《數(shù)字化設(shè)計與制造實訓(xùn)教程》為工程技術(shù)訓(xùn)練教材!稊(shù)字化設(shè)計與制造實訓(xùn)教程》在介紹數(shù)字化設(shè)計與制造理論知識的基礎(chǔ)上,重點對RV減速器齒輪、凸輪機構(gòu)、自動夾具、塑料模具、數(shù)控滑臺和機床附件的數(shù)字化設(shè)計與制造實例進行了詳細闡述。
工程案例在敘述上盡量按照工程項目任務(wù)的流程進行編排,便于教學(xué)和訓(xùn)練的組織!稊(shù)字化設(shè)計與制造實訓(xùn)教程》是為高等學(xué)校機械類現(xiàn)代工程技術(shù)訓(xùn)練編寫的教材,也可作為近機械類或非機械類實踐教學(xué)的教材。
隨著現(xiàn)代產(chǎn)品需求的個性化和多樣化,以及產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的加快,對產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程提出了巨大的挑戰(zhàn)。原來,一個產(chǎn)品從工程設(shè)計到實體裝配,往往要經(jīng)過一個漫長的過程,至少包括產(chǎn)品設(shè)計方案規(guī)劃階段、詳細設(shè)計階段、成熟出圖階段、工藝準備階段、生產(chǎn)準備階段、零部件制造階段和裝配調(diào)試階段等。而數(shù)字化設(shè)計與制造則是利用數(shù)字化技術(shù)完成產(chǎn)品設(shè)計和制造的全過程,包括產(chǎn)品的三維(3D)設(shè)計、虛擬裝配、仿真、虛擬制造、虛擬檢測和通過數(shù)字化機床加工出實際產(chǎn)品,數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期,提升了產(chǎn)品的質(zhì)量,F(xiàn)在數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)正在飛機和汽車等行業(yè)被越來越廣泛地應(yīng)用。
數(shù)字化設(shè)計與制造作為一門實踐性很強的綜合性學(xué)科,它涉及機械設(shè)計、機械加工工藝、數(shù)控技術(shù)、現(xiàn)代測試技術(shù)、計算機仿真技術(shù)等多門學(xué)科。要想深刻地理解和掌握,僅有理論知識的學(xué)習(xí)是遠遠不夠的,實際工程項目的訓(xùn)練是深入了解和掌握數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的有效途徑。為了滿足實訓(xùn)教學(xué)的需要,在參考了大量國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合多年來的實踐教學(xué)經(jīng)驗、數(shù)字化設(shè)計與制造科研成果和項目教學(xué)改革,編寫了這本實訓(xùn)教程。本書簡化了學(xué)科理論體系的詳細論述,在結(jié)構(gòu)上以實際教學(xué)訓(xùn)練項目為綱;在選材上力求源于實際工程項目,盡可能反映數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的綜合應(yīng)用,著重于實際訓(xùn)練的可操作性,實例的選擇在制造領(lǐng)域具有典型性;在撰寫手法上每個實例都按照從設(shè)計到制造的實施全過程進行敘述,從而便于學(xué)習(xí)。
本書選取了齒輪設(shè)計與制造實例、凸輪機構(gòu)設(shè)計與制造實例、夾具設(shè)計與制造實例、模具設(shè)計與制造實例、數(shù)控滑臺設(shè)計與制造實例、機床附件設(shè)計與制造實例等6個工程教學(xué)項目。全書共分7章,第1章主要介紹了數(shù)字化設(shè)計與制造的基本概念,數(shù)字化設(shè)計與制造的內(nèi)容,數(shù)字化設(shè)計與制造的學(xué)科體系,以及詳細的數(shù)字化造型技術(shù)、數(shù)字化仿真技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)和產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)的集成技術(shù)的內(nèi)涵。第2章介紹了齒輪產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計與制造,內(nèi)容包括齒輪設(shè)計與制造的基礎(chǔ)知識和一個RV減速器齒輪的設(shè)計與制造實施過程。第3章介紹了凸輪機構(gòu)的數(shù)字化設(shè)計與制造,包括凸輪機構(gòu)的簡介和一個對心平底直動推桿盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計與制造實施過程。第4章介紹了夾具的設(shè)計與制造,包括專用夾具設(shè)計方法和一個外排氣側(cè)平衡軸套筒鉆銑夾具的設(shè)計與制造實施過程。第5章介紹了模具的設(shè)計與制造,包括注塑模具設(shè)計方法和一個風(fēng)扇葉片塑料模具的設(shè)計與制造實施過程。第6章介紹了數(shù)控滑臺的設(shè)計與制造,包括數(shù)控滑臺設(shè)計方法和一個二維數(shù)控滑臺的設(shè)計與制造實施過程。第7章介紹了一種車床自動上下料機構(gòu)的設(shè)計與制造實施過程。
本書的第1章由南京工程學(xué)院丁文政和李小笠編寫;第2章由丁文政和華北科技學(xué)院李孝平編寫;第3章~第7章分別由南京工程學(xué)院卞榮、施兆春、侯軍明、牟娟和徐有峰編寫,研究生陳軒宇也做了大量工作。全書由丁文政統(tǒng)稿并擔(dān)任主編,侯軍明、李孝平、卞榮、牟娟擔(dān)任副主編。本書由劉桂芝教授級高級工程師擔(dān)任主審,參加審稿的還有南京工大數(shù)控科技有限公司于春建高級工程師。
本書可作為普通高等院校、高等職業(yè)院校機電類各專業(yè)學(xué)生實踐教學(xué)用書,亦可供工業(yè)企業(yè)技術(shù)人員參考和自學(xué)之用。
在編寫過程中,我們廣泛參考了國內(nèi)外多種同類著作、教材和教學(xué)參考書,在此我們謹向有關(guān)作者表示衷心的感謝。
數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展日新月異,限于作者的水平和學(xué)識,書中難免還存在錯誤和不妥之處,竭誠希望使用本書的讀者提出寶貴意見,以利于本書質(zhì)量的改進和提高,不勝感謝!
