本書是幫助讀者快速有效地提高三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計實戰(zhàn)能力的案例手冊。主要內(nèi)容包括草圖繪制、點(diǎn)線面、坐標(biāo)與基準(zhǔn)、產(chǎn)品基礎(chǔ)建模與工程制圖、產(chǎn)品曲面造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品零部件裝配與運(yùn)動機(jī)構(gòu)仿真、產(chǎn)品3D渲染與展示、3D掃描與逆向設(shè)計、數(shù)字創(chuàng)意與3D打印等專項案例。書中精選了大量的實戰(zhàn)案例,涉及不同行業(yè),具有很強(qiáng)的實用性和廣泛的適用性,使讀者能夠快速地進(jìn)入實戰(zhàn)狀態(tài)。內(nèi)容編排按星級由淺入深、循序漸進(jìn),讀者通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí),可提高實戰(zhàn)能力。與之配套的在線資源包括:模型的網(wǎng)盤下載地址、掃碼在線瀏覽3D模型、在線視頻課程。本書是全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽(簡稱全國3D大賽)的指定特訓(xùn)手冊,也是三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用能力測評與認(rèn)證體系(3D四六級)的指定特訓(xùn)手冊,還是機(jī)械設(shè)計/創(chuàng)新設(shè)計/3D打印/逆向設(shè)計等課程實訓(xùn)、課程設(shè)計的配套教材,以及NX/CATIA/CREO/Solidworks/DesignX等設(shè)計軟件學(xué)習(xí)必備的案例集。
三年磨一劍,只有想不到,沒有做不到。三年前,看到3D大賽的作品集,我被驚艷到了,這就是機(jī)械設(shè)計/計算機(jī)輔助設(shè)計的天堂!經(jīng)過作者團(tuán)隊、編輯兩年多的溝通、打磨,書稿終于落實到紙面上。交付出版社后,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖髡呔媲缶,?jīng)過十多次編校、更新、再編校,力求準(zhǔn)確無誤,其實不是對自己沒信心,真的是希望對這三年能交付一份令人滿意的答卷!
讓夢想帶著3D翅膀起飛。本書的基本理念是大處著眼,小處著手,在內(nèi)容策劃上既會告訴讀者三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計能做什么,也會按照從何做起,怎么做來逐步規(guī)劃。書稿還呈現(xiàn)形式有很多不一樣,比如,沒有了步驟詳盡的文字解說,利用二維碼技術(shù)展現(xiàn)三維模型可以動的模型,通過掃碼手指滑動旋轉(zhuǎn)模型,清楚地看清模型的各面的相交關(guān)系,為多維空間想象打下堅實基礎(chǔ)。豐富的、難度層層遞進(jìn)的案例,為讀者在3D設(shè)計方面拋磚引玉。配有基于3D云技術(shù)的討論社區(qū),讀者在案例訓(xùn)練過程中通過手機(jī)掃碼就可進(jìn)入討論社區(qū),在線瀏覽3D模型數(shù)據(jù),在線進(jìn)行項目案例討論,指導(dǎo)教師也能夠方便地用在線三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)及布置教學(xué)任務(wù)。平臺互動支持和3D大賽平臺,是給讀者提供過了強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)支持和展現(xiàn)平臺。
前言
多年來,我們都渴望三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計能像傳統(tǒng)二維機(jī)械制圖一樣,配備高標(biāo)準(zhǔn)的案例集和訓(xùn)練手冊。在今天這樣一個3D數(shù)字化的時代,不僅學(xué)校的師生、全國3D大賽的參賽選手、熱愛創(chuàng)新的創(chuàng)客,而且許多從事工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、管理人員,也需要系統(tǒng)地、全方位地認(rèn)知3D 數(shù)字化,掌握新的數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)。然而,這方面的需求一直得不到滿足,因為編寫這樣的案例集、訓(xùn)練手冊的工作量實在巨大,涉及案例的精選、數(shù)字化的制作、云技術(shù)的集成等。幸運(yùn)的是,在全國3D大賽評審專家委員會、北京航空航天大學(xué)出版社和許多高校、企業(yè)的共同努力和配合下,數(shù)字工坊及作者歷時兩年時間完成了本書的編寫工作,將這種期望變?yōu)楝F(xiàn)實。