智能制造数字化建模与产品设计

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，并利用最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。

前言
二维码索引
第1章 绪论
1.1 本课程的研究对象、任务及学习方法
1.1.1 本课程的研究内容
1.1.2 本课程的任务
1.1.3 本课程的学习方法
1.2 SiemensNX软件
1.2.1 Nx软件简介
1.2.2 Nx软件特点
1.2.3 NXCAD建模简介
1.3 NX建模概念与过程
1.3.1 Nx实体建模概念
1.3.2 NX建模过程
1.3.3 主模型概念
【案例】轴类零件主模型
第2章 基本体的构形与建模
2.1 基本体的概念和构形
2.1.1 基本体的概念
2.1.2 基础特征的创建
2.1.3 常用曲线曲面
2.2 体素特征建立基本体
2.2.1 块(长方体)
2.2.2 圆柱
2.2.3 圆锥
2.2.4 球
【案例2-1】创建体素特征
2.3 草图
2.3.1 创建草图
2.3.2 草图曲线
2.3.3 草图约束
【案例2-2】草图约束
【案例2-3】创建草图
2.4 扫描特征建立基本体
2.4.1 拉伸
【案例2-4】拉伸体操作
2.4.2 旋转
【案例2-5】旋转体操作
2.4.3 沿引导线扫掠
2.4.4 管
2.5 习题
第3章 组合体的构形设计与建模
3.1 组合体的组合方式与表面连接关系
3.1.1 组合体的组合方式
3.1.2 组合体相邻表面的连接关系
3.1.3 布尔操作
【案例3-1】求和操作
3.2 组合体的形体分析
3.2.1 形体分析法
3.2.2 CSG体素构造法
3.2.3 复杂组合体的分析
3.3 组合体的构形设计
3.3.1 组合体的构形原则
3.3.2 仿真粗加工的设计特征与基准特征
【案例3-2】创建仿真粗加工模型
【案例3-3】模型编辑
【案例3-4】基准特征的应用
3.3.3 组合体的构形设计
【案例3-5】创建轴承座套模型
3.4 组合体的尺寸标注
3.4.1 基本体的尺寸标注
3.4.2 尺寸种类
3.4.3 尺寸基准
3.4.4 标注尺寸的方法和步骤
3.4.5 尺寸标注的建议和注意事项
3.4.6 使用NX标注组合体尺寸
【案例3-6】标注支座模型尺寸
3.5 习题
第4章 构形设计与建模
4.1 构形设计
4.1.1 产品构形设计概述
4.1.2 零件构形设计要求
4.1.3 NX仿真精加工的特征操作
【案例4-1】生成精加工零件模型
4.2 NX全相关参数化建模技术
4.2.1 草图约束
4.2.2 表达式
4.2.3 电子表格
【案例4-2】参数化建模
4.2.4 部件族
【案例4-3】部件族操作
4.3 自由曲面设计
4.3.1 曲线设计
【案例4-4】艺术样条操作
【案例4-5】螺旋线操作
【案例4-6】投影曲线操作
【案例4-7】相交曲线操作
4.3.2 曲面设计
【案例4-8】通过曲线网格操作
【案例4-9】艺术曲面操作
【案例4-10】曲面设计
4.4 NX同步建模技术
【案例4-11】同步建模
4.5 典型零件的构形设计
4.5.1 轴套类零件
【案例4-12】简单轴的三维建模
【案例4-13】标准轴的三维建模
4.5.2 轮盘类零件
【案例4-14】联轴器的三维建模
【案例4-15】制动盘的三维建模
4.5.3 叉架类零件
【案例4-16】铰链座的三维建模
【案例4-17】连接头的三维建模
4.5.4 箱体类零件
【案例4-18】压缩机基座的三维建模
4.6 习题
第5章 装配
5.1 装配概述
5.1.1 NX装配概述
5.1.2 NX装配术语
5.1.3 NX装配功能概述
5.1.4 NX装配加载选项
5.1.5 NX装配导航器
5.1.6 NX约束导航器
5.2 引用集
5.2.1 引用集概述
5.2.2 常见引用集
5.2.3 创建引用集
【案例5-1】创建引用集
5.2.4 删除引用集
5.2.5 替换引用集
5.3 自底向上装配
5.3.1 添加组件
5.3.2 移动组件
5.3.3 装配约束
【案例5-2】自底向上使用装配约束装配坚果钳
5.4 自顶向下装配
5.4.1 新建组件
5.4.2 在新组件里添加几何体
5.4.3 WAVE几何链接器
【案例5-3】自顶向下利用几何链接器设计装配
5.5 阵列组件与镜像装配
5.5.1 阵列组件
【案例5-4】通过“线性”阵列布局来安装发动机气缸盖螺栓
【案例5-5】通过“圆形”阵列布局来安装组件
【案例5-6】通过“参考”阵列布局来安装类轴承结构上的钢珠
5.5.2 镜像装配
【案例5-7】通过“镜像装配”来装配车轮及相邻组件
5.6 装配间隙分析
5.6.1 新建间隙集及干涉分析
5.6.2 编辑间隙集及干涉分析
5.7 爆炸视图
5.7.1 创建爆炸视图
5.7.2 编辑爆炸视图
5.7.3 取消爆炸视图
5.7.4 删除爆炸视图
5.8 习题
第6章 工程制图
6.1 工程制图概述
6.1.1 视图的基本概念
6.1.2 图纸幅面和格式
6.1.3 NX制图模块
6.1.4 NX制图流程
6.2 工程图管理
6.2.1 新建图纸
【案例6-1】新建主模型图纸
……