1 數(shù)字化設(shè)計與制造基礎(chǔ)
1.1 數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)概述
1.1.1 數(shù)字化設(shè)計與制造概念
1.1.2 數(shù)字化設(shè)計與制造的內(nèi)容
1.1.3 數(shù)字化設(shè)計與制造的學(xué)科體系
1.2 數(shù)字化造型技術(shù)
1.3 數(shù)字化仿真技術(shù)
1.4 數(shù)字化制造技術(shù)
1.5 產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)的集成技術(shù)
2 齒輪設(shè)計與制造實例
2.1 齒輪設(shè)計與制造方法
2.1.1 常見齒輪設(shè)計流程
2.1.2 典型圓柱齒輪制造工藝
2.2 項目任務(wù)介紹
2.3 項目方案設(shè)計
2.4 設(shè)計計算
2.4.1 RV減速器配齒的計算
2.4.2 漸開線行星齒輪強度校核
2.4.3 漸開線齒輪齒廓方程的推導(dǎo)
2.4.4 外嚙合標準漸開線直齒輪的基本幾何參數(shù)
2.4.5 Matlab計算程序
2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.6 工程圖設(shè)計
2.7 零件的CAM加工
2.7.1 通用CAM軟件加工方法
2.7.2 專用機床及專用軟件加工
3 凸輪機構(gòu)設(shè)計與制造實例
3.1 凸輪機構(gòu)簡介
3.1.1 凸輪機構(gòu)的組成及應(yīng)用
3.1.2 凸輪機構(gòu)的類型
3.1.3 凸輪機構(gòu)設(shè)計的基本名詞術(shù)語
3.1.4 凸輪機構(gòu)設(shè)計的主要問題
3.1.5 從動件的運動規(guī)律
3.1.6 凸輪輪廓曲線的設(shè)計
3.1.7 凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理(反轉(zhuǎn)法)
3.1.8 凸輪輪廓曲線設(shè)計的圖解法實例
3.1.9 凸輪輪廓曲線設(shè)計的解析法
3.2 項目任務(wù)介紹與方案設(shè)計
3.3 設(shè)計計算
3.3.1 凸輪輪廓曲線解析方程
3.3.2 本項目實例分析
3.3.3 Matlab計算程序
3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.5 典型結(jié)構(gòu)CAM加工
3.5.1 創(chuàng)建程序
3.5.2 創(chuàng)建幾何體
3.5.3 創(chuàng)建刀具
3.5.4 創(chuàng)建工序
3.5.5 生成NC代碼
4 夾具設(shè)計與制造實例
4.1 專用夾具的基本要求和設(shè)計步驟
4.1.1 對專用夾具的基本要求
4.1.2 專用夾具設(shè)計步驟
4.2 夾具體的設(shè)計
4.2.1 對夾具體的要求
4.2.2 夾具體毛坯的類型
4.3 專用夾具設(shè)計示例
4.4 夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求的標注
4.4.1 夾具總圖上應(yīng)標注的尺寸和公差
4.4.2 夾具總圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求
4.4.3 夾具總圖上公差值的確定
4.5 工件在夾具上加工的精度分析
4.5.1 影響加工精度的因素
4.5.2 保證加工精度的條件
4.6 夾具的經(jīng)濟分析
4.6.1 經(jīng)濟分析的原始數(shù)據(jù)
4.6.2 經(jīng)濟分析的計算步驟
4.7 項目任務(wù)介紹
……
5 模具設(shè)計與制造實例
6 數(shù)控滑臺設(shè)計與制造實例
7 機床輔助機構(gòu)設(shè)計與制造實例
參考文獻