數(shù)字工坊是一個3D數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)平臺,同時也是全國3D大賽數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新項目、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊的孵化基地。數(shù)字工坊秉承數(shù)據(jù)傳遞價值,數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值理念,是國內(nèi)首家以3D模型數(shù)據(jù)為核心的數(shù)字技術(shù)服務(wù)商。
本書通過全面梳理三維數(shù)字化設(shè)計理念、技術(shù)、方法,精選了100余個行業(yè)典型應(yīng)用案例,有效地融合了機(jī)械、產(chǎn)品等專業(yè)的傳統(tǒng)理論知識,帶領(lǐng)本書的實踐者從零基礎(chǔ)開始,step by step,全面理解、掌握數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計。
讀者通過本手冊介紹的實踐訓(xùn)練,可達(dá)到3D六級水平(即可以綜合運(yùn)用三維數(shù)字化技術(shù)獨(dú)立完成專業(yè)任務(wù)、項目),這將為其在現(xiàn)代工業(yè)體系中從業(yè)或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供技術(shù)保障及可持續(xù)競爭力。
本書為誰而寫:
如果您是學(xué)子、創(chuàng)客,正想把自己的idea設(shè)計并制造出來,或者您未來計劃從事工業(yè)產(chǎn)品、機(jī)械、機(jī)電等相關(guān)設(shè)計與制造工作,那么這本書就是為您準(zhǔn)備的。本書將一步步帶您掌握數(shù)字化設(shè)計、逆向設(shè)計、3D打印及創(chuàng)新設(shè)計。
如果您是傳統(tǒng)機(jī)電、CAD、機(jī)械制圖等相關(guān)專業(yè)的教師,本書中的經(jīng)典案例將幫助您更好地組織課程內(nèi)容,讓課程更生動、更富有參與性。因此,本書可以作為傳統(tǒng)機(jī)電、CAD、機(jī)械制圖等相關(guān)專業(yè)的配套實踐訓(xùn)練手冊。
如果您是創(chuàng)新大賽團(tuán)隊、創(chuàng)新實踐團(tuán)隊的組織教師,本書中的項目式案例將能極好地啟發(fā)團(tuán)隊的創(chuàng)新思維,幫助團(tuán)隊成員按計劃自主學(xué)習(xí)并完成創(chuàng)新設(shè)計作品。
本書特點(diǎn):
本書的基本理念是大處著眼,小處著手。在內(nèi)容策劃上既會告訴讀者三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計能做什么,也會按照從何做起,怎么做來逐步規(guī)劃。
本書編寫是以項目案例為導(dǎo)向的,內(nèi)容精心挑選,包含大量行業(yè)實際的項目案例。這些項目案例強(qiáng)調(diào)設(shè)計思路、設(shè)計方法與設(shè)計步驟,而不局限于軟件操作。
書中有閃電哥三維數(shù)字化設(shè)計達(dá)人幫助初次接觸三維數(shù)字化設(shè)計的讀者逐步建立工程師、設(shè)計師的職業(yè)思維模式。
本書配有一個基于3D云技術(shù)的討論社區(qū)。學(xué)習(xí)者在案例訓(xùn)練過程中,只需用手機(jī)掃碼就可進(jìn)入討論社區(qū),在線瀏覽3D模型數(shù)據(jù),在線進(jìn)行項目案例討論。指導(dǎo)教師也能夠方便地用在線三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)及布置教學(xué)任務(wù)。
本書設(shè)有3D數(shù)字化能力認(rèn)證、全國3D大賽及職業(yè)規(guī)劃兩章,讓每一位數(shù)字工匠有更廣闊的發(fā)揮舞臺。
數(shù)字工坊及作者歷時兩年時間完成了本書的編寫工作。數(shù)字工坊是一個3D數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)平臺,同時也是全國3D大賽數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新項目、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊的孵化基地。數(shù)字工坊秉承數(shù)據(jù)傳遞價值,數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值理念,是國內(nèi)首家以3D模型數(shù)據(jù)為核心的數(shù)字技術(shù)服務(wù)商。
