三維機械設計(2018年科學出版社出版教材)

《三維機械設計》是由劉宏新主編，科學出版社於2018年出版的普通高等教育“十三五”規劃教材。該教材可供普通高等教育機械工程及相關專業的專業基礎課程教材，也可適合工程技術人員的培訓與自學，以及工作實踐中對特徵草圖繪製、難點結構造型、複雜裝配、工程圖規範等的查詢。

該教材共有18章，主要闡述CATIA簡介與運用基礎、草圖工作檯與基本操作、圖形繪製與修飾等三維機械設計的基礎內容和基本技術方法。

基本介紹

• 書名：三維機械設計
• 作者：劉宏新
• 類別：普通高等教育“十三五”規劃教材
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2018年3月1日
• 頁數：532 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787030565020
• CIP核字號：2018021407
• 字數：928千字

成書過程

修訂情況

《三維機械設計》是為了適應科技進步引起的生產方式變革並滿足現代工程師掌握先進設計技術的需求，以及結合編者的工程套用經歷與教學實踐經驗修訂而成。

《三維機械設計》由全體編委會成員共同完成修訂。

編委會成員名單

主編	劉宏新
副主編	郭麗峰、尚家傑、石端偉
編委	白雪、衛孫偉、劉元林、李赫、鄒湘軍、張增學、趙艷忠、侯國安、唐儒、賴慶輝

出版工作

2018年3月1日，《三維機械設計》由科學出版社出版。

出版工作人員名單

責任編輯	責任校對	責任印製	封面設計
朱曉穎、任俊	郭瑞芝	霍兵	迷底書裝

內容簡介

《三維機械設計》根據三維機械設計的技術體系規劃設計了技術綜述、草圖繪製、實體造型、產品裝配、工程製圖和套用實例6個篇幅；編排了18個技術章節，講解了產品從構思、造型、裝配直至工程圖紙的三維機械設計流程與方法。

