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第1章 产品现代设计方法概论1

1.1 产品的含义与设计原则1

1.1.1 产品的含义1

1.1.2 产品的设计原则3

1.2 产品的分类3

1.3 现代设计理论与方法3

1.3.1 产品的现代设计理论与方法3

1.3.2 机械产品方案的现代设计方法与发展趋势7

1.4 现代模拟分析技术12

1.5 现代数字化设计与分析软件20

1.6 现代数字化造型技术与约束技术31

1.6.1 机械产品数字化造型技术31

1.6.2 机械产品造型约束技术34

习题40

第2章 Pro/E野火4.0功能综述41

2.1 机械产品设计功能42

2.1.1 零件建模42

2.1.2 组件设计44

2.1.3 焊接设计47

2.1.4 详细绘图47

2.1.5 曲面47

2.1.6 渲染49

2.2 钣金件设计功能52

2.3 三维布线功能53

2.3.1 三维布线术语53

2.3.2 用电缆可以执行的操作54

2.4 协同系统设计57

2.5 模块化产品架构58

2.6 模拟分析功能59

2.6.1 Pro/E的分析功能概述59

2.6.2 Pro/E的常规分析功能59

2.6.3 Pro/E的模拟分析功能60

2.7 Pro/E野火4.0版的十大优点和新功能61

2.8 针对中小型企业的CAD解决方案64

习题65

第3章 产品装配设计基础66

3.1 机械结构的固定约束装配66

3.1.1 固定约束类型66

3.1.2 完全约束条件67

3.1.3 固定约束装配实例67

3.1.4 组件与元件的概念70

3.1.5 推荐的装配方式71

3.2 机构构件的连接装配71

3.2.1 机构构件的连接类型71

3.2.2 完成连接定义条件72

3.2.3 机构自由度及其计算72

3.2.4 机构连接装配实例73

3.3 组件的编辑、操作74

3.3.1 顶级组件操作74

3.3.2 “编辑”中的元件操作与装配特征操作85

3.3.3 元件的“封装（自由放置）”87

3.4 创建组件处理计划87

3.5 创建装配工程图91

3.6 产品文件的保存与输出96

习题98

第4章 在组件模式下创建元件99

4.1 在组件中创建零件99

4.1.1 创建实体零件及其实例99

4.1.2 创建“切除”、“合并”和“相交”零件及其实例102

4.1.3 创建镜像零件及其实例105

4.2 在组件中创建子组件106

4.2.1 通过复制创建子组件及其实例106

4.2.2 创建空子组件及其实例108

4.2.3 创建镜像子组件及其实例109

4.3 在组件中创建骨架模型111

4.3.1 骨架模型概述111

4.3.2 在组件中创建骨架模型及其实例113

4.4 在组件中创建主体项目元件118

4.4.1 主体项目元件概述118

4.4.2 在组件中创建主体项目119

4.4.3 创建主体项目元件流程及其实例119

4.5 在组件中创建挠性元件及其实例121

习题123

第5章 用主控零件法设计产品124

5.1 主控零件设计法概述124

5.2 用主控零件设计法设计工艺盒125

5.3 用主控零件设计法设计电视遥控器131

5.4 设计心得160

习题161

第6章 用骨架模型法设计产品162

6.1 用骨架模型法设计连杆机构162

6.1.1 用骨架模型法设计曲柄摇杆机构模型162

6.1.2 用骨架模型法设计曲柄滑块机构176

6.2 用骨架模型法设计机箱类产品180

6.3 用骨架模型法设计简易产品193

习题195

第7章 用布局法设计产品196

7.1 二维布局法及其应用实例196

7.1.1 二维布局法概述196

7.1.2 二维布局法设计步骤及其实例201

7.2 三维布局法及其应用实例214

7.2.1 三维布局法概述214

7.2.2 用三维布局法设计一个“象棋残局”217

习题221

第8章 用立体几何法设计产品222

8.1 立体几何概述222

8.1.1 线性立体几何概述222

8.1.2 曲线立体几何概述223

8.2 用立体几何法设计产品实例1——足球229

8.3 用立体几何法设计产品实例2——篮球238

习题245

第9章 用高级曲面法设计产品246

9.1 曲面与创建高级曲面概述246

9.1.1 曲面与面组概述246

9.1.2 创建高级曲面概述248

9.2 高级曲面法综合应用实例1——方形奶瓶设计249

9.3 高级曲面法综合应用实例2——雪碧瓶设计256

9.4 高级曲面法综合应用实例3——休闲鞋设计268

9.5 高级曲面法综合应用实例4——奇异饰品设计269

9.6 高级曲面法综合应用实例5——文具组合设计270

习题270

第10章 在产品设计中替换元件的各种方法272

10.1 替换元件概述272

10.2 通过族表替换元件操作实例273

10.3 通过互换组件替换元件操作实例276

10.4 通过参照模型替换元件操作实例280

10.5 通过布局图替换元件操作实例283

10.6 通过复制替换元件操作实例286

10.7 通过不相关元件替换元件操作实例287

10.8 通过编辑程序替换元件操作实例288

习题290

第11章 用编程法设计产品291

11.1 Pro/E的设计程序291

