前言
第1章引言1
1.1工業(yè)革命與制造業(yè)變革1
1.1.1第一次工業(yè)革命1
1.1.2第二次工業(yè)革命3
1.1.3第三次工業(yè)革命15
1.1.4第四次工業(yè)革命29
1.2制造與制造業(yè)35
1.2.1制造與制造業(yè)的基本概念36
1.2.2制造系統(tǒng)的組成與分類39
1.3現(xiàn)代制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及其發(fā)展趨勢(shì)40
思考題及習(xí)題44
第2章數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)概述48
2.1數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的學(xué)科體系48
2.2數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的特點(diǎn)53
2.3數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的歷史與發(fā)展趨勢(shì)55
2.4產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造案例64
思考題及習(xí)題71
第3章產(chǎn)品數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)73
3.1工程數(shù)據(jù)的類型及其數(shù)字化處理方法73
3.1.1工程數(shù)據(jù)的類型73
3.1.2工程數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理方法75
3.2數(shù)表的程序化處理75
3.2.1簡(jiǎn)單數(shù)表的程序化處理75
3.2.2列表函數(shù)數(shù)表的插值處理76
3.3線圖的程序化處理77
3.3.1線圖的表格化處理77
3.3.2線圖的公式化處理77
3.4數(shù)據(jù)文件79
3.4.1數(shù)據(jù)文件的生成與檢索79
3.4.2工程數(shù)據(jù)的文件化處理79
3.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)79
3.5.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)80
3.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)83
3.6曲線和曲面的表示85
3.6.1曲線和曲面的基本概念86
3.6.2曲線和曲面的參數(shù)化表示86
3.6.3參數(shù)化曲線的表示及其幾何特性88
3.6.4常用的參數(shù)化曲線90
3.6.5常用的參數(shù)化曲面94
3.7工程數(shù)據(jù)數(shù)字化處理軟件開(kāi)發(fā)案例96
思考題及習(xí)題102
第4章產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)104
4.1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)概述104
4.2幾何形體在計(jì)算機(jī)中的表示108
4.2.1幾何信息和拓?fù)湫畔?08
4.2.2形體的定義及表示形式109
4.3產(chǎn)品造型技術(shù)111
4.3.1線框造型111
4.3.2曲面造型112
4.3.3實(shí)體造型114
4.3.4特征造型117
4.3.5參數(shù)化造型119
4.3.6參數(shù)化特征造型120
4.3.7直接造型和同步造型124
4.3.8基于模型的產(chǎn)品定義125
4.3.9基于模型的企業(yè)134
4.4數(shù)字化裝配技術(shù)138
4.4.1數(shù)字化裝配的基本概念138
4.4.2數(shù)字化裝配的功能與操作139
4.5幾何形體渲染技術(shù)142
4.5.1消隱143
4.5.2光照143
4.5.3紋理144
4.5.4顏色145
4.6主流數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件介紹145
思考題及習(xí)題148
第5章數(shù)字化仿真技術(shù)152
5.1數(shù)字化仿真技術(shù)概述152
5.1.1數(shù)字化仿真技術(shù)及其分類152
5.1.2數(shù)字化仿真的基本步驟158
5.2數(shù)字化仿真技術(shù)中的有限元法159
5.2.1有限元法的基本概念159
5.2.2有限元法的求解步驟160
5.2.3有限元分析軟件的模塊組成和主流軟件介紹164
5.2.4數(shù)字化仿真應(yīng)用案例167
5.3虛擬樣機(jī)技術(shù)173
5.3.1虛擬樣機(jī)技術(shù)概述173
5.3.2主流虛擬樣機(jī)解決方案176
思考題及習(xí)題185
第6章數(shù)字化制造技術(shù)186
6.1數(shù)字化制造技術(shù)概述186
6.2計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃技術(shù)188
6.2.1計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃的基本概念188
6.2.2計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃的功能模塊191
6.2.3計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃的類型192
6.2.4基于三維模型的工藝規(guī)劃與應(yīng)用案例193
6.3成組技術(shù)198
6.3.1成組技術(shù)的基本概念198
6.3.2零件的分類編碼體系199
6.3.3成組技術(shù)應(yīng)用案例201
6.4數(shù)控加工技術(shù)209
6.4.1數(shù)控加工的基本概念209
6.4.2數(shù)控機(jī)床的組成及分類209
6.4.3數(shù)控編程技術(shù)214
思考題及習(xí)題235
第7章逆向工程與增材制造技術(shù)238
7.1逆向工程技術(shù)概述238
7.2逆向工程的類型與實(shí)施步驟239
7.3實(shí)物逆向工程及其關(guān)鍵技術(shù)241
7.3.1逆向?qū)ο蟮淖鴺?biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量242
7.3.2實(shí)物逆向的數(shù)據(jù)處理與模型重構(gòu)245
7.4逆向工程技術(shù)應(yīng)用案例248
7.5常用逆向工程軟件介紹250
7.6增材制造技術(shù)252
7.6.1增材制造技術(shù)概述252
7.6.2典型的增材制造工藝與設(shè)備258
7.7增材制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)265
思考題及習(xí)題267
第8章數(shù)字化管理技術(shù)269
8.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)269
8.2產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)273
8.3企業(yè)資源計(jì)劃281
8.4制造執(zhí)行系統(tǒng)288
思考題及習(xí)題292
第9章產(chǎn)品數(shù)字化開(kāi)發(fā)集成技術(shù)293
9.1概述293
9.2柔性制造系統(tǒng)293
9.2.1柔性制造系統(tǒng)概述293
9.2.2柔性制造系統(tǒng)的組成與分類294
9.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)299
9.3.1計(jì)算機(jī)集成制造的定義299
9.3.2計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的分類303
9.3.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式與實(shí)施304
9.4協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)305
9.4.1協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展及定義305
9.4.2協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)307
9.4.3協(xié)同設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)309
9.4.4協(xié)同設(shè)計(jì)工具312
9.5網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)314
9.5.1網(wǎng)絡(luò)化制造的定義314
9.5.2網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)316
9.5.3網(wǎng)絡(luò)化制造的基礎(chǔ)技術(shù)321
9.6并行工程322
9.6.1并行工程的定義322
9.6.2并行工程的特點(diǎn)323
9.6.3并行工程的關(guān)鍵技術(shù)324
9.7制造物聯(lián)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)327
9.8數(shù)字化企業(yè)333
9.8.1數(shù)字化企業(yè)的定義333
9.8.2數(shù)字化企業(yè)的構(gòu)建335
9.8.3數(shù)字化企業(yè)的案例分析337
思考題及習(xí)題341
參考文獻(xiàn)343