教材目錄

第一篇 技術綜述第1章 CAD基本知識1.1 一般概念1.2 發展歷程1.3 二維設計與三維設計對比1.3.1 二維設計方法1.3.2 三維設計方法1.3.3 三維CAD技術優勢1.4 常用三維機械設計軟1.5 CAD技術發展趨勢第2章 CATIA簡介與運用基礎2.1 概述2.2 功能模組2.2.1 模組組2.2.2 設計階段相關技術模組2.3 產品設計的一般過程2.4 工作環境與基本設定2.4.1 啟動CATIA2.4.2 工作界面2.4.3 管理模式2.4.4 環境設定2.5 功能定製2.5.1 開始選單定製2.5.2 用戶工作檯定製2.5.3 工具列定製2.5.4 命令定製2.5.5 選項定製2.6 基本操作2.6.1 鍵盤和滑鼠2.6.2 指南針2.6.3 結構樹2.6.4 檔案2.7 公共工具列2.7.1 標準工具列2.7.2 視圖工具列2.7.3 測量工具列第二篇 草圖繪製第3章 草圖工作檯與基本操作3.1 概述3.1.1 基本概念3.1.2 工作檯的啟動和退出3.2 工作選單3.3 草圖設計專屬工具列3.4 設定概述3.4.1 選項設定3.4.2 工具列設定第4章 圖形繪製與修飾4.1 基礎圖形繪製4.1.1 輪廓線4.1.2 預定義的輪廓4.1.3 圓4.1.4 樣條線4.1.5 二次曲線4.1.6 直線4.1.7 軸4.1.8 點4.2 修飾特徵4.2.1 圓角與倒角4.2.2 重新限定4.2.3 變換4.2.4 3D幾何圖形第5章 約束與草圖動畫5.1 約束5.1.1 約束的基本知識5.1.2 幾何約束5.1.3 尺寸約束5.1.4 受約束的幾何圖形5.1.5 編輯多重約束5.2 草圖動畫5.2.1 製作流程5.2.2 機構簡圖繪製5.2.3 約束5.2.4 自由度釋放5.2.5 驅動約束確定5.2.6 機構驅動與設定5.2.7 機構修飾5.3 動畫套用示例5.3.1 機構運動描述5.3.2 機構簡圖繪製5.3.3 約束5.3.4 機構驅動5.3.5 數據測量第6章 草圖輔助工具6.1 草圖可視化6.1.1 平面剖切零件6.1.2 二維可視化6.1.3 三維可視化6.1.4 診斷6.1.5 尺寸約束6.1.6 幾何約束6.2 草圖求解狀態與分析6.2.1 草圖求解狀態6.2.2 草圖分析第三篇 實體造型第7章 零件工作檯與基本操作7.1 概述7.1.1 零件設計方法7.1.2 零件設計一般步驟7.2 零件設計工作檯7.2.1 啟動7.2.2 用戶界面7.2.3 工具列7.3 參考元素7.3.1 點7.3.2 直線7.3.3 平面7.3.4 軸系第8章 主體結構創建8.1 拉伸8.1.1 凸台8.1.2 凹槽8.2 旋轉8.2.1 旋轉體8.2.2 旋轉槽8.3 孔8.4 掃掠8.4.1 肋8.4.2 開槽8.5 高級拉伸8.5.1 實體混合8.5.2 加強肋8.6 多截面特徵8.6.1 多截面實體8.6.2 多截面移除8.7 布爾操作8.7.1 幾何體組裝8.7.2 幾何體添加和移除8.7.3 幾何體相交8.7.4 幾何體聯合修剪8.7.5 移除塊第9章 修飾與特徵9.1 圓角與倒角9.1.1 圓角9.1.2 倒角9.2 拔模9.2.1 拔模斜度9.2.2 拔模反射線9.2.3 可變角度拔模9.3 盒體9.4 厚度9.5 螺紋9.6 移除與替換面9.6.1 移除面9.6.2 替換面9.7 移動9.7.1 平移9.7.2 旋轉9.7.3 對稱9.7.4 定位變換9.7.5 鏡像9.8 陣列9.8.1 矩形陣列9.8.2 圓形陣列9.8.3 用戶陣列9.9 比例9.9.1 縮放9.9.2 仿射第10章 屬性與渲染10.1 屬性10.1.1 材料添加10.1.2 材料屬性修改10.2 測量10.2.1 測量間距10.2.2 測量項10.2.3 測量慣量10.3 渲染10.3.1 場景選擇10.3.2 渲染選項10.3.3 渲染區域定義及保存

