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第1章 工程设计方法和工程制图学的沿革 1

1.1设计过程概述 1

1.2设计模型概述 2

1.2.1图形模型 2

1.2.2数字模型 3

1.2.3实物模型 3

1.3工程图学简介 4

1.3.1投影体系 4

1.3.2基本三视图绘制规则 5

1.3.3手工绘图工具简介 6

1.4计算机辅助设计技术的发展 8

1.4.1计算机图形学和计算机辅助绘图技术的诞生 8

1.4.2计算机辅助设计系统概述 9

1.4.3基于三维CAD技术的现代设计方法 10

1.4.4 CAD商品软件简介 11

本章小结 11

设计绘图古今谈：科学复原张衡地动仪 12

第2章 三维CAD技术的基本概念 14

2.1几何建模方法 14

2.1.1线框模型 14

2.1.2表面模型 15

2.1.3实体模型 15

2.2特征建模 17

2.2.1拉伸和拉伸切除 17

2.2.2旋转和旋转切除 18

2.2.3扫描和扫描切除 19

2.2.4附加特征 19

2.3组合体建模 19

2.4 CAD系统的图形显示过程 21

2.5几何变换 21

2.5.1二维基本几何变换 22

2.5.2齐次坐标与组合几何变换 22

2.5.3三维几何变换 24

2.6投影方法与投影变换 25

2.6.1投影方法分类 25

2.6.2轴测投影简介 25

2.6.3透视投影简介 26

2.6.4平行投影变换矩阵 27

2.7窗口—视区变换 28

2.8真实感图形学 29

2.8.1消隐 29

2.8.2渲染 30

2.9 CAD系统的图形变换操控命令 30

2.10图形处理器 31

本章小结 31

设计绘图古今谈：宋应星和《天工开物》 32

第3章 零件的几何建模 34

3.1三维CAD设计绘图方法概述 34

3.2实体模型草图 35

3.2.1实体模型草图绘制 35

3.2.2圆的正轴测投影草图绘制方法 36

3.3 SolidWorks软件简介 37

3.3.1用户界面概述 37

3.3.2显示控制和前导视图工具条 39

3.4 SolidWorks系统中的零件设计 40

3.4.1设计前的准备工作 40

3.4.2新建模型文件 40

3.4.3零件设计树的操控（1） 41

3.4.4初步设计 42

3.4.5零件设计树的操控（2） 47

3.4.6详细设计 49

3.5更多案例 49

3.5.1贮槽筒体设计 49

3.5.2支座设计 51

本章小结 54

设计绘图古今谈：样式雷世家和实物模型在中国古代建筑设计中的应用 54

第4章 装配体的几何建模 56

4.1新建装配体模型文件 56

4.2插入固定零件 56

4.3装配其余零件 57

4.4装配体的配合关系 59

4.5装配体设计树的操控 61

4.6装配验证 62

4.6.1干涉检查 62

4.6.2爆炸视图生成 63

4.6.3爆炸过程动画演示 64

4.7装配体文件的贮存与复制 65

4.8更多有关装配的操作 66

4.8.1从装配体中删除或替换零部件 66

4.8.2简化装配体 66

本章小结 67

设计绘图古今谈：验证装配设计的新利器——虚拟现实技术 67

第5章 工程图的基本概念 69

5.1工程图的基本概念 69

5.1.1工程图的主要内容 69

5.1.2工程图绘制的主要步骤 69

5.1.3工程图的标准与标准体系 69

5.2绘图环境的设置和保存 70

5.2.1新建工程图纸文件 70

5.2.2图幅、比例、图框和标题栏 71

5.2.3设置线型与图层 72

5.2.4设置绘图标准 74

5.2.5保存和使用绘图标准、图纸格式、模板 75

5.3视图布局的设计与实施 77

5.3.1视图布局的主要内容 77

5.3.2视图布局的基本原则 78

5.3.3应用基本视图的视图布局示例 79

5.3.4应用剖视图的视图布局示例 81

5.3.5剖面符号 83

5.3.6工程图设计树的操控 84

5.3.7工程图文件的贮存、复制、打印 85

5.4其他表达方法示例 85

5.4.1局部放大图的应用与绘制 85

5.4.2命名视图 86

5.4.3向视图（斜视图）、旋转视图、剪裁视图 88

5.4.4阶梯剖视图（平行的剖切平面） 89

5.4.5旋转剖视（相交的剖切平面 90

5.4.6斜剖视图 90

5.4.7断面图 90

5.5工程图尺寸标注的基本概念和方法 91

5.5.1尺寸标注的基本规则 91

5.5.2尺寸标注的组成 92

5.6工程图尺寸标注方案 95

5.6.1工程图尺寸标注的基本要求 95

5.6.2尺寸类型 96

5.6.3尺寸基准 96

5.6.4尺寸配置形式 97

5.7工程图尺寸标注示例 98

5.8材料标记 101

本章小结 102

设计绘图古今谈：《营造法式》——中国古代工程图学发展的里程碑 102

第6章 装配工程图的绘制 104

6.1装配工程图概述 104

6.2装配工程图的视图布局 104

6.3装配工程图的尺寸标注 105

6.3.1装配基准和安装基准 105

6.3.2尺寸类型 105

6.4 SolidWorks系统中装配工程图绘制示例 105

6.5装配工程图的规定画法和特殊画法 107

6.5.1规定画法 108

6.5.2简化画法 108

6.5.3特殊表达方法 109

6.6装配工程图技术要求的注写 109

6.7装配工程图的零件编号和明细栏 110

6.7.1装配工程图的零件编号 110

6.7.2装配工程图的明细栏 110

6.7.3 SolidWorks系统中明细栏编写示例 111

6.7.4保存和应用材料明细表模板 113

6.8 SolidWorks系统中一般表格编写示例 113

6.9设计文档管理 114

6.9.1产品图样管理 114

