前 言制造創(chuàng)新的具體內(nèi)涵就是要實施中國制造2025，走新型工業(yè)化的道路，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國。這是我國政府在制造業(yè)領域務實求新，努力向德國的工業(yè)化4.0 及美國的CPS 轉(zhuǎn)型的重大舉措。德國的工業(yè)化4.0及美國CPS 的核心要義就是制造業(yè)能基于數(shù)據(jù)分析的轉(zhuǎn)型和延伸性服務。新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟增長點這正是當前工業(yè)發(fā)展的大趨勢。制造創(chuàng)新的關鍵在人，作為培養(yǎng)新一代工程技術人才的我國高等工科教育，應該緊跟這一大好形勢，為工業(yè)化與信息化的深度融合培養(yǎng)出一大批創(chuàng)新性和實用型的工程技術人才。為此，本書作者在長期使用和講授國外多款高端CAD 軟件的基礎上，在中國電力出版社的支持下，以2010 年出版的《Pro/E 野火5.0 產(chǎn)品造型設計與機構(gòu)運動仿真》一書為基礎，依托PTC 公司新推出的Creo 3.0 軟件，增添了新版軟件的大量功能，編寫了這本《Creo 3.0 三維創(chuàng)新設計與高級仿真》升級版教材。PLM（Product Life-circle Management，產(chǎn)品全生命周期的管理）的制造理念和基于MBD（Model Based Definition，基于模型定義）的數(shù)字化設計及數(shù)據(jù)分析是中國制造2025應有之要義。編寫本書的指導思想就是以PLM 和MBD 理念為引導，強調(diào)機械原理、機械設計、機械制造工藝等基礎理論知識與計算機軟件和網(wǎng)絡技術的融合，把機械制圖、AutoCAD、材料力學、機械原理、機械設計、課程設計及三維建模技術（CATIA、NEXT 及Creo 3.0）等多門課程所講授的基本理論、知識和技能密切地融合在一起，注重理論與實踐的密切結(jié)合，突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設計能力的提高，切實培養(yǎng)具有實際應用能力和創(chuàng)新能力的實用型技術人才。美國PTC 公司最新發(fā)布的Creo 3.0是國際上最著名的CAD/CAE/CAM 軟件之一，在機械、汽車、模具、航空、航天和消費類電子產(chǎn)品等設計、制造企業(yè)中得到了極為廣泛的應用，極大地提高了用戶的設計、制造水平。Creo 3.0 的前身Pro/ENGINEER Wild Fire 在中國的高端CAD/CAM 市場占有很大的份額，是中國應用最為廣泛的高端CAD/CAM 產(chǎn)品之一。Creo 3.0 基于特征技術和參數(shù)化技術，支持三維建模、零部件設計、裝配設計、動態(tài)仿真、結(jié)構(gòu)分析和零件數(shù)控加工，是產(chǎn)品設計師、機械工程師和高等院校師生最好的幫手。熟練掌握Creo 3.0 的應用，必將給設計者帶來極大的便利，也必將幫助設計者創(chuàng)造更豐厚的業(yè)績。2011 年6 月PTC 公司在全球發(fā)布了該軟件的最新版本Creo 3.0，在操作界面上完全采用Windows 風格并做出了創(chuàng)新性地改進，在操作過程中更符合設計者的邏輯思維過程，在操作命令方面更凸顯其集成、簡約、直觀、靈活、方便的特色，從而大大有利于提高設計效率和設計質(zhì)量。然而，畢竟Creo 3.0 是一個相當復雜、專業(yè)化的軟件系統(tǒng)，功能模塊和操作命令眾多，界面層次繁雜，數(shù)據(jù)量龐大，初學者無人指點，往往不知如何下手。對初學者和入門者來說，Creo 3.0 又顯得十分神秘！本書以Creo 3.0 中文版為藍本，結(jié)合編著者40 余年來從事CAD/CAE/CAM 教學與科學研究的經(jīng)驗進行編寫，書中包含了編著者近年來的多項科研成果，全書著力詮釋了Creo 3.0軟件的內(nèi)涵和主要功能，并針對一些出版物中模糊理論、濫用概念、誤導讀者的內(nèi)容，進行了更正，以供廣大讀者和眾多的PTC 用戶參考。