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本書作為智能製造類產教融合人才培養系列教材,以西門子公司工業軟件旗艦產品NX為支撐,詳細描述了數字孿生[也稱數字化雙胞胎(Digital Twin)]為下游分析和製造活動提供的設計研發平臺。該軟件工具提供了一個包含機械、電子、電氣、自動化及行業應用的統一模型解決方案,將目前複雜產品研發所需的所有學科綜合在一起,通過無縫地集成多個設計領域,使用戶能進行更多次研發迭代,並利用*新的設計方法來確保產品的數字化價值,並更快地將較佳設計及產品推向市場。
本書將機械設計基礎知識、三維幾何建模技術、裝配和工程製圖等內容有機地整合,內容安排循序漸進,從基本體入手,逐步介紹組合體、零件的構形原理與建模方法,到裝配環境建模和零件裝配,再到機械零部件三維模型向二維工程圖的轉換。在全書各章節中,以NX軟件為平臺,提供了典型零部件構形設計、零件(裝配)圖繪製的思路和操作步驟,將理論基礎教學與主流CAD軟件應用有機地融為一體。
本書分為6章,內容包括緒論、基本體的構形與建模、組合體的構形設計與建模、構形設計與建模、裝配和工程製圖,對NX相關功能進行了詳細介紹,並提供了詳實的案例,以備學習人員實際演練;同時運用了“互聯網+”形式,在重要知識點嵌入二維碼,方便讀者理解相關知識,進行更深入的學習。
本書可作為高等職業院校和職業本科院校機械、汽車及其相關專業的教學用書,還可作為企業人員解決數字化改造、智能化提升中技術問題的自學用書。
為便於教學,本書配套有電子課件,操作視頻,案例模型等教學資源,凡選用本書作為授課教材的教師可登錄www.cmpedu.com註冊後免費下載。
本書將機械設計基礎知識、三維幾何建模技術、裝配和工程製圖等內容有機地整合,內容安排循序漸進,從基本體入手,逐步介紹組合體、零件的構形原理與建模方法,到裝配環境建模和零件裝配,再到機械零部件三維模型向二維工程圖的轉換。在全書各章節中,以NX軟件為平臺,提供了典型零部件構形設計、零件(裝配)圖繪製的思路和操作步驟,將理論基礎教學與主流CAD軟件應用有機地融為一體。
本書分為6章,內容包括緒論、基本體的構形與建模、組合體的構形設計與建模、構形設計與建模、裝配和工程製圖,對NX相關功能進行了詳細介紹,並提供了詳實的案例,以備學習人員實際演練;同時運用了“互聯網+”形式,在重要知識點嵌入二維碼,方便讀者理解相關知識,進行更深入的學習。
本書可作為高等職業院校和職業本科院校機械、汽車及其相關專業的教學用書,還可作為企業人員解決數字化改造、智能化提升中技術問題的自學用書。
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西門子 數字孿生技術 掃碼看重點 視頻模型
目次
第1章緒論1
11本課程的研究對象、任務及學習方法1
111本課程的研究內容1
112本課程的任務2
113本課程的學習方法2
12Siemens NX軟件3
121NX軟件簡介3
122NX軟件特點3
123NX CAD建模簡介4
13NX建模概念與過程6
131NX實體建模概念6
132NX建模過程7
133主模型概念8
【案例】軸類零件主模型9
第2章基本體的構形與建模13
21基本體的概念和構形13
211基本體的概念13
212基礎特徵的創建13
213常用曲線曲面15
22體素特徵建立基本體17
221塊(長方體)17
222圓柱17
223圓錐18
224球19
【案例21】創建體素特徵20
23草圖21
231創建草圖21
232草圖曲線22
233草圖約束24
【案例22】草圖約束28【案例23】創建草圖30
24掃描特徵建立基本體35
241拉伸36
【案例24】拉伸體操作38
242旋轉39
【案例25】旋轉體操作39
243沿引導線掃掠40
244管41
25習題42
第3章組合體的構形設計與建模46
31組合體的組合方式與表面連接關係46
311組合體的組合方式46
312組合體相鄰表面的連接關係47
313布尓操作48
【案例31】求和操作48
32組合體的形體分析49
321形體分析法49
322CSG體素構造法50
323複雜組合體的分析52
33組合體的構形設計52
331組合體的構形原則53
332仿真粗加工的設計特徵與基準特徵54
【案例32】創建仿真粗加工模型56
【案例33】模型編輯60
【案例34】基準特徵的應用63
333組合體的構形設計64
