工业产品数字化设计与制造

本书系统地阐述了工业产品数字化设计与制造技术的方法、关键技术以及主流应用系统，以近年“全国职业院校技能大赛工业产品数字化设计与制造赛项”赛题为案例，采用项目导向式，详细讲解了三维扫描设备校准、喷涂显像剂、粘贴标示点、扫描与点云处理、坐标摆正、逆向建模、模型对比分析、零件的数控编程、零件的数控加工、装配验证的操作步骤、知识要点和应用技巧，并进行了逆向建模部分与数控加工部分赛题点评、经验分享。本书选用大赛指定的Win3DD扫描仪、Geomaigc Wrap软件作为扫描和点云处理软件，选用Geomagic Design X、NX软件作为逆向建模和数控编程与仿真软件。 本书内容新颖、体系结构完整，力求反映工业产品数字化设计与制造技术的全貌；配套有详细的教学视频、数据文件及辅助实物，旨在帮助读者快速掌握相关知识要点和操作技巧。 本书可作为高等职业院校数字化设计与制造技术及相关专业的教材，也可作为工业产品数字化设计与制造赛项的指导教材，还可作为生产一线机械制造、材料成型等相关工种和岗位群的培训用书。 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或www.yinnatec.com/index.html注册后下载。

前言 二维码索引 项目1Win3DD扫描设备校准1 任务11设备软件介绍1 任务12设备的标定3 121标定前的准备3 122设置相机参数4 123标定操作4 项目2喷涂显像剂11 任务21认识显像剂11 211显像剂的种类11 212DPT5显像剂12 任务22喷涂显像剂前的准备工作13 221喷涂显像剂所需物品13 222喷涂显像剂的场地要求13 任务23喷涂显像剂的操作步骤13 231操作步骤13 232喷涂操作注意事项14 233喷涂中可能存在的问题及解决 方法15 项目3粘贴标志点16 任务31认识标志点16 任务32标志点的使用17 321使用方法17 322粘贴标志点的注意事项18 任务33点火开关支架粘贴标志点19 331粘贴标志点适用范围19 332点火开关支架粘贴标志点分析19 项目4点火开关支架的扫描与点云 处理20 任务41扫描前的准备20 411扫描前所需物品20 412Geomagic Wrap软件的准备操作20 任务42点火开关支架扫描规划22 任务43点火开关支架扫描操作23 431第一阶段第一部分点云扫描及 点云处理23 432第一阶段第二部分点云扫描与 点云处理30 433第一阶段第三部分点云扫描与 点云处理31 434细节特征点云扫描与点云处理32 435三维数据采集阶段的文件提交33 项目5点火开关支架的坐标摆正34 任务51点火开关支架数据导入与坐标 摆正分析34 511数据导入34 512坐标摆正分析34 任务52点火开关支架坐标摆正的步骤36 521确定XY平面36 522确定上部回转主体回转轴36 523确定其余平面37 524对齐坐标38 项目6点火开关支架的逆向建模41 任务61认识Geomagic Design X软件41 任务62点火开关支架的建模思路42 621点火开关支架主体的建模思路42 622点火开关支架局部特征的建模 思路44 任务63点火开关支架的建模步骤44 631点火开关支架上半部分的建模 步骤44 632点火开关支架下半部分的建模 步骤69 633三维建模阶段的文件提交79 项目7Geomagic Control X软件模型对比分析80 任务71导入模型80 任务72模型的3D比较81 任务73模型的2D比较84 任务74模型的尺寸标注89 任务75生成报告90 任务76提交对比分析报告的文件91 任务77点火开关支架反求数据对比要点 分析91 7713D比较部分91 7722D比较部分91 7732D尺寸部分92 项目8零件的数控编程93 任务81数控编程与仿真软件93 任务82加工工艺分析95 821设计手指1和设计手指2的摆放 方式95 822刀具及刀具参数的选择97 823加工工序99 824切削三要素的选择100 任务83数控编程前的准备工作100 831进入加工环境100 832创建刀具101 833创建加工坐标系、毛坯和零件105 任务84工序一的数控编程114 任务85工序二的数控编程与仿真122 851工步一——面铣122 852工步二——粗加工127 853工步三——左右平面精加工131 854工步四——外轮廓精加工136 855工步五——对刀位加工140 856工步六——装配孔钻孔143 857工步七——圆角加工149 任务86工序三的数控编程与仿真154 861工步一——确定总高154 862工步二——整体粗加工156 863工步三——二次粗加工161 864工步四——外轮廓精加工164 865工步五——平面轮廓精加工169 866工步六——装配位U形槽粗加工172 867工步七——U形槽精加工175 868工步八——设计手指1和设计手指2 曲面精加工177 869工步九——设计手指1曲面清根179 8610工步十——倒圆角182 8611工步十一——正面吹气孔加工183 任务87加工程序的后处理184 任务88工艺文件的填写184 任务89文件的保存187 891工艺文件的保存187 892加工程序的保存187 项目9零件的数控加工188 任务91数控加工前的准备189 任务92机床设备的操作规范190 921开机前的注意事项190 922开机过程中的注意事项191 923机床操作过程中的安全操作191 924与编程相关的安全操作191 925调试过程中的注意事项191 926加工过程中的注意事项192 927机用平口钳安装精度的检验与 校准192 928关机过程中的注意事项192 任务93工具、量具和刀具的使用规范193 931工具的使用规范193 932量具的使用规范194 933刀具的使用规范196 任务94现场6S管理197 任务95加工前的装夹与对刀197 951工件装夹197 952建立刀具补偿操作198 任务96工序一的加工199 961工序一的分中找正199 962传输加工程序202 963工序一加工完成效果205 任务97工序二的加工205 971工序二的分中找正205 972工序二加工完成效果207 任务98工序三的加工208 981工序三的对刀208 982工序三加工完成效果210 任务99零件加工完成后的处理210 任务910零件的提交211 项目10装配验证212 项目11逆向建模部分赛题点评214 任务111三维数据采集阶段点评214 1111扫描仪采集系统调整215 1112主体完整性与处理效果215 1113局部特征完整性与处理效果216 1114细节特征完整性与处理效果218 任务112三维建模阶段点评218 1121数据定位的合理性219 1122模型特征的完整度219 1123特征拆分合理性220 1124特征完成精确度222 1125关键特征精度223 1126数字模型对比报告225 任务113竞赛心得226 项目12数控加工部分赛题点评228 任务121数控编程阶段点评228 1211曲面尺寸精度和曲面加工质量229 1212尺寸公差及配合230 1213加工工艺文件完整性及合理性230 任务122数控加工阶段点评230 1221零件完成度231 1222表面粗糙度231 1223吹气孔完成度232 1224工艺文档完整性及合理性232 1225成品重量232 任务123样件装配验证阶段点评234 1231与手指气缸侧面装配间隙234 1232气管快接头安装235 1233与零件接触面积和夹持效果235 任务124职业素养点评235 任务125竞赛心得236 参考文献237