三維建模與工程制圖是根據(jù)教育部“畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖課程教學(xué)基本要求”和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)。本書(shū)以實(shí)用為宗旨,以案例為導(dǎo)向,強(qiáng)化動(dòng)手、強(qiáng)調(diào)制圖,體現(xiàn)系統(tǒng)性、層次性,使其具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值,注重人才工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。本書(shū)分為兩大部分,一部分為工程圖基本知識(shí)、零件工程圖和裝配工程圖,共計(jì)九章;一部分為各章節(jié)對(duì)應(yīng)的不同類型的實(shí)踐習(xí)題。本書(shū)首先講解了工程圖基本知識(shí)和CATIA工程制圖基礎(chǔ),通過(guò)經(jīng)典案例詳細(xì)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(xí)題。本書(shū)可作為高等學(xué)校的機(jī)類及近機(jī)類理工各相關(guān)專業(yè)學(xué)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(shū)是根據(jù)教育部印發(fā)的 《畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖課程教學(xué)基本要求》 和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)而成的。
工程制圖是高等學(xué)校工科學(xué)生的一門(mén)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(yǔ)言, 也是工程領(lǐng)域指導(dǎo)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(guò)繪圖來(lái)表達(dá)和實(shí)現(xiàn)。 隨著國(guó)內(nèi)外三維 CAD / CAM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用, 以及 “中國(guó)制造” 邁向 “中國(guó)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(duì)傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)內(nèi)容和方法的改革刻不容緩。
20 世紀(jì) 90 年代, 國(guó)家提出 “甩圖板” 工程, 主要是指直接繪制工程圖, 但并沒(méi)有將三維設(shè)計(jì)與工程制圖緊密結(jié)合, 不是從三維設(shè)計(jì)到工程制圖, 不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿真分析, 不能滿足產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求。 本書(shū)將首次采用 “甩圖板” 的工程制圖理念, 以教育部工程訓(xùn)練綜合能力大賽中的無(wú)碳小車經(jīng)典案例為對(duì)象, 將法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)的國(guó)際著名三維 CAD / CAM / CAE 軟件 CATIA ( Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application) 的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念貫穿在當(dāng)代的工程制圖里, 注重設(shè)計(jì)的實(shí)用性, 從工程圖概念入手, 采用 CATIA 軟件進(jìn)行對(duì)象的草圖設(shè)計(jì)、 三維零件設(shè)計(jì)、 三維裝配設(shè)計(jì), 以及零件工程圖和裝配工程圖繪制等, 涵蓋軸套類零件、 盤(pán)類零件, 以及螺紋連接件、 軸承、 齒輪、 彈簧等大部分典型機(jī)械零件類型。 通過(guò)無(wú)碳小車項(xiàng)目將工程圖學(xué)、 三維建模與裝配以及二維工程圖的繪制有機(jī)關(guān)聯(lián)起來(lái), 真正做到三維建模貫穿于整個(gè)工程制圖過(guò)程中, 通過(guò)從三維設(shè)計(jì)到工程制圖以及習(xí)題和案例, 培養(yǎng)工科設(shè)計(jì)者的現(xiàn)代創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路和理念, 建立機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造基本工藝的相互關(guān)系, 培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)與制圖能力, 為工科學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制造的后續(xù)專業(yè)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
本書(shū)分為 3 大部分, 分別為工程圖基本知識(shí)、 零件工程圖和裝配工程圖, 共九章。 各章均附有對(duì)應(yīng)的不同類型的習(xí)題。 本書(shū)首先講解了工程圖基本知識(shí)和 CATIA 工程制圖基礎(chǔ),然后通過(guò)經(jīng)典案例詳細(xì)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(shū)由上海大學(xué)工程訓(xùn)練國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、 法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)學(xué)術(shù)認(rèn)證合作伙伴( ACP) 和教育合作伙伴 ( EPP) , 以及達(dá)索系統(tǒng)教育認(rèn)證考試中心 ( ECTC) 聯(lián)合編寫(xiě), 由胡慶夕、 何嵐嵐、 張海光任主編, 參加本書(shū)編寫(xiě)的還有劉利、 劉江麗、 李文彬、 李宏、 朱克華、 宋晨霞、 楊磊。 本書(shū)主要編寫(xiě)人員不僅具有多年 CATIA 軟件的教學(xué)經(jīng)驗(yàn), 而且是中國(guó)首批獲得達(dá)索官方認(rèn)證證書(shū)的教師, 其中多名教師在教育部工程訓(xùn)練綜合能力大賽上多次獲得大獎(jiǎng), 還有一些是積累了幾十年豐富制造經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)的一線教師。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中, 引用了部分科技文獻(xiàn)與資料, 在此謹(jǐn)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(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造等多方面知識(shí), 限于作者水平, 書(shū)中內(nèi)容難免有不妥與錯(cuò)誤之處, 敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者
