三維建模與工程制圖是根據(jù)教育部“畫法幾何及機械制圖課程教學基本要求”和國家標準編寫。本書以實用為宗旨，以案例為導向，強化動手、強調(diào)制圖，體現(xiàn)系統(tǒng)性、層次性，使其具有較強的實用價值，注重人才工程設(shè)計能力和創(chuàng)新素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。本書分為兩大部分，一部分為工程圖基本知識、零件工程圖和裝配工程圖，共計九章；一部分為各章節(jié)對應的不同類型的實踐習題。本書首先講解了工程圖基本知識和CATIA工程制圖基礎(chǔ)，通過經(jīng)典案例詳細介紹了CATIA的草圖繪制、三維建模與零件工程圖、三維裝配與裝配工程圖的繪制方法，*后給出各章內(nèi)容的習題。本書可作為高等學校的機類及近機類理工各相關(guān)專業(yè)學生工程制圖的教材，也可作為工程技術(shù)人員了解工程制圖的參考教材。
本書是根據(jù)教育部印發(fā)的 《畫法幾何及機械制圖課程教學基本要求》 和相關(guān)國家標準編寫而成的｡
工程制圖是高等學校工科學生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課, 工程圖是工程技術(shù)人員必須掌握的工程語言, 也是工程領(lǐng)域指導生產(chǎn)的重要技術(shù)文件｡ 正確和規(guī)范地繪圖以及讀圖, 是工程技術(shù)人員必備的基本素質(zhì), 尤其是產(chǎn)品創(chuàng)意､ 創(chuàng)新想法都要通過繪圖來表達和實現(xiàn)｡ 隨著國內(nèi)外三維 CAD / CAM 技術(shù)的廣泛應用, 以及 “中國制造” 邁向 “中國創(chuàng)造”, 工程制圖不能一直停留在傳統(tǒng)的手工制圖層面, 因此對傳統(tǒng)的工程制圖教學內(nèi)容和方法的改革刻不容緩｡
20 世紀 90 年代, 國家提出 “甩圖板” 工程, 主要是指直接繪制工程圖, 但并沒有將三維設(shè)計與工程制圖緊密結(jié)合, 不是從三維設(shè)計到工程制圖, 不能實現(xiàn)產(chǎn)品的仿真分析, 不能滿足產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的要求｡ 本書將首次采用 “甩圖板” 的工程制圖理念, 以教育部工程訓練綜合能力大賽中的無碳小車經(jīng)典案例為對象, 將法國達索系統(tǒng)的國際著名三維 CAD / CAM / CAE 軟件 CATIA ( Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application) 的先進設(shè)計理念貫穿在當代的工程制圖里, 注重設(shè)計的實用性, 從工程圖概念入手, 采用 CATIA 軟件進行對象的草圖設(shè)計､ 三維零件設(shè)計､ 三維裝配設(shè)計, 以及零件工程圖和裝配工程圖繪制等, 涵蓋軸套類零件､ 盤類零件, 以及螺紋連接件､ 軸承､ 齒輪､ 彈簧等大部分典型機械零件類型｡ 通過無碳小車項目將工程圖學､ 三維建模與裝配以及二維工程圖的繪制有機關(guān)聯(lián)起來, 真正做到三維建模貫穿于整個工程制圖過程中, 通過從三維設(shè)計到工程制圖以及習題和案例, 培養(yǎng)工科設(shè)計者的現(xiàn)代創(chuàng)新設(shè)計思路和理念, 建立機械設(shè)計與機械制造基本工藝的相互關(guān)系, 培養(yǎng)工程設(shè)計與制圖能力, 為工科學生學習機械制造的后續(xù)專業(yè)知識奠定基礎(chǔ)｡
