前 言制造創(chuàng)新的具體內(nèi)涵就是要實(shí)施中國制造2025，走新型工業(yè)化的道路，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國。這是我國政府在制造業(yè)領(lǐng)域務(wù)實(shí)求新，努力向德國的工業(yè)化4.0 及美國的CPS 轉(zhuǎn)型的重大舉措。德國的工業(yè)化4.0及美國CPS 的核心要義就是制造業(yè)能基于數(shù)據(jù)分析的轉(zhuǎn)型和延伸性服務(wù)。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)這正是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的大趨勢。制造創(chuàng)新的關(guān)鍵在人，作為培養(yǎng)新一代工程技術(shù)人才的我國高等工科教育，應(yīng)該緊跟這一大好形勢，為工業(yè)化與信息化的深度融合培養(yǎng)出一大批創(chuàng)新性和實(shí)用型的工程技術(shù)人才。為此，本書作者在長期使用和講授國外多款高端CAD 軟件的基礎(chǔ)上，在中國電力出版社的支持下，以2010 年出版的《Pro/E 野火5.0 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真》一書為基礎(chǔ)，依托PTC 公司新推出的Creo 3.0 軟件，增添了新版軟件的大量功能，編寫了這本《Creo 3.0 三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)與高級仿真》升級版教材。PLM（Product Life-circle Management，產(chǎn)品全生命周期的管理）的制造理念和基于MBD（Model Based Definition，基于模型定義）的數(shù)字化設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析是中國制造2025應(yīng)有之要義。編寫本書的指導(dǎo)思想就是以PLM 和MBD 理念為引導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝等基礎(chǔ)理論知識與計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，把機(jī)械制圖、AutoCAD、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)及三維建模技術(shù)（CATIA、NEXT 及Creo 3.0）等多門課程所講授的基本理論、知識和技能密切地融合在一起，注重理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的提高，切實(shí)培養(yǎng)具有實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的實(shí)用型技術(shù)人才。美國PTC 公司最新發(fā)布的Creo 3.0是國際上最著名的CAD/CAE/CAM 軟件之一，在機(jī)械、汽車、模具、航空、航天和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等設(shè)計(jì)、制造企業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，極大地提高了用戶的設(shè)計(jì)、制造水平。Creo 3.0 的前身Pro/ENGINEER Wild Fire 在中國的高端CAD/CAM 市場占有很大的份額，是中國應(yīng)用最為廣泛的高端CAD/CAM 產(chǎn)品之一。Creo 3.0 基于特征技術(shù)和參數(shù)化技術(shù)，支持三維建模、零部件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、動態(tài)仿真、結(jié)構(gòu)分析和零件數(shù)控加工，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、機(jī)械工程師和高等院校師生最好的幫手。熟練掌握Creo 3.0 的應(yīng)用，必將給設(shè)計(jì)者帶來極大的便利，也必將幫助設(shè)計(jì)者創(chuàng)造更豐厚的業(yè)績。2011 年6 月PTC 公司在全球發(fā)布了該軟件的最新版本Creo 3.0，在操作界面上完全采用Windows 風(fēng)格并做出了創(chuàng)新性地改進(jìn)，在操作過程中更符合設(shè)計(jì)者的邏輯思維過程，在操作命令方面更凸顯其集成、簡約、直觀、靈活、方便的特色，從而大大有利于提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。然而，畢竟Creo 3.0 是一個相當(dāng)復(fù)雜、專業(yè)化的軟件系統(tǒng)，功能模塊和操作命令眾多，界面層次繁雜，數(shù)據(jù)量龐大，初學(xué)者無人指點(diǎn)，往往不知如何下手。對初學(xué)者和入門者來說，Creo 3.0 又顯得十分神秘！本書以Creo 3.0 中文版為藍(lán)本，結(jié)合編著者40 余年來從事CAD/CAE/CAM 教學(xué)與科學(xué)研究的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編寫，書中包含了編著者近年來的多項(xiàng)科研成果，全書著力詮釋了Creo 3.0軟件的內(nèi)涵和主要功能，并針對一些出版物中模糊理論、濫用概念、誤導(dǎo)讀者的內(nèi)容，進(jìn)行了更正，以供廣大讀者和眾多的PTC 用戶參考。書中內(nèi)容按照Creo 3.0 軟件各功能模塊的邏輯關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)化的組織；以PLM（ProductLife-cycle Management，產(chǎn)品全生命周期的管理）的理念及MBD（Mdel Based Definition，基于模型定義）的思想引領(lǐng)并貫穿于始終；注重機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)制工藝及機(jī)械加工等多方面知識的融合，比較全面地論述了Creo 3.0 的強(qiáng)大功能，并針對具體的特征、零件和產(chǎn)品的創(chuàng)建和高級仿真過程，進(jìn)行深入細(xì)致的介紹。