第四篇 產品裝配第11章 裝配設計工作檯與基本操作11.1 概述 11.1.1 裝配設計的一般流程11.1.2 裝配設計工作檯11.1.3 常用術語11.1.4 選項設定11.2 零部件添加11.2.1 插入新建部件11.2.2 插入新建產品或零件11.2.3 插入現有部件11.2.4 多實例化11.2.5 機械標準零件庫11.3 裝配體管理11.3.1 零部件編輯11.3.2 零部件屬性設定11.3.3 結構樹排序11.3.4 裝配元素刪除11.3.5 零部件替換11.3.6 零部件編號11.3.7 零部件名稱與展示11.3.8 零部件卸載與載入第12章 裝配約束與調整12.1 概述12.1.1 裝配約束與自由度12.1.2 常見裝配約束符號12.1.3 操作對象的切換12.2 常用裝配約束12.2.1 固定約束12.2.2 相契約束12.2.3 接觸約束12.2.4 偏移約束12.2.5 角度約束12.2.6 裝配約束創建模式12.3 其他裝配約束與設定12.3.1 快速約束12.3.2 固聯約束12.3.3 柔性、剛性子裝配12.3.4 更改約束12.3.5 重複使用陣列12.3.6 查看某個部件的約束12.4 零部件位置調整12.4.1 捕捉和智慧型移動12.4.2 位置的自由調整第13章 裝配特徵與高級套用13.1 裝配特徵13.1.1 部件分割13.1.2 裝配孔13.1.3 裝配凹槽13.1.4 部件添加13.1.5 部件移除13.1.6 部件對稱13.2 裝配標註13.2.1 焊接特徵13.2.2 文本13.2.3 標識註解13.3 裝配分析13.3.1 零部件分解13.3.2 切割13.3.3 物料清單13.3.4 分析更新13.3.5 約束、自由度分析13.3.6 依賴項分析13.3.7 機械結構分析13.3.8 計算碰撞分析13.4 裝配動畫13.4.1 裝配動畫簡介13.4.2 DMU配件工作檯13.4.3 裝配動畫的製作流程第五篇 工程製圖第14章 製圖工作檯與基本操作14.1 概述14.1.1 基本概念14.1.2 工程製圖工作檯的啟動14.1.3 工具列14.1.4 基本操作14.2 基本設定14.2.1 標準檔案自定義14.2.2 國標製圖環境設定14.2.3 圖層的設定14.2.4 圖紙格式及圖框設定第15章 機件的表達15.1 概述15.2 常用視圖的創建15.2.1 正視圖15.2.2 投影視圖15.2.3 快速創建基本視圖15.3 剖視圖的創建15.3.1 全剖視圖15.3.2 半剖視圖15.3.3 局部剖視圖15.3.4 斜剖視圖15.3.5 階梯剖視圖15.3.6 旋轉剖視圖15.3.7 區域填充15.4 其他視圖表達方法15.4.1 斷面圖15.4.2 斷裂視圖15.4.3 局部放大圖15.4.4 局部視圖15.4.5 展開視圖15.4.6 輔助視圖15.4.7 軸測視圖15.5 視圖的操作15.5.1 增加新頁15.5.2 視圖的更新15.5.3 視圖的移動、對齊、旋轉15.5.4 視圖隱藏、顯示、刪除15.5.5 視圖的複製、貼上15.5.6 視圖的屬性修改第16章 標註16.1 概述16.2 參考線與特徵線16.2.1 自動生成參考線16.2.2 手動添加軸線16.2.3 手動添加中心線16.2.4 螺紋線添加16.3 尺寸16.3.1 尺寸標註基礎16.3.2 尺寸標註生成16.3.3 尺寸標註編輯16.3.4 尺寸標註干涉分析16.4 形位公差16.4.1 基準符號16.4.2 形狀公差16.4.3 位置公差16.4.4 形位公差編輯16.5 表面粗糙度16.5.1 表面粗糙度基礎16.5.2 符號及代號16.5.3 表面粗糙度標註16.5.4 表面粗糙度編輯16.6 焊接的標註16.6.1 符號及標註方法16.6.2 焊點標註16.6.3 焊接符號標註16.7 文本注釋16.7.1 注釋創建16.7.2 文本編輯16.7.3 文本的位置、方向連結16.8 表格16.8.1 表格創建16.8.2 表格編輯16.8.3 標題欄創建16.8.4 明細表創建第六篇 套用實例第17章 零件設計實例17.1 齒輪17.1.1 實例分析17.1.2 模型創建17.1.3 工程圖創建17.2 軸17.2.1 實例分析17.2.2 模型創建17.2.3 工程圖創建17.3 箱體17.3.1 實例分析17.3.2 模型創建17.3.3 工程圖創建第18章 產品設計實例18.1 滾動軸承18.1.1 實例分析18.1.2 零件創建18.1.3 產品裝配18.2 減速器18.2.1 實例分析18.2.2 零件導入18.2.3 產品裝配18.2.4 工程圖創建

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

• 配套教材

《三維機械設計》擁有配套教材《三維機械設計思維實訓》。

書名	出版社	作者	ISBN	出版時間
《三維機械設計思維實訓》	科學出版社	孫偉	9787030568137	2018年3月1日

• 課程資源

《三維機械設計》配有MOOC視頻、案例視頻等課程資源。

教材特色

1. 注重三維設計的原理與技術講授特點，依託特定的軟體平台，強化知識的普遍性與使用者的適應性；知識點的章節示例與套用實例設定的針對性與可操作性強，注重實踐能力的培養。
2. 示例及實例均選自實際產品或工程項目，兼顧技術性和實用性，避免形成軟體操作步驟的羅列以及空洞技巧的展示。
3. 採用教案、講義式撰寫風格，各章節均附有課前導讀、知識點注釋以及複習與思考。

作者簡介

劉宏新：男，黑龍江人，東北農業大學工程學院副教授，研究方向為教學管理、農業工程。