6.9.2图样及设计文件的编号方法简介 115

6.9.3图样管理系统 116

6.9.4产品数据管理 116

本章小结 117

第7章 零件工程图的绘制 118

7.1机械制造基本知识 118

7.1.1机械制造过程概述 118

7.1.2铸造 118

7.1.3塑性成形 119

7.1.4切削加工和金属切削机床 120

7.1.5车削加工 121

7.1.6钻削加工 121

7.1.7铣削和刨削加工 122

7.1.8磨削加工 124

7.2零件工程图的技术要求 125

7.2.1概述 125

7.2.2互换性与公差 125

7.2.3尺寸公差 125

7.2.4标准公差、基本偏差、公差带代号 126

7.2.5配合类型与配合制 128

7.2.6形位公差 129

7.2.7表面粗糙度 131

7.3零件工程图的绘制 133

7.3.1零件工程图基本内容 133

7.3.2零件工程图的视图布局 133

7.3.3合理尺寸标注 133

7.4典型零件的工程图绘制 137

7.4.1轴套类零件 137

7.4.2 SolidWorks系统中尺寸公差标注示例 137

7.4.3 SolidWorks系统中形位公差标注示例 139

7.4.4 SolidWorks系统中表面粗糙度标注示例 140

7.4.5轮盘（盖）类零件 141

7.4.6叉架类零件 143

7.4.7箱（壳）体类零件 145

7.5面向制造的设计 148

7.5.1概述 148

7.5.2合理的铸造工艺结构 149

7.5.3合理的加工工艺结构 150

7.5.4合理的接触方式 151

7.5.5留出装配空间 151

7.5.6经济加工精度 152

本章小结 153

设计绘图古今谈：互换性概念的诞生 153

第8章 标准件和常用件 155

8.1螺纹 155

8.1.1螺纹的要素 155

8.1.2螺纹的种类和标准 156

8.1.3标准螺纹的标记方法 157

8.1.4螺纹的绘制与标注 158

8.2 SolidWorks系统中螺纹生成和绘制方法 160

8.2.1螺纹的几何模型 160

8.2.2用装饰螺纹线表示外螺纹 160

8.2.3用异型孔向导功能生成螺纹孔 161

8.3螺纹紧固件 163

8.4 SolidWorks系统设计库与紧固件的绘制 165

8.5键连接和销连接 168

8.5.1键连接 168

8.5.2销连接 168

8.6齿轮 170

8.6.1直齿圆柱齿轮的轮齿结构 170

8.6.2直齿圆柱齿轮基本参数和尺寸 170

8.6.3直齿圆柱齿轮的规定画法 171

8.6.4齿轮设计插件GearTrax简介 174

8.7其他标准件和常用件 176

8.7.1滚动轴承 176

8.7.2弹簧 178

本章小结 180

设计绘图古今谈：螺纹标准化的历史 180

第9章 化工设备图 182

9.1化工设备概述 182

9.1.1贮槽 182

9.1.2反应罐 183

9.1.3换热器 183

9.1.4塔设备 183

9.2化工设备图 184

9.2.1化工设备图分类 184

9.2.2化工设备图绘制的特点 185

9.3化工设备图的表达方法 187

9.3.1视图布局 187

9.3.2细部结构的表达 187

9.3.3断开和分层的表达 187

9.3.4重复结构的简化画法 188

9.3.5管口的多次旋转表达和管口方位图 191

9.3.6化工设备标准件的简化画法 191

9.3.7外购部件的简化画法 191

9.4化工设备的焊缝表示 191

9.4.1焊接与焊缝 191

9.4.2焊缝的规定画法 192

9.4.3焊缝的标注 193

9.5化工设备通用零部件 197

9.5.1筒体与接管 197

9.5.2封头 198

9.5.3法兰 199

9.5.4人孔和手孔 201

9.5.5支座 202

9.5.6补强圈 206

9.5.7视镜 206

9.5.8液面计 207

9.6化工设备图的尺寸标注 208

9.7化工设备图的表格和技术要求 208

9.7.1材料明细表 208

9.7.2管口符号与管口表 208

9.7.3技术特性表 209

9.7.4技术要求 210

本章小结 210

设计绘图古今谈：三维打印——在桌面上实现所得即所想 211

第10章 化工工艺图 213

10.1概述 213

10.1.1化工工艺图种类 213

10.1.2化工工艺图绘制的特点 213

10.2工艺流程图 214

10.2.1工艺流程图种类 214

10.2.2管道及仪表流程图绘制规则 216

10.2.3 SolidWorks系统的块功能 223

10.2.4 SolidWorks系统中工艺管道及仪表流程图绘制示例 224

10.3设备布置图 226

10.3.1设备布置图基本内容 226

10.3.2设备布置图绘制规则 226

10.3.3 SolidWorks系统中设备布置图绘制示例 230

10.3.4三维实体造型设备布置图 232

10.4管道布置图 233

10.4.1管道布置图基本内容 233

10.4.2管路绘制 233

10.4.3尺寸标注 236

10.4.4 SolidWorks系统中管道布置图绘制示例 237

10.4.5由三维设备布置图绘制管道布置图 237

10.5管段图 240

10.5.1管段图基本内容 240

10.5.2 SolidWorks系统中管段图绘制示例 241

10.5.3三维实体造型管段图简介 242

本章小结 245

设计绘图古今谈：未来的CAD和工程制图 245

附录 247

附录1普通螺纹 247

附录2 EHA椭圆形封头型式参数 248

附录3常压人孔 249

附录4 DN1000～2000mm轻型（A型）带垫板包角120°的鞍式支座 250

名词索引 251

参考文献 258