全書內(nèi)容由淺入深，由簡到繁，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和直觀性，重點(diǎn)是對Creo Parametric 的建模功能及使用過程中容易造成失誤的諸多細(xì)節(jié)做了細(xì)致入微的闡述，同時還兼顧了Creo Direct（直接建模）、Creo Simulate（仿真）及FlexibleModeling（柔性建模）等模塊的應(yīng)用。各章節(jié)均列舉了大量來自機(jī)械、汽車、發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)制造行業(yè)及民用產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐案例，特別在解決問題的方式方法上注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，以幫助讀者明確設(shè)計(jì)意圖，理清設(shè)計(jì)思路，掌握設(shè)計(jì)訣竅，舉一反三，靈活應(yīng)用。全書共分為8 章，各章的主要內(nèi)容如下：第1 章Creo 3.0 軟件概覽，介紹了Creo 3.0 軟件的演變和發(fā)展沿革及其所涵蓋的主要子模塊功能，Creo Parametric 的工作環(huán)境和工作界面，還介紹了使用Creo 3.0 進(jìn)行建模和仿真操作的要領(lǐng)和技巧以及所要用到的一些基本工具和輔助工具。第2 章Creo 3.0 特征與參數(shù)化建模，介紹了使用Creo Parametric 進(jìn)行草繪、尺寸參數(shù)標(biāo)注、修改及約束的方法，講解了進(jìn)行拉伸旋轉(zhuǎn)掃描混合掃描混合等特征建模的基本方法，是開展三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第3 章Creo 3.0 曲面設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹Creo 3.0 關(guān)于曲面建模的各種方法，如何創(chuàng)建自由特征數(shù)字化模型，自由式曲面建模的新功能，對于工業(yè)民用產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)、復(fù)雜型面的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。第4 章Creo 3.0 典型零件設(shè)計(jì)，講解如何采用Creo 3.0 的最新功能和基于三維特征和參數(shù)化建模理論設(shè)計(jì)典型零件和常用零件方法和技巧。這是利用Creo 3.0 軟件進(jìn)行CAD 的核心內(nèi)容，也是開展數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本手段。第5 章Creo 3.0 裝配建模產(chǎn)品設(shè)計(jì)，介紹產(chǎn)品整機(jī)裝配設(shè)計(jì)的方法。系統(tǒng)地論述了自底向上（Bottom-Up）和自頂向下（Top-Down）兩種不同的裝配設(shè)計(jì)過程。并在自頂向下的裝配設(shè)計(jì)過程中引入了編者的最新研究成果基于TBS 模型的產(chǎn)品裝配及其變形設(shè)計(jì)方法。第6 章Creo 3.0 工程圖設(shè)計(jì)，在零件設(shè)計(jì)和裝配設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，介紹了Creo 3.0 工程圖設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，包括工程視圖的生成、尺寸標(biāo)注、尺寸公差及形位公差、表面粗糙度的標(biāo)注方法，以及裝配圖中明細(xì)表和BOM 球的生成方法，并展示了若干零件和裝配體工程圖設(shè)計(jì)的案例。第7 章Creo 3.0 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，重點(diǎn)介紹了Creo 3.0 進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的方法、技巧及運(yùn)動仿真應(yīng)用實(shí)例。第8 章Creo 3.0 結(jié)構(gòu)有限元分析及仿真，著重講解Creo 3.0 的工程分析（CAE）模塊Simulate 的重要功能結(jié)構(gòu)有限元仿真的方法和應(yīng)用實(shí)例。本書內(nèi)容充實(shí)全面，重點(diǎn)突出，特色鮮明，組織編排合理。書中具體內(nèi)容和實(shí)例特為高等院校工科類機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化、機(jī)電一體化、模具設(shè)計(jì)與制造、汽車工程、工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、動力工程、電力電子及航空航天等專業(yè)的廣大學(xué)生和教師量身定做。可以作為上述各類專業(yè)的教學(xué)用書，也可以作為機(jī)電類、藝術(shù)類職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教材以及機(jī)電行業(yè)廣大工程技術(shù)人員的參考用書。本書配有一套資料，其中含有各章講解和創(chuàng)建的實(shí)例及若干視頻文件（AVI 格式），讀者可發(fā)郵件到315429517@qq.com 索要，以便上機(jī)演練時參考使用。本書由博士研究生導(dǎo)師、同濟(jì)大學(xué)齊從謙教授和上海師范大學(xué)天華學(xué)院李文靜講師分別擔(dān)任主編和副主編，參加編寫的還有同濟(jì)大學(xué)王士蘭副教授。由于編著者水平有限，加之Creo3.0 本身就是一套博大精深的應(yīng)用軟件，書中難免有錯誤和疏漏之處，敬請各校師生及廣大讀者給予批評指正。編 者