Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中文版企业应用与工程实践

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出版者:清华大学出版社
作者:孙江宏
出品人:
页数:533
译者:
出版时间:2007-6
价格:59.00元
装帧:
isbn号码:9787302147961
丛书系列:
图书标签:
  • Pro/ENGINEER
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具体描述

《Pro/ENGINEER Wildfire3.0中文版企业应用与工程实践》是有关Pro/ENGINEER Wildfire 3.0企业应用与工程实践的教材,是作者在多年从事Pro/ENGINEER的教学与科研工作中,对培训教案的总结。

全书结合计算机辅助绘图的最新发展和工程实践实例,充分围绕企业应用这一中心,系统讲解了Pro/ENGINEER Wildfire 3.0在企业应用中的一些重点、难点问题及工程实践操作。本节主要内容包括Pro/ENGINEER wildfire 3.0与计算机辅助设计的关系、系统环境配置与视图编辑、参数化建模与标准件库的建立、结构分析与热力学分析、运动学仿真分析、复杂装配、复合材料的创建、焊接的实现、高级编程控制以及工程图中的难点问题等。

全书理论与实践结合紧密。在理论讲解中给出了具体操作前后结果的比较,并且每节都给出了一个工程实例。在实例讲解中,首选进行难点解析,随后采用图形指引方式引导读者逐步练习。