【案例35】創建軸承座套模型66
34組合體的尺寸標注70
341基本體的尺寸標注70
342尺寸種類70
343尺寸基準72
344標注尺寸的方法和步驟72
345尺寸標注的建議和注意事項73
346使用NX標注組合體尺寸74
【案例36】標注支座模型尺寸74
35習題75
第4章構形設計與建模79
41構形設計79ⅪⅫ411產品構形設計概述79
412零件構形設計要求81
413NX仿真精加工的特徵操作84
【案例41】生成精加工零件模型85
42NX 全相關參數化建模技術88
421草圖約束89
422表達式89
423電子表格89
【案例42】參數化建模90
424部件族94
【案例43】部件族操作94
43自由曲面設計95
431曲線設計95
【案例44】藝術樣條操作96
【案例45】螺旋線操作100
【案例46】投影曲線操作102
【案例47】相交曲線操作104
432曲面設計105
【案例48】通過曲線網格操作106
【案例49】藝術曲面操作108
【案例410】曲面設計111
44NX同步建模技術117
【案例411】同步建模120
45典型零件的構形設計123
451軸套類零件123
【案例412】簡單軸的三維建模124
【案例413】標準軸的三維建模133
452輪盤類零件138
【案例414】聯軸器的三維建模139
【案例415】制動盤的三維建模142
453叉架類零件149
【案例416】鉸鏈座的三維建模149
【案例417】連接頭的三維建模155
454箱體類零件161
【案例418】壓縮機基座的三維建模161
46習題171
第5章裝配176
51裝配概述176511NX裝配概述176
512NX裝配術語177
513NX裝配功能概述177
514NX裝配加載選項179
515NX裝配導航器181
516NX約束導航器183
52引用集184
521引用集概述184
522常見引用集184
523創建引用集185
【案例51】創建引用集186
524刪除引用集186
525替換引用集186
53自底向上裝配187
531添加組件187
532移動組件188
533裝配約束189
【案例52】自底向上使用裝配約束裝配堅果鉗192
54自頂向下裝配197
541新建組件198
542在新組件裡添加幾何體198
543WAVE幾何鏈接器199
【案例53】自頂向下利用幾何鏈接器設計裝配200
55陣列組件與鏡像裝配202
551陣列組件202
【案例54】通過“線性”陣列佈局來安裝發動機氣缸蓋
螺栓203
【案例55】通過“圓形”陣列佈局來安裝組件205
【案例56】通過“參考”陣列佈局來安裝類軸承結構上的
鋼珠207
552鏡像裝配207
【案例57】通過“鏡像裝配”來裝配車輪及相鄰組件209
56裝配間隙分析209
561新建間隙集及干涉分析210
562編輯間隙集及干涉分析211
57爆炸視圖212
571創建爆炸視圖212
572編輯爆炸視圖213
573取消爆炸視圖214
574刪除爆炸視圖21458習題214
第6章工程製圖215
61工程製圖概述215
611視圖的基本概念215
612圖紙幅面和格式218
613NX製圖模塊218
614NX製圖流程219
62工程圖管理220
621新建圖紙220
【案例61】新建主模型圖紙222
622編輯圖紙223
623圖紙更新225
624刪除圖紙225
63生成視圖225
631基本視圖225
632投影視圖227
【案例62】創建基本視圖和投影視圖228
633局部放大圖229
【案例63】創建局部放大圖230
63
11本課程的研究對象、任務及學習方法1
111本課程的研究內容1
112本課程的任務2
113本課程的學習方法2
12Siemens NX軟件3
121NX軟件簡介3
122NX軟件特點3
123NX CAD建模簡介4
13NX建模概念與過程6
131NX實體建模概念6
132NX建模過程7
133主模型概念8
【案例】軸類零件主模型9
第2章基本體的構形與建模13
21基本體的概念和構形13
211基本體的概念13
212基礎特徵的創建13
213常用曲線曲面15
22體素特徵建立基本體17
221塊(長方體)17
222圓柱17
223圓錐18
224球19
【案例21】創建體素特徵20
23草圖21
231創建草圖21
232草圖曲線22
233草圖約束24
【案例22】草圖約束28【案例23】創建草圖30
24掃描特徵建立基本體35