本書分為 3 大部分, 分別為工程圖基本知識､ 零件工程圖和裝配工程圖, 共九章｡ 各章均附有對應的不同類型的習題｡ 本書首先講解了工程圖基本知識和 CATIA 工程制圖基礎(chǔ),然后通過經(jīng)典案例詳細介紹了 CATIA 的草圖繪制､ 三維建模與零件工程圖､ 三維裝配與裝配工程圖的繪制方法｡
本書由上海大學工程訓練國家級實驗教學示范中心､ 法國達索系統(tǒng)學術(shù)認證合作伙伴( ACP) 和教育合作伙伴 ( EPP) , 以及達索系統(tǒng)教育認證考試中心 ( ECTC) 聯(lián)合編寫, 由胡慶夕､ 何嵐嵐､ 張海光任主編, 參加本書編寫的還有劉利､ 劉江麗､ 李文彬､ 李宏､ 朱克華､ 宋晨霞､ 楊磊｡ 本書主要編寫人員不僅具有多年 CATIA 軟件的教學經(jīng)驗, 而且是中國首批獲得達索官方認證證書的教師, 其中多名教師在教育部工程訓練綜合能力大賽上多次獲得大獎, 還有一些是積累了幾十年豐富制造經(jīng)驗和實際加工經(jīng)驗的一線教師｡
本書在編寫過程中, 引用了部分科技文獻與資料, 在此謹向有關(guān)作者致以深深的謝意｡由于三維建模與工程制圖涉及機械設(shè)計與機械制造等多方面知識, 限于作者水平, 書中內(nèi)容難免有不妥與錯誤之處, 敬請讀者批評指正｡
編 者
前言
第 1 部分 工程圖基本知識
第 1 章 工程制圖基本知識2
1. 1 圖框和標題欄2
1. 1. 1 圖紙幅面及格式2
1. 1. 2 標題欄及格式3
1. 1. 3 明細欄及格式3
1. 2 視圖4
1. 2. 1 六個基本視圖4
1. 2. 2 向視圖5
1. 2. 3 局部視圖5
1. 2. 4 剖視圖5
1. 2. 5 斷面圖9
1. 2. 6 折斷視圖9
1. 2. 7 局部放大視圖9
1. 3 標注10
1. 3. 1 尺寸10
1. 3. 2 公差 (尺寸公差和幾何公差) 10
1. 3. 3 表面粗糙度10
1. 3. 4 基準11
1. 3. 5 注釋文本 (技術(shù)要求) 11
第 2 章 CATIA 軟件與工程制圖基礎(chǔ) 12
2. 1 CATIA 簡介12
2. 2 CATIA 工程制圖流程12
2. 3 CATIA 工程制圖工作臺簡介 13
2. 4 GB 工程圖環(huán)境設(shè)置15
2. 5 新建工程圖18
2. 6 工作視圖界面和圖紙背景界面轉(zhuǎn)換 19
2. 7 圖框及標題欄設(shè)置19
2. 8 創(chuàng)建視圖22
2. 9 標注27
2. 9. 1 尺寸標注27
2. 9. 2 公差標注30
2. 9. 3 表面粗糙度標注32
2. 9. 4 創(chuàng)建注釋文本32
第 2 部分 零件工程圖
第 3 章 零件圖基本知識34
3. 1 零件圖的作用和內(nèi)容34
3. 1. 1 零件圖的作用34
3. 1. 2 零件圖的內(nèi)容34
3. 2 零件圖的表達分析35
3. 2. 1 零件的視圖選擇35
3. 2. 2 零件主視圖的選擇36
3. 2. 3 零件其他視圖的選擇 39
3. 3 零件圖的尺寸標注43
3. 3. 1 零件圖尺寸標注的基本要求 43
3. 3. 2 正確選擇尺寸基準43
3. 3. 3 合理標注零件尺寸45
3. 4 零件圖的技術(shù)要求53
3. 4. 1 表面粗糙度53
3. 4. 2 極限與配合59
3. 4. 3 幾何公差65
3. 4. 4 零件材料及熱處理67
3. 5 零件的工藝結(jié)構(gòu)67
3. 5. 1 鑄造工藝對零件結(jié)構(gòu)的
要求67
3. 5. 2 機械加工工藝對零件結(jié)構(gòu)的
要求69
Ⅴ
第 4 章 標準件和常用件知識 71
