第1章 数字化技术与产品开发 1
1.1计算机在制造业中的作用 2
1.2数字化技术的内涵 3
1.3产品开发活动的流程 5
1.4数字化改变了产品开发的方式 5
1.4.1产品开发过程的要素 5
1.4.2产品开发过程的发展 6
1.4.3数字化改变了设计师的工作方式 7
1.4.4数字化提高了产品信息交换水平 7
1.4.5数字化使得产品创新更容易 8
1.5传统产品开发周期和数字化产品开发周期的比较 8
1.6小结 9
习题 10
第2章 产品数字化概念设计技术 11
2.1设计的重要性 11
2.2产品设计的概念、分类和发展 12
2.2.1设计的概念 12
2.2.2产品设计的分类 12
2.2.3产品设计过程历史 14
2.2.4产品设计过程的发展趋势 16
2.3概念设计与数字化 17
2.3.1概念设计的定义 17
2.3.2概念设计的重要性 17
2.3.3计算机辅助概念设计 18
2.4基于知识的概念设计系统 19
2.4.1知识工程 19
2.4.2基于知识的概念设计 19
2.5计算机支持的变型设计 21
2.5.1模块化变型设计 22
2.5.2基于CSP的参数化变型设计 23
2.5.3基于实例推理技术的变型设计 24
2.6概念设计过程模型简介 24
2.7含有概念设计数字化模块的商业软件 25
2.8应用实例 27
2.8.1基于知识的变型设计举例——凸轮连杆机构变型设计 27
2.8.2配置设计举例——滑板车的配置设计 29
习题 31
第3章 数字化几何建模技术 32
3.1数字化几何建模及其发展历程 32
3.2设计意图与几何模型 33
3.2.1设计意图的概念 33
3.2.2设计意图的表达 34
3.2.3设计意图和几何模型的作用 34
3.3几何模型分类 36
3.4基于特征的造型技术 39
3.5基于约束的造型技术 43
3.6产品的数字化装配技术 45
3.7造型实例 49
3.7.1连杆造型 49
3.7.2凸轮造型 60
3.8装配实例 66
3.8.1凸轮连杆机构的装配 66
3.8.2可折叠自行车的装配 73
3.9产品数据与产品数据交换标准 75
习题 77
第4章 产品开发中的数字化分析 78
4.1有限元分析技术 78
4.1.1工程问题的解析解与数值解 78
4.1.2有限元方法概述 79
4.1.3弹性力学有限元法 80
4.1.4应用实例 83
4.2机械产品设计中的运动分析 90
4.2.1运动分析概述 90
4.2.2机构运动分析 90
4.2.3应用实例 91
习题 98
第5章 数字化制造技术 99
5.1数字化制造技术概述 99
5.1.1数字化制造的背景 99
5.1.2数字化制造的特点 102
5.1.3常用数字化制造的设备 104
5.2数控机床 108
5.2.1数控机床的产生及发展历史 108
5.2.2数控机床的组成及工作原理 110
5.2.3数控机床的分类 113
5.2.4数控机床的特点及应用 117
5.2.5数控机床的发展趋势 119
5.3数控机床编程基础 121
5.3.1数控机床的坐标系 121
5.3.2程序编制的基础 122
5.4计算机辅助制造 125
5.4.1计算机辅助编程 126
5.4.2数控加工过程检验与仿真 133
习题 139
第6章 产品生命周期管理 140
6.1产品数据管理 140
6.1.1产品数据管理概述 140
6.1.2PDM系统的主要功能 141
6.1.3PDM的发展 143
6.2产品生命周期管理 143
6.2.1产品生命周期管理概念 143
6.2.2PLM系统的主要功能 145
6.2.3PLM的发展历史 146
6.3系统实例 147
6.3.1TeamCenter系统 147
6.3.2TeamCenter的主要功能 149
习题 156
第7章 数字化设计制造实例 157
7.1设计需求分析 157
7.2设计任务定义 157
7.3概念设计与详细设计 158
7.4工程分析和设计优化 159
7.5数控加工工艺开发、样机制造 169
7.6小结 174
习题 174
参考文献 175