现代工业设计与制造的利器:CAD/CAM/CAE技术深度解析 在日新月异的工业领域,高效、精确的设计与制造是企业保持竞争力的关键。本书将带领您深入探索计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)以及计算机辅助工程(CAE)技术的奥秘,为您勾勒出数字化时代下产品开发的全景图。 第一部分:CAD——精准蓝图的绘就 CAD技术是现代工业设计的基石,它将传统的手绘图纸升级为数字化的三维模型,极大地提升了设计的效率、精度和可修改性。 三维建模的艺术: 本章将从基础的实体建模、曲面建模入手,逐步深入到复杂曲面的创建与编辑。您将学习如何运用各种工具,如拉伸、旋转、扫描、放样等,构建出具有复杂形体的产品部件。同时,我们会探讨如何进行装配设计,将各个零件有机地组合在一起,模拟真实的产品结构,发现潜在的干涉与冲突。 参数化设计的力量: 参数化设计是CAD的核心理念之一。我们将详细讲解如何利用尺寸、约束、关系等参数来驱动模型的变化,使得设计修改变得前所未有的灵活和高效。一个参数的改变,便能牵一发而动全身,快速反映到整个模型中,极大地缩短了设计迭代周期。 工程图的规范化输出: 即使是优秀的三维模型,最终也需要转化为二维工程图,用于生产制造。本章将重点介绍如何从三维模型自动生成标准化的工程视图(主视图、俯视图、侧视图等)、剖视图、局部视图,以及标注尺寸、公差、表面粗糙度等关键信息,确保设计意图被准确无误地传达。 数据管理与协作: 在大型项目和团队协作中,高效的数据管理至关重要。我们将探讨PDM(产品数据管理)系统的基本概念,以及如何进行版本控制、权限管理,确保设计数据的安全与共享。 第二部分:CAM——智能制造的实现 CAM技术是连接设计与制造的桥梁,它将CAD模型转化为机床可识别的指令,驱动自动化生产设备,实现高效、高精度的加工。 从模型到刀具路径: 本章将深入讲解如何将三维CAD模型导入CAM系统,并进行精细的加工路径规划。您将学习到各种切削策略,如面铣、等高线铣、螺旋铣、清角等,并根据零件的几何特征和材料特性选择最优的加工方法。 刀具选择与参数设置: 合理的刀具选择和加工参数(进给量、切削速度、切深等)直接关系到加工质量、效率和刀具寿命。我们将详细分析不同类型刀具(立铣刀、球头铣刀、钻头等)的适用范围,以及如何根据经验和理论计算来设定最佳的加工参数。 后置处理与G代码生成: CAM软件最终需要将生成的刀具路径转化为特定机床控制系统能够识别的G代码。本章将解释后置处理器的作用,以及如何根据机床的特性进行相应的设置,确保生成的G代码能够被正确执行。 仿真验证与优化: 在实际加工前,通过CAM软件的仿真功能对刀具路径进行可视化验证,可以有效避免碰撞、欠切、过切等问题。我们将演示如何利用仿真功能来检查加工过程,并对刀具路径进行优化,以提高加工效率和减少废品率。 第三部分:CAE——设计的科学验证 CAE技术通过数值模拟和分析,在产品设计的早期阶段对产品的性能进行预测和评估,从而大大减少了物理样机的制作和测试成本,并显著提高了产品设计的可靠性。 结构分析(Finite Element Analysis, FEA): 本章将详细介绍有限元分析的基本原理,包括模型划分、载荷施加、边界条件设定等。您将学习如何对零件和装配体进行应力、应变、位移等分析,预测其在各种工况下的受力表现,并根据分析结果优化结构设计,确保产品满足强度和刚度要求。 动力学分析: 了解产品在动态载荷作用下的行为至关重要。我们将探讨瞬态动力学分析,模拟产品在冲击、振动等情况下的响应;以及模态分析,分析产品的固有频率和振型,避免共振现象的发生。 热分析: 对于涉及发热或需要散热的产品,热分析是必不可少的。本章将讲解如何进行稳态热分析和瞬态热分析,预测温度分布、热应力等,为散热设计提供科学依据。 流体分析(Computational Fluid Dynamics, CFD): 探索流体在产品内部或外部的流动行为,对于航空航天、汽车、暖通空调等领域至关重要。本章将介绍CFD的基本概念,以及如何分析流场、压力分布、传热等,优化空气动力学性能或换热效率。 优化设计与多物理场耦合: CAE技术的最终目的是实现优化设计。我们将探讨如何结合CAE分析结果,对设计参数进行迭代优化,以达到轻量化、高强度、低成本等多重目标。同时,也会触及多物理场耦合分析,例如结构-热耦合、流体-结构耦合等,以更全面地评估产品性能。 第四部分:一体化解决方案与企业应用 本书的最后部分将着眼于CAD/CAM/CAE技术的融合与在企业中的实际应用,帮助您构建起一个完整的数字化产品开发流程。 集成化工作流程: 如何将CAD、CAM、CAE无缝集成,构建高效的协同工作流程,是企业面临的重要课题。我们将探讨如何实现模型数据的互通,减少数据转换带来的误差,以及如何建立统一的设计与仿真平台。 典型行业案例分析: 通过分析汽车、航空航天、电子电器、模具制造等行业的实际应用案例,您可以更直观地理解CAD/CAM/CAE技术如何帮助企业解决实际问题,实现创新与突破。 数字化转型与未来趋势: 随着工业4.0、智能制造的深入发展,CAD/CAM/CAE技术也在不断演进。我们将展望该领域的未来发展趋势,例如人工智能在设计与仿真中的应用、数字孪生技术等,帮助您把握行业脉搏,迎接数字化转型的浪潮。 本书旨在为广大工业设计、制造、工程技术人员提供一套系统、深入的学习资源。通过学习本书,您将能够熟练掌握CAD/CAM/CAE的核心技术,并将其有效地应用于实际工程实践中,从而大幅提升产品设计质量、缩短开发周期、降低制造成本,最终增强企业的核心竞争力。

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说实话,这本书的实战案例部分,是它最吸引我一直放在手边查阅的原因之一。很多技术手册光讲理论,操作起来总觉得“水土不服”,但这本书里大量的企业级项目剖析,比如注塑件的拔模分析、大型装配体的干涉检查以及钣金件的展开精度控制,都极其贴合我们日常工作中遇到的“拦路虎”。我特别欣赏作者在讲解复杂装配体管理时所采用的“自顶向下”设计策略的阐述,那种将系统分解、模块化设计的思维模式,远比单纯学会一个“约束”命令要重要得多。读完那几章,我深刻体会到,好的设计不仅仅是画出来的,更是组织和管理出来的。遗憾的是,书中关于数据移植和不同版本间兼容性的讨论略显保守,可能是由于软件更新速度太快导致的,但即便是如此,它对关键文件结构和参数化控制的讲解,依然是理解数据流转的核心关键。如果能再增加一些关于团队协作和版本控制的软件集成(比如与Windchill的深度集成流程截图或流程图),那就更完美了,但现有内容足以让一个团队的设计规范提升一个台阶。