前言
第 1 部分 工程圖基本知識(shí)
第 1 章 工程制圖基本知識(shí)2
1. 1 圖框和標(biāo)題欄2
1. 1. 1 圖紙幅面及格式2
1. 1. 2 標(biāo)題欄及格式3
1. 1. 3 明細(xì)欄及格式3
1. 2 視圖4
1. 2. 1 六個(gè)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(biāo)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(zhǔn)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(jiǎn)介12
2. 2 CATIA 工程制圖流程12
2. 3 CATIA 工程制圖工作臺(tái)簡(jiǎn)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(biāo)題欄設(shè)置19
2. 8 創(chuàng)建視圖22
2. 9 標(biāo)注27
2. 9. 1 尺寸標(biāo)注27
2. 9. 2 公差標(biāo)注30
2. 9. 3 表面粗糙度標(biāo)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(shí)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(dá)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(biāo)注43
3. 3. 1 零件圖尺寸標(biāo)注的基本要求 43
3. 3. 2 正確選擇尺寸基準(zhǔn)43
3. 3. 3 合理標(biāo)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(duì)零件結(jié)構(gòu)的
要求67
3. 5. 2 機(jī)械加工工藝對(duì)零件結(jié)構(gòu)的
要求69
Ⅴ
第 4 章 標(biāo)準(zhǔn)件和常用件知識(shí) 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(dòng)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(dòng)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(wú)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(wú)碳小車軸承套 93
5. 3 板類零件———無(wú)碳小車底盤(pán) 96
5. 4 軸類零件———無(wú)碳小車后輪軸 99
5. 5 盤(pán)類零件———無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)碳小車軸套類零件工程圖 123
6. 2. 1 無(wú)碳小車后輪軸承套零件工程圖 123
6. 2. 2 無(wú)碳小車螺紋連接桿工程圖 127
6. 3 無(wú)碳小車盤(pán)類零件工程圖 132
6. 3. 1 無(wú)碳小車滑輪工程圖 133
6. 3. 2 無(wú)碳小車后輪工程圖 135
6. 3. 3 無(wú)碳小車小齒輪工程圖 140
6. 4 無(wú)碳小車叉架類工程圖 145
6. 5 無(wú)碳小車底板工程圖148
6. 6 無(wú)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(shí)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(dá)方法155
7. 3. 1 裝配圖的規(guī)定畫(huà)法 155
7. 3. 2 裝配圖的特殊表達(dá)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(biāo)注和技術(shù)要求 161
7. 5. 1 裝配圖的尺寸標(biāo)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(hào)及明細(xì)欄 162
第 8 章 無(wú)碳小車三維裝配 164
8. 1 裝配設(shè)計(jì)工作臺(tái)概述164
8. 2 無(wú)碳小車單輪機(jī)構(gòu)裝配 165
8. 3 標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用與參數(shù)化168
8. 4 無(wú)碳小車三維總裝配體 170
第 9 章 無(wú)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(wú)碳小車總裝圖174
9. 3 無(wú)碳小車裝配明細(xì)欄182
9. 3. 1 編號(hào)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(wú)碳小車總裝圖拆畫(huà)191
9. 5. 1 由裝配圖拆畫(huà)零件圖 191
9. 5. 2 拆畫(huà)零件案例192
9. 5. 3 拆畫(huà)注意事項(xiàng)195
習(xí)題199
第 1 部分 工程圖基本知識(shí)199
第 1 章 工程制圖基本知識(shí) 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(shí)202
第 4 章 標(biāo)準(zhǔn)件和常用件知識(shí) 206
第 5 章 無(wú)碳小車典型零件三維建模 208
第 6 章 無(wú)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(shí)213
第 8 章 無(wú)碳小車三維裝配 215
第 9 章 無(wú)碳小車裝配工程圖 217
參考文獻(xiàn)219