NX1847机械设计工程师从入门到精通

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前言

第1章 NX快速入门 1

1.1 NX1847用户界面 1

1.2 NX鼠标操作 5

1.3 NX功能模块介绍 5

1.4 NX文件操作 16

1.4.1 打开文件 17

1.4.2 新建文件 17

1.4.3 保存文件 18

1.4.4 文件类型转换 18

1.4.5 文件管理 21

1.5 模型设计过程 22

第2章 二维草图设计 30

2.1 二维草图基础 30

2.1.1 二维草图作用 30

2.1.2 二维草图构成 31

2.1.3 二维草图环境 32

2.2 二维草图绘制 35

2.3 二维草图几何约束 45

2.4 二维草图尺寸标注 50

2.5 二维草图完全约束 56

2.6 二维草图设计方法与技巧 57

2.6.1 二维草图绘制一般过程 57

2.6.2 分析草图 58

2.6.3 绘制草图大体轮廓 59

2.6.4 处理草图中的几何约束 64

2.6.5 标注草图尺寸 65

2.7 二维草图设计案例 67

2.7.1 锁孔截面草图设计 67

2.7.2 垫块截面草图设计 67

2.7.3 滑块截面草图设计 67

2.7.4 铣刀盘截面草图设计 67

2.7.5 水杯轮廓草图设计 68

2.7.6 显示器轮廓草图设计 68

第3章 零件设计 69

3.1 三维特征设计 69

3.1.1 拉伸特征 69

3.1.2 旋转特征 71

3.1.3 倒角特征 74

3.1.4 圆角特征 75

3.1.5 基准特征 76

3.1.6 孔工具 79

3.1.7 螺纹特征 80

3.1.8 抽壳特征设计 82

3.1.9 拔模特征设计 82

3.1.10 筋特征设计 83

3.1.11 扫掠特征 86

3.1.12 螺旋扫掠特征 89

3.1.13 通过曲线组特征 93

3.1.14 镜像特征 95

3.1.15 阵列特征 95

3.2 特征基本操作 100

3.2.1 特征的编辑 100

3.2.2 特征的父子关系 106

3.2.3 特征重新排序及插入操作 109

3.2.4 特征再生失败及其解决 112

3.3 零件模板定制 113

3.4 零件设计方法 116

3.4.1 零件设计思路 116

3.4.2 零件设计顺序 118

3.4.3 零件设计要求与规范 119

3.4.3.1 零件设计要求与规范概述 119

3.4.3.2 零件设计要求与规范实例 124

3.5 零件设计方法 134

3.5.1 分割法零件设计 135

3.5.2 简化法零件设计 137

3.5.3 总分法零件设计 138

3.5.4 切除法零件设计 140

3.5.5 分段法零件设计 141

3.5.6 混合式零件设计 143

3.6 根据图纸进行零件设计 144

3.6.1 根据图纸进行零件设计概述 144

3.6.2 根据图纸进行零件设计实例 145

3.7 典型零件设计 154

3.7.1 轴套零件设计 154

3.7.1.1 轴套零件结构特点分析 155

3.7.1.2 轴套零件设计思路 155

3.7.1.3 轴套零件设计要求及规范 156

3.7.1.4 轴套零件设计实例 158

3.7.2 盘盖零件设计 158

3.7.2.1 盘盖零件结构特点分析 159

3.7.2.2 盘盖零件设计思路 159

3.7.2.3 盘盖零件设计要求及规范 160

3.7.2.4 盘盖零件设计实例 160

3.7.3 叉架零件设计 161

3.7.3.1 叉架零件结构特点分析 162

3.7.3.2 叉架零件设计思路 162

3.7.3.3 叉架零件设计要求及规范 162

3.7.3.4 叉架零件设计实例 163

3.7.4 箱体类零件设计 164

3.7.4.1 箱体类零件设计思路 164

3.7.4.2 箱体类零件设计关键点 165

3.7.4.3 箱体类零件典型结构设计 165

3.7.4.4 箱体类零件设计实例 166

3.8 参数化零件设计 166

3.8.1 参数化零件设计基本操作 167

3.8.2 参数化零件设计实例——阿基米德螺线卡盘 170

3.8.3 系列化零件设计 171

