《數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程》為工程技術(shù)訓(xùn)練教材!稊(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程》在介紹數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)RV減速器齒輪、凸輪機(jī)構(gòu)、自動(dòng)夾具、塑料模具、數(shù)控滑臺(tái)和機(jī)床附件的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
工程案例在敘述上盡量按照工程項(xiàng)目任務(wù)的流程進(jìn)行編排,便于教學(xué)和訓(xùn)練的組織!稊(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程》是為高等學(xué)校機(jī)械類現(xiàn)代工程技術(shù)訓(xùn)練編寫的教材,也可作為近機(jī)械類或非機(jī)械類實(shí)踐教學(xué)的教材。
隨著現(xiàn)代產(chǎn)品需求的個(gè)性化和多樣化,以及產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的加快,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程提出了巨大的挑戰(zhàn)。原來(lái),一個(gè)產(chǎn)品從工程設(shè)計(jì)到實(shí)體裝配,往往要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,至少包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案規(guī)劃階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、成熟出圖階段、工藝準(zhǔn)備階段、生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)與制造則是利用數(shù)字化技術(shù)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的全過(guò)程,包括產(chǎn)品的三維(3D)設(shè)計(jì)、虛擬裝配、仿真、虛擬制造、虛擬檢測(cè)和通過(guò)數(shù)字化機(jī)床加工出實(shí)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(jì)和制造周期,提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。現(xiàn)在數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在飛機(jī)和汽車等行業(yè)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。
數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性學(xué)科,它涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、數(shù)控技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(shí)的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,實(shí)際工程項(xiàng)目的訓(xùn)練是深入了解和掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的有效途徑。為了滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要,在參考了大量國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合多年來(lái)的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造科研成果和項(xiàng)目教學(xué)改革,編寫了這本實(shí)訓(xùn)教程。本書簡(jiǎn)化了學(xué)科理論體系的詳細(xì)論述,在結(jié)構(gòu)上以實(shí)際教學(xué)訓(xùn)練項(xiàng)目為綱;在選材上力求源于實(shí)際工程項(xiàng)目,盡可能反映數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的綜合應(yīng)用,著重于實(shí)際訓(xùn)練的可操作性,實(shí)例的選擇在制造領(lǐng)域具有典型性;在撰寫手法上每個(gè)實(shí)例都按照從設(shè)計(jì)到制造的實(shí)施全過(guò)程進(jìn)行敘述,從而便于學(xué)習(xí)。
本書選取了齒輪設(shè)計(jì)與制造實(shí)例、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造實(shí)例、夾具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例、模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例、數(shù)控滑臺(tái)設(shè)計(jì)與制造實(shí)例、機(jī)床附件設(shè)計(jì)與制造實(shí)例等6個(gè)工程教學(xué)項(xiàng)目。全書共分7章,第1章主要介紹了數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的基本概念,數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)容,數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的學(xué)科體系,以及詳細(xì)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(jì)與制造,內(nèi)容包括齒輪設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)知識(shí)和一個(gè)RV減速器齒輪的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)程。第3章介紹了凸輪機(jī)構(gòu)的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造,包括凸輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介和一個(gè)對(duì)心平底直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)程。第4章介紹了夾具的設(shè)計(jì)與制造,包括專用夾具設(shè)計(jì)方法和一個(gè)外排氣側(cè)平衡軸套筒鉆銑夾具的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)程。第5章介紹了模具的設(shè)計(jì)與制造,包括注塑模具設(shè)計(jì)方法和一個(gè)風(fēng)扇葉片塑料模具的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)程。第6章介紹了數(shù)控滑臺(tái)的設(shè)計(jì)與制造,包括數(shù)控滑臺(tái)設(shè)計(jì)方法和一個(gè)二維數(shù)控滑臺(tái)的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)程。第7章介紹了一種車床自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造實(shí)施過(guò)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(jí)高級(jí)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(jí)工程師。
本書可作為普通高等院校、高等職業(yè)院校機(jī)電類各專業(yè)學(xué)生實(shí)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(guò)程中,我們廣泛參考了國(guó)內(nèi)外多種同類著作、教材和教學(xué)參考書,在此我們謹(jǐn)向有關(guān)作者表示衷心的感謝。
數(shù)字化設(shè)計(jì)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(shí),書中難免還存在錯(cuò)誤和不妥之處,竭誠(chéng)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(jìn)和提高,不勝感謝!
1 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)
1.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)概述
1.1.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造概念
1.1.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)容
1.1.3 數(shù)字化設(shè)計(jì)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(jì)與制造實(shí)例
2.1 齒輪設(shè)計(jì)與制造方法
2.1.1 常見齒輪設(shè)計(jì)流程
2.1.2 典型圓柱齒輪制造工藝
2.2 項(xiàng)目任務(wù)介紹
2.3 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
2.4 設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4.1 RV減速器配齒的計(jì)算
2.4.2 漸開線行星齒輪強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒輪的基本幾何參數(shù)
2.4.5 Matlab計(jì)算程序
2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.6 工程圖設(shè)計(jì)
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(jī)床及專用軟件加工
3 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造實(shí)例
3.1 凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
3.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用
3.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的類型
3.1.3 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本名詞術(shù)語(yǔ)
3.1.4 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題
3.1.5 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
3.1.6 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)
3.1.7 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理(反轉(zhuǎn)法)
3.1.8 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的圖解法實(shí)例
3.1.9 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的解析法
3.2 項(xiàng)目任務(wù)介紹與方案設(shè)計(jì)
3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1 凸輪輪廓曲線解析方程
3.3.2 本項(xiàng)目實(shí)例分析
3.3.3 Matlab計(jì)算程序
3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(jì)與制造實(shí)例
4.1 專用夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟
4.1.1 對(duì)專用夾具的基本要求
4.1.2 專用夾具設(shè)計(jì)步驟
4.2 夾具體的設(shè)計(jì)
4.2.1 對(duì)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(jì)示例
4.4 夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求的標(biāo)注
4.4.1 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差
4.4.2 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)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(jì)分析
4.6.1 經(jīng)濟(jì)分析的原始數(shù)據(jù)
4.6.2 經(jīng)濟(jì)分析的計(jì)算步驟
4.7 項(xiàng)目任務(wù)介紹
……
5 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例
6 數(shù)控滑臺(tái)設(shè)計(jì)與制造實(shí)例
7 機(jī)床輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造實(shí)例
參考文獻(xiàn)