第1章 數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用案例展示 1
1.1
典型作品展示 2
運(yùn)輸機(jī)數(shù)字化設(shè)計 2
汽車白車身數(shù)字化設(shè)計 2
汽車發(fā)電機(jī)用碳刷架的模具數(shù)字化設(shè)計 2
副車架逆向設(shè)計 3
樂器小鼓數(shù)字化展示 3
維特魯威人數(shù)字化3D打印 3
1.2
全國3D大賽優(yōu)秀作品展示 4
逆行 4
航空母艦毛澤東號 4
鯊號多功能摩托車 5
新型花生聯(lián)合收獲機(jī) 5
60年萬噸高速棒材生產(chǎn)線 6
新型多功能公路銑刨機(jī) 6
可動機(jī)器人3D打印 7
蓄電池再制造分選線 7
第2章三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計特訓(xùn) 9
2.1
草圖繪制專項案例 10
直線專項 10
直線與圓弧專項 10
橢圓專項 11
相切圓弧專項 11
鏡像專項 12
陣列專項 12
偏置曲線專項 13
草圖定位專項 13
不規(guī)則圖形專項 14
鏡像綜合訓(xùn)練 15
相切綜合訓(xùn)練 15
可變參數(shù)訓(xùn)練 16
2.2
點(diǎn)、線、面專項案例 17
五角星 17
正四面體 17
鉆石 18
法平面上建線 18
2.3
坐標(biāo)系與基準(zhǔn)專項案例 19
坐標(biāo)系 19
移動體 20
2.4
產(chǎn)品基礎(chǔ)建模與工程制圖專項案例 21
基礎(chǔ)建模 21
回轉(zhuǎn)體建模 22
斜面建模 23
加強(qiáng)筋的運(yùn)用 24
布爾運(yùn)算 25
側(cè)面擋塊 26
合頁轉(zhuǎn)動板 28
把手 30
鑄鋼底盤 32
底板 34
軸承 36
止擋 38
拖車鉤加強(qiáng)支架 40
銅罩 42
閥體 44
扇形齒輪 46
長芯導(dǎo)向套 48
緩沖器座 50
吊卡體 52
連桿 54
簡單沖壓件 56
工字形沖壓件 58
幾字形沖壓件 60
電腦機(jī)箱 62
連接板 64
塑料煙灰缸 66
公交車扶手 68
塑料結(jié)構(gòu)件 70
電話機(jī)底座 72
導(dǎo)向軸支座 74
2.5
產(chǎn)品曲面造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計專項案例 76
USA35翼型截面輪廓 76
空間螺旋線 77
汽車外形空間線 78
鋼絲彈卡 79
笑臉 80
波浪線 81
阿基米德螺線 82
正弦函數(shù)曲線 83
旋鈕 84
鼠標(biāo) 85
螺旋槳葉片 86
鉆石 87
星形零件 88
盒體 89
塑料瓶 90
曲面補(bǔ)面瓜籽 91
曲面補(bǔ)面橢圓開關(guān) 92
曲面補(bǔ)面五邊面 93
漸消面橄欖球 94
漸消面螺旋面 95
Hello Kitty 96
Monkey 97
沐浴頭 98
相連交叉環(huán) 99
莫比烏斯環(huán) 100
3D圈圈標(biāo) 101
克萊因瓶 102
三角支撐底座 103
創(chuàng)意水杯 104
攝像頭 105
投影儀 106
音響 107
紫砂壺 108
電熨斗 109
MP3 110
香皂盒 111
2.6 產(chǎn)品零部件裝配與運(yùn)動機(jī)構(gòu)仿真專項案例 112
鎖扣 112
鸚鵡 113
可傾斜工作臺 114
腳輪 115
固定球閥 116
凸輪機(jī)構(gòu) 130
連桿機(jī)構(gòu) 131
機(jī)械手臂 132
斯特林水平發(fā)動機(jī) 133
2.7 產(chǎn)品3D渲染與展示專項案例 134
鎖芯 134
珠寶項鏈墜 135
紫砂壺 136
鼠標(biāo) 137
手電鉆 138
2.8 3D掃描與逆向設(shè)計專項案例
139
鷹雕塑逆向的設(shè)計流程(數(shù)據(jù)采集使用光柵照相掃描儀) 139
鼠標(biāo)逆向設(shè)計流程(數(shù)據(jù)采集使用手持激光掃描儀) 140
接板 141
軸座 142
藝術(shù)瓶 143
風(fēng)扇 144
愛因斯坦人像 145
人偶 146
鼠標(biāo) 147
2.9 數(shù)字創(chuàng)意與3D打印專項案例 148
創(chuàng)意花瓶 148
創(chuàng)意手機(jī)支架 149
人物頭像與玩偶 150
異形齒輪 151
3D立體拼插模型鸚鵡老爺車 152
第3章如何獲得3D數(shù)字化能力認(rèn)證 153
3D四六級特點(diǎn) 154
3D四六級在線考試系統(tǒng) 154
3D四六級在線考試系統(tǒng)主要功能 155
第4章如何參加全國3D大賽、展現(xiàn)自我 159
大賽賽程 161
參賽對象 161
大賽報名方式 161