書中內(nèi)容按照Creo 3.0 軟件各功能模塊的邏輯關系進行系統(tǒng)化的組織；以PLM（ProductLife-cycle Management，產(chǎn)品全生命周期的管理）的理念及MBD（Mdel Based Definition，基于模型定義）的思想引領并貫穿于始終；注重機械原理、機械設計、機制工藝及機械加工等多方面知識的融合，比較全面地論述了Creo 3.0 的強大功能，并針對具體的特征、零件和產(chǎn)品的創(chuàng)建和高級仿真過程，進行深入細致的介紹。全書內(nèi)容由淺入深，由簡到繁，強調(diào)系統(tǒng)性和直觀性，重點是對Creo Parametric 的建模功能及使用過程中容易造成失誤的諸多細節(jié)做了細致入微的闡述，同時還兼顧了Creo Direct（直接建模）、Creo Simulate（仿真）及FlexibleModeling（柔性建模）等模塊的應用。各章節(jié)均列舉了大量來自機械、汽車、發(fā)動機設計制造行業(yè)及民用產(chǎn)品的工程設計實踐案例，特別在解決問題的方式方法上注重對學生能力的培養(yǎng)，以幫助讀者明確設計意圖，理清設計思路，掌握設計訣竅，舉一反三，靈活應用。全書共分為8 章，各章的主要內(nèi)容如下：第1 章Creo 3.0 軟件概覽，介紹了Creo 3.0 軟件的演變和發(fā)展沿革及其所涵蓋的主要子模塊功能，Creo Parametric 的工作環(huán)境和工作界面，還介紹了使用Creo 3.0 進行建模和仿真操作的要領和技巧以及所要用到的一些基本工具和輔助工具。第2 章Creo 3.0 特征與參數(shù)化建模，介紹了使用Creo Parametric 進行草繪、尺寸參數(shù)標注、修改及約束的方法，講解了進行拉伸旋轉(zhuǎn)掃描混合掃描混合等特征建模的基本方法，是開展三維創(chuàng)新設計的基礎。第3 章Creo 3.0 曲面設計，重點介紹Creo 3.0 關于曲面建模的各種方法，如何創(chuàng)建自由特征數(shù)字化模型，自由式曲面建模的新功能，對于工業(yè)民用產(chǎn)品的外形設計、復雜型面的設計具有重要的指導意義。第4 章Creo 3.0 典型零件設計，講解如何采用Creo 3.0 的最新功能和基于三維特征和參數(shù)化建模理論設計典型零件和常用零件方法和技巧。這是利用Creo 3.0 軟件進行CAD 的核心內(nèi)容，也是開展數(shù)字化設計的基本手段。第5 章Creo 3.0 裝配建模產(chǎn)品設計，介紹產(chǎn)品整機裝配設計的方法。系統(tǒng)地論述了自底向上（Bottom-Up）和自頂向下（Top-Down）兩種不同的裝配設計過程。并在自頂向下的裝配設計過程中引入了編者的最新研究成果基于TBS 模型的產(chǎn)品裝配及其變形設計方法。第6 章Creo 3.0 工程圖設計，在零件設計和裝配設計的基礎上，介紹了Creo 3.0 工程圖設計的基本方法和步驟，包括工程視圖的生成、尺寸標注、尺寸公差及形位公差、表面粗糙度的標注方法，以及裝配圖中明細表和BOM 球的生成方法，并展示了若干零件和裝配體工程圖設計的案例。第7 章Creo 3.0 機構(gòu)運動仿真，重點介紹了Creo 3.0 進行機構(gòu)運動仿真的方法、技巧及運動仿真應用實例。第8 章Creo 3.0 結(jié)構(gòu)有限元分析及仿真，著重講解Creo 3.0 的工程分析（CAE）模塊Simulate 的重要功能結(jié)構(gòu)有限元仿真的方法和應用實例。本書內(nèi)容充實全面，重點突出，特色鮮明，組織編排合理。書中具體內(nèi)容和實例特為高等院校工科類機械設計制造及自動化、機電一體化、模具設計與制造、汽車工程、工業(yè)工程、工業(yè)設計、動力工程、電力電子及航空航天等專業(yè)的廣大學生和教師量身定做�？梢宰鳛樯鲜龈黝悓�業(yè)的教學用書，也可以作為機電類、藝術類職業(yè)技術培訓教材以及機電行業(yè)廣大工程技術人員的參考用書。本書配有一套資料，其中含有各章講解和創(chuàng)建的實例及若干視頻文件（AVI 格式），讀者可發(fā)郵件到315429517@qq.com 索要，以便上機演練時參考使用。本書由博士研究生導師、同濟大學齊從謙教授和上海師范大學天華學院李文靜講師分別擔任主編和副主編，參加編寫的還有同濟大學王士蘭副教授。由于編著者水平有限，加之Creo3.0 本身就是一套博大精深的應用軟件，書中難免有錯誤和疏漏之處，敬請各校師生及廣大讀者給予批評指正。編 者