3.9 零件设计后处理 174

3.9.1 模型测量与分析 174

3.9.2 设置模型外观颜色 175

3.9.3 设置模型材质 177

3.9.4 模型定向视图 179

3.9.5 模型文件属性 180

3.10 零件设计案例 181

3.10.1 泵体零件设计 182

3.10.2 安全盖零件设计 183

第4章 同步建模 184

4.1 同步建模基础 184

4.1.1 同步建模作用 184

4.1.2 同步建模工具 185

4.2 同步建模基本操作 186

4.2.1 移动面 186

4.2.2 拉出面 187

4.2.3 偏置区域 188

4.2.4 调整面大小 188

4.2.5 替换面 189

4.2.6 删除面 190

4.3 细节特征处理 192

4.3.1 调整倒圆角大小 192

4.3.2 圆角重新排序 193

4.3.3 调整倒斜角大小 194

4.3.4 标记为倒斜角 194

4.4 重用操作 195

4.4.1 复制面与粘贴面 195

4.4.2 剪切面与粘贴面 198

4.4.3 镜像面 199

4.4.4 阵列面 199

4.5 相关操作 201

4.5.1 设为共面 201

4.5.2 设为共轴 202

4.5.3 设为相切 202

4.5.4 设为对称 203

4.5.5 设为平行 204

4.5.6 设为垂直 204

4.5.7 设为偏置 206

4.6 尺寸操作 207

4.6.1 线性尺寸 207

4.6.2 角度尺寸 208

4.6.3 径向尺寸 209

4.7 同步建模案例 209

4.7.1 电子元件简化 210

4.7.2 固定座改进 210

第5章 装配设计 212

5.1 装配设计基础 212

5.1.1 装配设计作用 212

5.1.2 装配设计环境 214

5.2 装配设计过程 216

5.3 装配约束类型 220

5.3.1 接触对齐 220

5.3.2 同心约束 222

5.3.3 距离约束 223

5.3.4 平行约束 224

5.3.5 垂直约束 224

5.3.6 对齐锁定约束 224

5.3.7 拟合约束 225

5.3.8 胶合约束 225

5.3.9 中心约束 226

5.3.10 角度约束 227

5.4 装配设计方法 227

5.4.1 顺序装配实例 228

5.4.2 模块装配实例 229

5.5 高效装配操作 232

5.5.1 装配调整 232

5.5.2 复制装配 233

5.5.3 阵列装配 235

5.5.4 镜像装配 238

5.6 装配编辑操作 241

5.6.1 重命名零部件 241

5.6.2 装配常用操作 243

5.6.3 编辑零部件 245

5.6.4 引用集操作 247

5.6.5 替换组件 249

5.7 大型装配处理 251

5.8 装配设计分析 254

5.8.1 简单干涉 254

5.8.2 截面分析 255

5.9 装配爆炸视图 256

5.10 装配序列动画 258

5.11 装配设计案例 261

5.11.1 夹具装配设计 261

5.11.2 差速器装配设计 261

第6章 工程图 263

6.1 工程图基础 263

6.1.1 工程图作用 263

6.1.2 工程图环境 264

6.1.3 工程图设置 266

6.2 创建工程图过程 267

6.3 工程图视图 273

6.3.1 基本视图 273

6.3.2 全剖视图 276

6.3.3 半剖视图 278

6.3.4 阶梯剖视图 279

6.3.5 旋转剖视图 280

6.3.6 点到点展开剖视图 281

6.3.7 局部剖视图 283

6.3.8 局部视图 285

6.3.9 辅助视图 286

6.3.10 局部放大视图 288

6.3.11 断开视图 289

6.3.12 移出断面图 290

6.3.13 特殊视图（加强筋剖视图） 291

6.4 装配体视图 292

6.5 工程图标注 294

6.5.1 中心线标注 294

6.5.2 尺寸标注 296

6.5.3 尺寸公差 299

6.5.4 基准标注 300

6.5.5 形位公差 301

6.5.6 表面粗糙度标注 304