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这本书的厚度足以让一些读者望而却步,但一旦你投入时间去系统学习,你会发现它的内容密度非常高,几乎没有水分。我尤其喜欢它在讲述标准件库构建和设计规范化那一块的论述。在很多小企业里,设计往往是自由发挥,导致后续维护困难,而这本书提供了一个从零开始建立符合企业标准的几何命名规则、特征管理模板的详细路线图。它并没有直接提供现成的模板文件(这也是它“不含”某些特定内容的原因之一),而是教你如何利用Pro/E的内核功能去“制造”自己的企业级工具集。这种授人以渔的方式,远比提供一套固定的模板更有生命力。读完后,我立即组织了我们部门的设计规范研讨会,并参考书中的思路,重新梳理了我们项目的标准配置。唯一让我感到略有遗憾的是,书中对后处理和CAM模块的集成探讨相对简略,主要精力还是集中在设计和工程分析层面,但对于专注于前期的产品定义阶段来说,这本书无疑是一部重量级的、不可替代的实践指南。

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从一个资深CAD用户的角度来看,这本书的价值不在于教你“做什么”,而在于告诉你“为什么这么做”以及“怎样做才能更健壮”。它对于参数化重用的讲解,简直是一本精妙的编程思维入门指南。很多用户停留在“画图”层面,而这本书则引导读者将设计视为一种可被参数驱动和修改的“程序”。例如,它对“父子关系”和“引用”的管理,比官方帮助文档要直观得多。我曾被一个项目的修改需求折磨了好几天,一个基础尺寸的变动需要牵动几百个零件的重新定位,但自从我系统地应用了书中关于骨架模型和自上而下设计的原则后,同样的修改工作量减少了至少百分之六十。这本书的语言风格是那种非常严谨的、略带学术性的陈述,用词精准,很少使用网络流行语或口语化的表达,这反而增强了其作为一本工程参考手册的权威性。它更像是一位严厉但充满智慧的导师,要求你必须理解背后的逻辑,而不是简单地复制粘贴操作步骤。

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这本书的封面设计挺有意思的,那种深蓝色的背景配上简洁的字体,一看就是本专业性很强的工具书。我刚拿到手的时候,花了点时间翻阅了一下目录,内容划分得相当细致,看得出来作者在组织结构上下了不少功夫。比如,它对基础建模的讲解,绝不是那种蜻蜓点水式的介绍,而是深入到了每一个参数背后的逻辑,这一点对于我们这些需要频繁进行复杂曲面设计的工程师来说,简直是福音。我记得有一次做一个航空部件的外形优化,卡在了某个特征的布尔运算上,试了好几种方法都不理想,后来翻到书里专门讲高级特征编辑的那一章,找到了一个非常规的思路,茅塞顿开。不过,我必须指出,对于完全的新手小白来说,直接啃这本书可能有点吃力,它更像是为已经对CAD软件有基本概念,但想实现“企业级”高效应用的用户准备的“进阶秘籍”。如果你只是想做个简单的零件图纸,这本书的深度可能会让你觉得有点过剩,但若你的目标是掌握Pro/E在产品生命周期管理(PLM)流程中的集成应用,那么这本书的价值就凸显出来了,它不仅仅是教你怎么操作软件,更是在传授一种规范化的设计方法论。

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我最初买这本书的时候,是冲着它名字里那个“工程实践”去的,期待看到一些在实验室里学不到的“野路子”或者说是行业内通用的最佳实践。这本书的确没有让我失望,尤其在讲解曲面造型那一块,它突破了基础曲面工具的常用组合,深入到了如何通过曲线的“光顺度”和“曲率连续性”来控制产品外观的视觉效果,这对于汽车内饰或者消费电子产品外壳设计至关重要。我记得书里提到了一个关于“公差分析”的章节,它没有简单地调用软件自带的功能,而是结合了实际加工限制,解释了为什么某些几何特征需要比理论值预留更大的加工裕度,这种结合了制造知识的讲解方式,非常具有说服力。这本书的排版布局也值得称赞,图文并茂,关键命令的快捷键和操作步骤被清晰地框选出来,阅读体验相对流畅。唯一的改进空间可能在于,对于一些非常前沿的模块(比如拓扑优化或者增材制造相关的预处理),内容显得稍稍单薄了一些,不过考虑到Wildfire 3.0的发布年代,这也可以理解,它更多聚焦于那个时代最核心的参数化建模能力。

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