【案例21】创建体素特征20 23草图21 231创建草图21 232草图曲线22 233草图约束24 【案例22】草图约束28【案例23】创建草图30 24扫描特征建立基本体35 241拉伸36 【案例24】拉伸体操作38 242旋转39 【案例25】旋转体操作39 243沿引导线扫掠40 244管41 25习题42 第3章组合体的构形设计与建模46 31组合体的组合方式与表面连接关系46 311组合体的组合方式46 312组合体相邻表面的连接关系47 313布尓操作48 【案例31】求和操作48 32组合体的形体分析49 321形体分析法49 322CSG体素构造法50 323复杂组合体的分析52 33组合体的构形设计52 331组合体的构形原则53 332仿真粗加工的设计特征与基准特征54 【案例32】创建仿真粗加工模型56 【案例33】模型编辑60 【案例34】基准特征的应用63 333组合体的构形设计64 【案例35】创建轴承座套模型66 34组合体的尺寸标注70 341基本体的尺寸标注70 342尺寸种类70 343尺寸基准72 344标注尺寸的方法和步骤72 345尺寸标注的建议和注意事项73 346使用NX标注组合体尺寸74 【案例36】标注支座模型尺寸74 35习题75 第4章构形设计与建模79 41构形设计79ⅪⅫ411产品构形设计概述79 412零件构形设计要求81 413NX仿真精加工的特征操作84 【案例41】生成精加工零件模型85 42NX 全相关参数化建模技术88 421草图约束89 422表达式89 423电子表格89 【案例42】参数化建模90 424部件族94 【案例43】部件族操作94 43自由曲面设计95 431曲线设计95 【案例44】艺术样条操作96 【案例45】螺旋线操作100 【案例46】投影曲线操作102 【案例47】相交曲线操作104 432曲面设计105 【案例48】通过曲线网格操作106 【案例49】艺术曲面操作108 【案例410】曲面设计111 44NX同步建模技术117 【案例411】同步建模120 45典型零件的构形设计123 451轴套类零件123 【案例412】简单轴的三维建模124 【案例413】标准轴的三维建模133 452轮盘类零件138 【案例414】联轴器的三维建模139 【案例415】制动盘的三维建模142 453叉架类零件149 【案例416】铰链座的三维建模149 【案例417】连接头的三维建模155 454箱体类零件161 【案例418】压缩机基座的三维建模161 46习题171 第5章装配176 51装配概述176511NX装配概述176 512NX装配术语177 513NX装配功能概述177 514NX装配加载选项179 515NX装配导航器181 516NX约束导航器183 52引用集184 521引用集概述184 522常见引用集184 523创建引用集185 【案例51】创建引用集186 524删除引用集186 525替换引用集186 53自底向上装配187 531添加组件187 532移动组件188 533装配约束189 【案例52】自底向上使用装配约束装配坚果钳192 54自顶向下装配197 541新建组件198 542在新组件里添加几何体198 543WAVE几何链接器199 【案例53】自顶向下利用几何链接器设计装配200 55阵列组件与镜像装配202 551阵列组件202 【案例54】通过“线性”阵列布局来安装发动机气缸盖 螺栓203 【案例55】通过“圆形”阵列布局来安装组件205 【案例56】通过“参考”阵列布局来安装类轴承结构上的 钢珠207 552镜像装配207 【案例57】通过“镜像装配”来装配车轮及相邻组件209 56装配间隙分析209 561新建间隙集及干涉分析210 562编辑间隙集及干涉分析211 57爆炸视图212 571创建爆炸视图212 572编辑爆炸视图213 573取消爆炸视图214 574删除爆炸视图21458习题214 第6章工程制图215 61工程制图概述215 611视图的基本概念215 612图纸幅面和格式218 613NX制图模块218 614NX制图流程219 62工程图管理220 621新建图纸220 【案例61】新建主模型图纸222 622编辑图纸223 623图纸更新225 624删除图纸225 63生成视图225 631基本视图225 632投影视图227 【案例62】创建基本视图和投影视图228 633局部放大图229 【案例63】创建局部放大图230 634简单剖视图232 【案例64】创建简单剖视图233 635阶梯剖视图234 【案例65】创建阶梯剖视图234 636半剖视图236 【案例66】创建半剖视图236 637旋转剖视图239 【案例67】创建旋转剖视图240 638局部剖视图241 【案例68】创建局部剖视图242 639断开视图244 【案例69】创建断开视图245 64尺寸标注246 641快速尺寸标注246 【案例610】创建快速尺寸248 642线性尺寸标注252 【案例611】创建水平尺寸和竖直尺寸254 643径向尺寸标注256 【案例612】创建径向尺寸258 644角度尺寸标注261【案例613】创建角度尺寸262 645倒斜角尺寸标注263 【案例614】创建倒斜角尺寸264 646坐标尺寸标注265 【案例615】创建坐标尺寸集267 647尺寸精度和公差标注269 65注释和符号271 651注释文本271 【案例616】创建注释文本276 652基准和几何公差277 【案例617】创建基准特征符号及特征基准框278 653表面粗糙度281 【案例618】创建表面粗糙度符号283 654焊接符号287 【案例619】创建具有焊接属性但没有特定焊接类型的 符号291 655剖面线和填充293 【案例620】创建剖面线图样297 656中心标记299 【案例621】创建不完整螺栓圆中心线307 66装配工程图308 661装配爆炸视图及标注308 662装配明细栏309 【案例622】添加爆炸视图和装配明细栏310 67工程图设置312 671用户默认设置312 672首选项设置313 673视图设置314 674标注设置316 675符号设置316 68工程制图案例316 【案例623】创建零件图316 【案例624】创建装配图324 69习题329 附录图纸模板332 【附案例】制作并添加图纸模板341