4. 1 螺紋與螺紋緊固件71
4. 1. 1 螺紋71
4. 1. 2 螺紋連接件76
4. 2 鍵、 銷和滾動軸承79
4. 2. 1 鍵及其連接79
4. 2. 2 銷及其連接80
4. 2. 3 滾動軸承81
4. 3 常用件83
4. 3. 1 齒輪83
4. 3. 2 彈簧88
第 5 章 無碳小車典型零件三維建模 92
5. 1 CATIA 三維建模概述92
5. 2 環(huán)套類零件———無碳小車軸承套 93
5. 3 板類零件———無碳小車底盤 96
5. 4 軸類零件———無碳小車后輪軸 99
5. 5 盤類零件———無碳小車后輪封蓋和
后輪103
5. 5. 1 后輪封蓋103
5. 5. 2 后輪105
5. 6 支架類零件———無碳小車單輪上架 110
5. 7 常用件116
5. 7. 1 連桿彈簧116
5. 7. 2 小齒輪118
第 6 章 無碳小車零件工程圖 122
6. 1 CATIA 零件工程圖生成的基本流程 122
6. 2 無碳小車軸套類零件工程圖 123
6. 2. 1 無碳小車后輪軸承套零件工程圖 123
6. 2. 2 無碳小車螺紋連接桿工程圖 127
6. 3 無碳小車盤類零件工程圖 132
6. 3. 1 無碳小車滑輪工程圖 133
6. 3. 2 無碳小車后輪工程圖 135
6. 3. 3 無碳小車小齒輪工程圖 140
6. 4 無碳小車叉架類工程圖 145
6. 5 無碳小車底板工程圖148
6. 6 無碳小車彈簧工程圖151
第 3 部分 裝配工程圖
第 7 章 裝配圖基本知識154
7. 1 裝配圖的作用154
7. 2 裝配圖的內(nèi)容154
7. 3 裝配圖的表達方法155
7. 3. 1 裝配圖的規(guī)定畫法 155
7. 3. 2 裝配圖的特殊表達方法 156
7. 4 零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 159
7. 5 裝配圖的尺寸標注和技術(shù)要求 161
7. 5. 1 裝配圖的尺寸標注 161
7. 5. 2 裝配圖的技術(shù)要求 162
7. 6 裝配圖中的零部件序號及明細欄 162
第 8 章 無碳小車三維裝配 164
8. 1 裝配設(shè)計工作臺概述164
8. 2 無碳小車單輪機構(gòu)裝配 165
8. 3 標準件調(diào)用與參數(shù)化168
8. 4 無碳小車三維總裝配體 170
第 9 章 無碳小車裝配工程圖 174
9. 1 CATIA 裝配工程圖生成的基本流程 174
9. 2 無碳小車總裝圖174
9. 3 無碳小車裝配明細欄182
9. 3. 1 編號182
9. 3. 2 在零件中添加自定義信息 183
9. 3. 3 編輯物料清單185
9. 3. 4 插入物料清單186
9. 4 裝配爆炸圖188
9. 5 無碳小車總裝圖拆畫191
9. 5. 1 由裝配圖拆畫零件圖 191
9. 5. 2 拆畫零件案例192
9. 5. 3 拆畫注意事項195
習題199
第 1 部分 工程圖基本知識199
第 1 章 工程制圖基本知識 199
第 2 章 CATIA 軟件與工程制圖基礎(chǔ) 201
第 2 部分 零件工程圖202
第 3 章 零件圖基本知識202
第 4 章 標準件和常用件知識 206
第 5 章 無碳小車典型零件三維建模 208
第 6 章 無碳小車零件工程圖 211
第 3 部分 裝配工程圖213
第 7 章 裝配圖基本知識213
第 8 章 無碳小車三維裝配 215
第 9 章 無碳小車裝配工程圖 217
參考文獻219
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