11.2 Pro/E编程法的关系式294

11.2.1 关系294

11.2.2 关系式中的函数296

11.2.3 关系式中的运算301

11.2.4 特征关系302

11.3 编辑程序的基本语法302

11.3.1 关系式的格式302

11.3.2 Pro/E典型设计程序的语句303

11.3.3 编辑程序以改正错误309

11.4 编程法的综合应用实例1——齿轮的编辑程序309

11.4.1 渐开线及其参数方程310

11.4.2 几何尺寸计算公式310

11.4.3 齿轮的结构设计312

11.4.4 用编程法设计渐开线直齿圆柱齿轮315

11.4.5 用编程法设计渐开线标准斜齿圆柱齿轮325

11.5 编程法的综合应用实例2——轴系组件设计与编辑327

习题332

第12章 用族表法设计产品333

12.1 用族表法设计产品概述333

12.1.1 族表的概念、功能与优点333

12.1.2 族表结构334

12.1.3 关于多层族表334

12.1.4 关于用户定义特征族表335

12.1.5 创建零件族表335

12.1.6 创建组件族表336

12.1.7 创建多层族表337

12.1.8 创建或修改UDF族表338

12.1.9 使用Microsoft Excel编辑族表338

12.2 用族表法设计产品实例1——创建六角头螺栓族表339

12.3 用族表法设计产品实例2——创建螺纹联接族表341

12.4 以族表进行零组件替换的应用实例346

习题348

第13章 用各种增效工具设计产品350

13.1 实现产品设计自动化及其实例350

13.1.1 UDF库概述350

13.1.2 UDF库的创建实例353

13.1.3 产品设计自动化综合应用实例356

13.2 高效率地管理视图及其应用实例372

13.2.1 分解组件视图及其应用实例372

13.2.2 显示剖面及其应用实例375

13.2.3 创建组件区域及其应用实例376

13.2.4 设置显示样式及其实例379

13.3 高效率地管理大型组件及其应用实例380

13.3.1 各种简化表示及其应用实例380

13.3.2 收缩包络模型及其创建实例383

13.3.3 包络及其创建实例385

13.3.4 通过复制导引曲面创建空间管道388

13.4 高效率地修改编辑组件及其应用实例391

13.5 建立各种专用数据库及其应用实例406

13.5.1 材料库及其应用实例406

13.5.2 材质（纹理）库及其应用实例408

13.5.3 标准件库与通用件库410

习题410

第14章 产品效果图设计411

14.1 产品效果图设计基础411

14.1.1 渲染的基本概念411

14.1.2 光与影的技（艺）术414

14.2 Pro/E野火4.0的高级渲染扩展419

14.3 产品效果图设计实例1426

14.4 产品效果图设计实例2427

14.5 产品效果图设计实例3428

14.6 产品效果图设计实例4429

习题432

第15章 数字化样机设计——电缆的三维布线433

15.1 三维布线概述433

15.2 单芯电缆的三维布线实例438

15.3 多芯电缆的三维布线实例443

15.4 扁平电缆的三维布线实例452

习题457

第16章 用行为建模法设计产品458

16.1 行为建模概述458

16.1.1 行为建模功能和基本构建块458

16.1.2 行为建模技术459

16.1.3 行为建模流程459

16.2 敏感度、可行性、优化研究及应用实例460

16.2.1 敏感度分析及其应用实例460

16.2.2 分析特征、可行性和优化研究概述464

16.2.3 敏感度、可行性和优化研究应用实例465

16.3 多目标研究及应用实例471

16.3.1 多目标设计研究概述471

16.3.2 多目标设计研究应用实例472

习题475

第17章 用运动仿真法设计产品476

17.1 机构运动仿真476

17.1.1 机构运动仿真概述476

17.1.2 机构运动仿真菜单命令和按钮478

17.1.3 关于机构模型树和信息菜单479

17.2 连杆机构模型设计与运动仿真480

17.2.1 连杆机构概述480

17.2.2 曲柄摇杆机构模型设计与运动仿真481

17.3 凸轮机构模型设计与运动仿真487

17.3.1 凸轮机构概述487

17.3.2 对心直动盘形凸轮机构模型设计与运动仿真488

17.4 齿轮机构模型设计与运动仿真497

17.4.1 齿轮机构概述497

17.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮机构模型设计与运动仿真498

习题504

第18章 用有限元法设计产品505

18.1 有限元法概述505

18.2 Pro/MECHANICA基础及其应用实例507

18.2.1 Pro/MECHANICA简介507

18.2.2 使用Pro/MECHANICA的基本步骤512

18.2.3 线性静态应力分析实例——耳型支座的有限元分析513

18.3 变截面悬臂梁的有限元法设计（集成的基本模式）516

18.3.1 Mechanica分析／研究概述516

18.3.2 灵敏度分析与优化设计概述518

18.3.3 灵敏度分析与优化设计实例519

习题556

参考文献557