241拉伸36
【案例24】拉伸體操作38
242旋轉39
【案例25】旋轉體操作39
243沿引導線掃掠40
244管41
25習題42
第3章組合體的構形設計與建模46
31組合體的組合方式與表面連接關係46
311組合體的組合方式46
312組合體相鄰表面的連接關係47
313布尓操作48
【案例31】求和操作48
32組合體的形體分析49
321形體分析法49
322CSG體素構造法50
323複雜組合體的分析52
33組合體的構形設計52
331組合體的構形原則53
332仿真粗加工的設計特徵與基準特徵54
【案例32】創建仿真粗加工模型56
【案例33】模型編輯60
【案例34】基準特徵的應用63
333組合體的構形設計64
【案例35】創建軸承座套模型66
34組合體的尺寸標注70
341基本體的尺寸標注70
342尺寸種類70
343尺寸基準72
344標注尺寸的方法和步驟72
345尺寸標注的建議和注意事項73
346使用NX標注組合體尺寸74
【案例36】標注支座模型尺寸74
35習題75
第4章構形設計與建模79
41構形設計79ⅪⅫ411產品構形設計概述79
412零件構形設計要求81
413NX仿真精加工的特徵操作84
【案例41】生成精加工零件模型85
42NX 全相關參數化建模技術88
421草圖約束89
422表達式89
423電子表格89
【案例42】參數化建模90
424部件族94
【案例43】部件族操作94
43自由曲面設計95
431曲線設計95
【案例44】藝術樣條操作96
【案例45】螺旋線操作100
【案例46】投影曲線操作102
【案例47】相交曲線操作104
432曲面設計105
【案例48】通過曲線網格操作106
【案例49】藝術曲面操作108
【案例410】曲面設計111
44NX同步建模技術117
【案例411】同步建模120
45典型零件的構形設計123
451軸套類零件123
【案例412】簡單軸的三維建模124
【案例413】標準軸的三維建模133
452輪盤類零件138
【案例414】聯軸器的三維建模139
【案例415】制動盤的三維建模142
453叉架類零件149
【案例416】鉸鏈座的三維建模149
【案例417】連接頭的三維建模155
454箱體類零件161
【案例418】壓縮機基座的三維建模161
46習題171
第5章裝配176
51裝配概述176511NX裝配概述176
512NX裝配術語177
513NX裝配功能概述177
514NX裝配加載選項179
515NX裝配導航器181
516NX約束導航器183
52引用集184
521引用集概述184
522常見引用集184
523創建引用集185
【案例51】創建引用集186
524刪除引用集186
525替換引用集186
53自底向上裝配187
531添加組件187
532移動組件188
533裝配約束189
【案例52】自底向上使用裝配約束裝配堅果鉗192
54自頂向下裝配197
541新建組件198
542在新組件裡添加幾何體198
543WAVE幾何鏈接器199
【案例53】自頂向下利用幾何鏈接器設計裝配200
55陣列組件與鏡像裝配202
551陣列組件202
【案例54】通過“線性”陣列佈局來安裝發動機氣缸蓋
螺栓203
【案例55】通過“圓形”陣列佈局來安裝組件205
【案例56】通過“參考”陣列佈局來安裝類軸承結構上的
鋼珠207
552鏡像裝配207
【案例57】通過“鏡像裝配”來裝配車輪及相鄰組件209
56裝配間隙分析209
561新建間隙集及干涉分析210
562編輯間隙集及干涉分析211
57爆炸視圖212
571創建爆炸視圖212
572編輯爆炸視圖213
573取消爆炸視圖214
574刪除爆炸視圖21458習題214
第6章工程製圖215
61工程製圖概述215
611視圖的基本概念215
612圖紙幅面和格式218
613NX製圖模塊218
614NX製圖流程219
62工程圖管理220
621新建圖紙220
【案例61】新建主模型圖紙222
622編輯圖紙223
623圖紙更新225
624刪除圖紙225
63生成視圖225
631基本視圖225
632投影視圖227
【案例62】創建基本視圖和投影視圖228
633局部放大圖229
【案例63】創建局部放大圖230
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