本書共分3個項目,依次介紹了機械機構(gòu)設(shè)計、外觀造型設(shè)計和裝配與仿真。項目1遞進式講述了機械機構(gòu)的基本知識、傳動機構(gòu)、軸類部件和彈簧等設(shè)計內(nèi)容;項目2講述了外觀造型設(shè)計、美學原則應(yīng)用、色彩設(shè)計和表現(xiàn)技法應(yīng)用等;項目3為機械臂裝配與仿真、無人機裝配與仿真、齒輪泵裝配與仿真和3D打印機裝配與仿真,詳細講述了產(chǎn)品設(shè)計完成后,虛擬裝配與仿真的實現(xiàn)步驟。
前 言
3D打。ㄔ霾闹圃欤┘夹g(shù)出現(xiàn)在20世紀90年代中期,它與普通打印的原理基本相同,打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,與計算機連接后,通過計算機控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的設(shè)計圖變成實物。近年來,增材制造已成為我國制造領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)方向之一。國家“十四五”規(guī)劃明確了發(fā)展增材制造在提升制造業(yè)核心競爭力和智能制造技術(shù)方面的重要性,并將增材制造作為未來規(guī)劃發(fā)展的重點領(lǐng)域。與此同時,教學和實際3D打印中,很難找到一本容易上手、邊學邊練、教學一體化的3D打印造型設(shè)計方面的圖書。為了更好地適應(yīng)實際3D打印造型設(shè)計工藝要求,同時滿足院校與3D愛好者的需求,特組織學校教師和企業(yè)技術(shù)人員一起編寫了本書。
本書全面落實黨的二十大報告關(guān)于“實施科教興國戰(zhàn)略,強化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐”“深入實施人才強國戰(zhàn)略”重要論述,明確把培養(yǎng)大國工匠和高技能人才作為重要目標,大力弘揚勞模精神、勞動精神、工匠精神。深入產(chǎn)教融合,校企合作,為全面建設(shè)技能型社會提供有力人才保障。
本書從3D打印造型設(shè)計的基礎(chǔ)理論入手,在理論知識的基礎(chǔ)上,用案例任務(wù)引導(dǎo)教學,以項目作為主線貫穿全書。本書設(shè)有3類項目,設(shè)有“思維導(dǎo)圖”“知識導(dǎo)入”“任務(wù)描述”“任務(wù)目標”“任務(wù)分析”“任務(wù)實施”“任務(wù)拓展”“任務(wù)評價”等欄目。主要特點如下:
1.校企共同開發(fā)
教材的難度和深度與實際生產(chǎn)密切結(jié)合,根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的要求,參照職業(yè)技能標準要求進行編寫。書中的案例絕大部分來自生產(chǎn)實際,部分素材由企業(yè)直接提供,并由全國技術(shù)能手指導(dǎo)。
2.崗課賽證一體化
本書立足3D打印就業(yè)崗位,所有案例均來自工程實踐或競賽項目,具有一定的工程指導(dǎo)性,實現(xiàn)理論教學與實踐教學融通合一、能力培養(yǎng)與工作崗位對接合一。
3.“課程思政”貫穿全過程
教材有效融入新時代中國特色社會主義思想,引入“拓展閱讀”內(nèi)容,發(fā)揮育人功能,注重學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.一體化教學
以“問題驅(qū)動”為原則,根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計課程體系和內(nèi)容,按照工作過程的順序安排教學活動,以問題的方式導(dǎo)入每個知識點,參觀、操作和演練相結(jié)合,降低了學習3D打印造型設(shè)計的技術(shù)門檻,不僅配套了電子教案,而且部分項目還配有演示視頻。
5.引入COMETT 職業(yè)能力測評
通過引入COMETT 職業(yè)能力測評的方法,培養(yǎng)讀者的自我評價能力。
本書由解乃軍(南京工程學院)和劉魯剛(平湖市職業(yè)中等專業(yè)學校)任主編,耿冉冉(南京工程學院)、宣國強(浙江諸暨技師學院)、許劍(徐州技師學院)、李奎(吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學院)任副主編,其他參編人員有:陳莉(武漢高德信息產(chǎn)業(yè)有限公司)、劉雪梅(煙臺船舶工業(yè)學校)、褚南峰(南京工程學院)、史建軍(南京工程學院)、王冠(沈陽機床股份有限公司)、何宇飛(鞍山技師學院)、林繼勝(聊城市技師學院)、汪芳(平湖市職業(yè)中專)、程雪琪(江蘇省徐州技師學院)、康。ㄩL春市機械工業(yè)學校)、梁思夏(聊城市技師學院)、溫秀平(南京工程學院)、張軍(南京工程學院)、段曉霞(武漢高德信息產(chǎn)業(yè)有限公司)、艾亮(四平職業(yè)大學)、毛旭超(浙江諸暨技師學院)、逄浩然(青島西海岸新區(qū)高級職業(yè)技術(shù)學校)、高明怡(沈陽市信息工程學校)、朱晶晶(深圳市創(chuàng)想三維科技股份有限公司)、胡凱。ń鹑A市技師學院)。
本書由資深專家清華大學基礎(chǔ)訓(xùn)練中心顧問付宏生教授和廣西機械工程學會副理事長梁建和教授擔任主審。另外,還要特別感謝張毅、徐鳴遠、張晟祺、紀有旺等南京工程學院3D打印團隊的成員,他們?yōu)楸緯峁┝嗽S多典型案例。
由于增材制造技術(shù)發(fā)展迅速,編者水平有限,書中難免有不足和錯誤之處,懇請各位同仁和廣大讀者給予批評指正。
編 者
目 錄
前言
二維碼索引
緒論
項目1 機械設(shè)計3
任務(wù)1.1 機械與機構(gòu)設(shè)計4
任務(wù)1.2 傳動機構(gòu)設(shè)計19
任務(wù)1.3 軸類部件設(shè)計40
任務(wù)1.4 彈簧設(shè)計49
項目2 外觀設(shè)計61
任務(wù)2.1 造型設(shè)計62
任務(wù)2.2 造型設(shè)計中美學原則的應(yīng)用72
任務(wù)2.3 色彩設(shè)計86
任務(wù)2.4 造型設(shè)計表現(xiàn)技法的應(yīng)用94
項目3 裝配與仿真111
任務(wù)3.1 機械臂裝配與仿真112
任務(wù)3.1.1 機械臂手爪裝配113
任務(wù)3.1.2 運動仿真119
任務(wù)3.1.3 機械臂裝配122
任務(wù)3.2 無人機裝配與仿真129
任務(wù)3.2.1 無人機零部件制作129
任務(wù)3.2.2 無人機裝配134
任務(wù)3.2.3 無人機裝配檢查136
任務(wù)3.2.4 無人機爆炸圖與運動
仿真137
任務(wù)3.3 齒輪泵裝配與仿真143
任務(wù)3.3.1 齒輪泵裝配144
任務(wù)3.3.2 齒輪泵裝配體爆炸視圖
創(chuàng)建155
任務(wù)3.3.3 運動算例應(yīng)用158
任務(wù)3.4 3D打印機裝配與仿真170
任務(wù)3.4.1 3D打印機裝配171
任務(wù)3.4.2 裝配爆炸圖創(chuàng)建181
任務(wù)3.4.3 運動仿真183
參考文獻192