第1章 产品现代设计方法概论 1
1.1 产品的含义与设计原则 1
1.1.1 产品的含义 1
1.1.2 产品的设计原则 3
1.2 产品的分类 3
1.3 现代设计理论与方法 3
1.3.1 产品的现代设计理论与方法 3
1.3.2 机械产品方案的现代设计方法与发展趋势 7
1.4 现代模拟分析技术 12
1.5 现代数字化设计与分析软件 20
1.6 现代数字化造型技术与约束技术 31
1.6.1 机械产品数字化造型技术 31
1.6.2 机械产品造型约束技术 34
习题 40
第2章 Pro/E野火4.0功能综述 41
2.1 机械产品设计功能 42
2.1.1 零件建模 42
2.1.2 组件设计 44
2.1.3 焊接设计 47
2.1.4 详细绘图 47
2.1.5 曲面 47
2.1.6 渲染 49
2.2 钣金件设计功能 52
2.3 三维布线功能 53
2.3.1 三维布线术语 53
2.3.2 用电缆可以执行的操作 54
2.4 协同系统设计 57
2.5 模块化产品架构 58
2.6 模拟分析功能 59
2.6.1 Pro/E的分析功能概述 59
2.6.2 Pro/E的常规分析功能 59
2.6.3 Pro/E的模拟分析功能 60
2.7 Pro/E野火4.0版的十大优点和新功能 61
2.8 针对中小型企业的CAD解决方案 64
习题 65
第3章 产品装配设计基础 66
3.1 机械结构的固定约束装配 66
3.1.1 固定约束类型 66
3.1.2 完全约束条件 67
3.1.3 固定约束装配实例 67
3.1.4 组件与元件的概念 70
3.1.5 推荐的装配方式 71
3.2 机构构件的连接装配 71
3.2.1 机构构件的连接类型 71
3.2.2 完成连接定义条件 72
3.2.3 机构自由度及其计算 72
3.2.4 机构连接装配实例 73
3.3 组件的编辑、操作 74
3.3.1 顶级组件操作 74
3.3.2 “编辑”中的元件操作与装配特征操作 85
3.3.3 元件的“封装（自由放置）” 87
3.4 创建组件处理计划 87
3.5 创建装配工程图 91
3.6 产品文件的保存与输出 96
习题 98
第4章 在组件模式下创建元件 99
4.1 在组件中创建零件 99
4.1.1 创建实体零件及其实例 99
4.1.2 创建“切除”、“合并”和“相交”零件及其实例 102
4.1.3 创建镜像零件及其实例 105
4.2 在组件中创建子组件 106
4.2.1 通过复制创建子组件及其实例 106
4.2.2 创建空子组件及其实例 108
4.2.3 创建镜像子组件及其实例 109
4.3 在组件中创建骨架模型 111
4.3.1 骨架模型概述 111
4.3.2 在组件中创建骨架模型及其实例 113
4.4 在组件中创建主体项目元件 118
4.4.1 主体项目元件概述 118
4.4.2 在组件中创建主体项目 119
4.4.3 创建主体项目元件流程及其实例 119
4.5 在组件中创建挠性元件及其实例 121
习题 123
第5章 用主控零件法设计产品 124
5.1 主控零件设计法概述 124
5.2 用主控零件设计法设计工艺盒 125
5.3 用主控零件设计法设计电视遥控器 131
5.4 设计心得 160
习题 161
第6章 用骨架模型法设计产品 162
6.1 用骨架模型法设计连杆机构 162
6.1.1 用骨架模型法设计曲柄摇杆机构模型 162
6.1.2 用骨架模型法设计曲柄滑块机构 176
6.2 用骨架模型法设计机箱类产品 180
6.3 用骨架模型法设计简易产品 193
习题 195
第7章 用布局法设计产品 196
7.1 二维布局法及其应用实例 196
7.1.1 二维布局法概述 196
7.1.2 二维布局法设计步骤及其实例 201
7.2 三维布局法及其应用实例 214
7.2.1 三维布局法概述 214
7.2.2 用三维布局法设计一个“象棋残局” 217
习题 221
第8章 用立体几何法设计产品 222
8.1 立体几何概述 222
8.1.1 线性立体几何概述 222
8.1.2 曲线立体几何概述 223
8.2 用立体几何法设计产品实例1——足球 229
8.3 用立体几何法设计产品实例2——篮球 238
习题 245
第9章 用高级曲面法设计产品 246
9.1 曲面与创建高级曲面概述 246
9.1.1 曲面与面组概述 246
9.1.2 创建高级曲面概述 248
9.2 高级曲面法综合应用实例1——方形奶瓶设计 249
9.3 高级曲面法综合应用实例2——雪碧瓶设计 256
9.4 高级曲面法综合应用实例3——休闲鞋设计 268
9.5 高级曲面法综合应用实例4——奇异饰品设计 269
9.6 高级曲面法综合应用实例5——文具组合设计 270
习题 270
第10章 在产品设计中替换元件的各种方法 272
10.1 替换元件概述 272
10.2 通过族表替换元件操作实例 273
10.3 通过互换组件替换元件操作实例 276
10.4 通过参照模型替换元件操作实例 280
10.5 通过布局图替换元件操作实例 283
10.6 通过复制替换元件操作实例 286
10.7 通过不相关元件替换元件操作实例 287
10.8 通过编辑程序替换元件操作实例 288
习题 290
第11章 用编程法设计产品 291
11.1 Pro/E的设计程序 291
11.2 Pro/E编程法的关系式 294
11.2.1 关系 294
11.2.2 关系式中的函数 296
11.2.3 关系式中的运算 301
11.2.4 特征关系 302
11.3 编辑程序的基本语法 302
11.3.1 关系式的格式 302
11.3.2 Pro/E典型设计程序的语句 303
11.3.3 编辑程序以改正错误 309
11.4 编程法的综合应用实例1——齿轮的编辑程序 309
11.4.1 渐开线及其参数方程 310
11.4.2 几何尺寸计算公式 310
11.4.3 齿轮的结构设计 312
11.4.4 用编程法设计渐开线直齿圆柱齿轮 315
11.4.5 用编程法设计渐开线标准斜齿圆柱齿轮 325
11.5 编程法的综合应用实例2——轴系组件设计与编辑 327
习题 332
第12章 用族表法设计产品 333
12.1 用族表法设计产品概述 333
12.1.1 族表的概念、功能与优点 333
12.1.2 族表结构 334
12.1.3 关于多层族表 334
12.1.4 关于用户定义特征族表 335
12.1.5 创建零件族表 335
12.1.6 创建组件族表 336
12.1.7 创建多层族表 337
12.1.8 创建或修改UDF族表 338
12.1.9 使用Microsoft Excel编辑族表 338
12.2 用族表法设计产品实例1——创建六角头螺栓族表 339
12.3 用族表法设计产品实例2——创建螺纹联接族表 341
12.4 以族表进行零组件替换的应用实例 346
习题 348
第13章 用各种增效工具设计产品 350
13.1 实现产品设计自动化及其实例 350
13.1.1 UDF库概述 350
13.1.2 UDF库的创建实例 353
13.1.3 产品设计自动化综合应用实例 356
13.2 高效率地管理视图及其应用实例 372
13.2.1 分解组件视图及其应用实例 372
13.2.2 显示剖面及其应用实例 375
13.2.3 创建组件区域及其应用实例 376
13.2.4 设置显示样式及其实例 379
13.3 高效率地管理大型组件及其应用实例 380
13.3.1 各种简化表示及其应用实例 380
13.3.2 收缩包络模型及其创建实例 383
13.3.3 包络及其创建实例 385
13.3.4 通过复制导引曲面创建空间管道 388
13.4 高效率地修改编辑组件及其应用实例 391
13.5 建立各种专用数据库及其应用实例 406
13.5.1 材料库及其应用实例 406
13.5.2 材质（纹理）库及其应用实例 408
13.5.3 标准件库与通用件库 410
习题 410
第14章 产品效果图设计 411
14.1 产品效果图设计基础 411
14.1.1 渲染的基本概念 411
14.1.2 光与影的技（艺）术 414
14.2 Pro/E野火4.0的高级渲染扩展 419
14.3 产品效果图设计实例1 426
14.4 产品效果图设计实例2 427
14.5 产品效果图设计实例3 428
14.6 产品效果图设计实例4 429
习题 432
第15章 数字化样机设计——电缆的三维布线 433
15.1 三维布线概述 433
15.2 单芯电缆的三维布线实例 438
15.3 多芯电缆的三维布线实例 443
15.4 扁平电缆的三维布线实例 452
习题 457
第16章 用行为建模法设计产品 458
16.1 行为建模概述 458
16.1.1 行为建模功能和基本构建块 458
16.1.2 行为建模技术 459
16.1.3 行为建模流程 459
16.2 敏感度、可行性、优化研究及应用实例 460
16.2.1 敏感度分析及其应用实例 460
16.2.2 分析特征、可行性和优化研究概述 464
16.2.3 敏感度、可行性和优化研究应用实例 465
16.3 多目标研究及应用实例 471
16.3.1 多目标设计研究概述 471
16.3.2 多目标设计研究应用实例 472
习题 475
第17章 用运动仿真法设计产品 476
17.1 机构运动仿真 476
17.1.1 机构运动仿真概述 476
17.1.2 机构运动仿真菜单命令和按钮 478
17.1.3 关于机构模型树和信息菜单 479
17.2 连杆机构模型设计与运动仿真 480
17.2.1 连杆机构概述 480
17.2.2 曲柄摇杆机构模型设计与运动仿真 481
17.3 凸轮机构模型设计与运动仿真 487
17.3.1 凸轮机构概述 487
17.3.2 对心直动盘形凸轮机构模型设计与运动仿真 488
17.4 齿轮机构模型设计与运动仿真 497
17.4.1 齿轮机构概述 497
17.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮机构模型设计与运动仿真 498
习题 504
第18章 用有限元法设计产品 505
18.1 有限元法概述 505
18.2 Pro/MECHANICA基础及其应用实例 507
18.2.1 Pro/MECHANICA简介 507
18.2.2 使用Pro/MECHANICA的基本步骤 512
18.2.3 线性静态应力分析实例——耳型支座的有限元分析 513
18.3 变截面悬臂梁的有限元法设计（集成的基本模式） 516
18.3.1 Mechanica分析／研究概述 516
18.3.2 灵敏度分析与优化设计概述 518
18.3.3 灵敏度分析与优化设计实例 519
习题 556
参考文献 557