6.5.7 注释文本 305

6.6 工程图模板 307

6.6.1 新建模板文件 308

6.6.2 创建模板图框 308

6.6.3 创建标题栏 310

6.6.4 设置模板属性 315

6.6.5 保存工程图模板 315

6.6.6 调用工程图模板 317

6.7 工程图明细表 318

6.7.1 定义零件属性 319

6.7.2 插入材料明细表 321

6.7.3 编辑零件明细表 321

6.8 工程图转换及打印 324

6.8.1 工程图转换 324

6.8.2 工程图打印 327

6.9 工程图案例 328

6.9.1 缸体零件工程图 328

6.9.2 阀体零件工程图 329

第7章 曲面设计 330

7.1 曲面设计基础 330

7.1.1 曲面设计应用 330

7.1.2 曲面设计思路 331

7.1.3 曲面设计用户界面 332

7.2 曲线线框设计 332

7.2.1 平面曲线 333

7.2.2 基本空间曲线 334

7.2.3 派生曲线 338

7.3 曲面设计工具 348

7.3.1 拉伸曲面 348

7.3.2 旋转曲面 349

7.3.3 有界曲面 350

7.3.4 填充曲面 351

7.3.5 桥接曲面 353

7.3.6 扫掠曲面 353

7.3.7 通过曲线组曲面 358

7.3.7 通过曲线网格曲面 362

7.4 曲面编辑操作 367

7.4.1 抽取几何特征 367

7.4.2 偏置曲面 368

7.4.3 偏置面 369

7.4.4 延伸片体 370

7.4.5 修剪片体 372

7.4.6 分割面 374

7.4.7 修剪和延伸 375

7.4.8 缝合曲面 377

7.5 曲面实体化操作 378

7.5.1 加厚曲面 379

7.5.2 封闭曲面实体化 379

7.5.3 修剪体 380

7.6 曲面设计方法 381

7.6.1 曲线线框法 381

7.6.2 组合曲面法 382

7.6.3 曲面切除法 384

7.6.4 封闭曲面法 385

7.7 曲面拆分与修补 386

6.7.1 曲面拆分修补思路 386

6.7.2 曲面拆分修补实例 387

7.8 渐消曲面设计 389

7.8.1 渐消曲面设计 389

7.8.2 渐消曲面案例 390

7.9 曲面设计案例 391

7.9.1 玩具企鹅 391

7.9.2 无人机 392

第8章 自顶向下设计 394

8.1 自顶向下设计基础 394

8.1.1 自顶向下设计原理 394

8.1.2 自顶向下设计工具 395

8.2 自顶向下设计过程 396

8.2.1 新建总装配文件 397

8.2.2 建立装配结构 397

8.2.3 骨架模型设计 398

8.2.4 具体零件设计 399

8.2.5 装配文件管理 403

8.2.6 验证自顶向下设计 403

8.3 几何关联复制 404

8.3.1 几何关联复制方法 404

8.3.2 几何关联复制操作 404

8.4 骨架模型设计 406

8.4.1 草图骨架模型设计 407

8.4.2 独立实体骨架模型设计 409

8.4.3 实体曲面骨架模型设计 414

8.4.4 混合骨架模型设计 419

8.5 控件模型设计 420

8.5.1 控件设计要求与原则 421

8.5.2 控件设计案例 421

8.6 复杂系统自顶向下设计 427

8.6.1 复杂系统设计流程 427

8.6.2 复杂系统设计布局 428

8.6.3 复杂系统设计案例 428

8.7 自顶向下设计案例：监控器摄像头 430

第9章 钣金设计 432

9.1 钣金设计基础 432

9.1.1 钣金设计应用 432

9.1.2 钣金设计用户界面 433

9.1.3 钣金首选项设置 434

9.2 钣金突出块 435

9.3 钣金折弯设计 436

9.3.1 弯边 436

9.3.2 轮廓弯边 441

9.3.3 折边弯边 444

9.3.4 放样弯边 445

9.3.5 高级弯边 447

9.3.6 折弯 448

9.3.7 二次折弯 449

9.4 钣金拐角处理 450

9.4.1 封闭拐角 450

9.4.2 三折弯角 452

9.4.3 钣金倒角 452

9.4.4 折弯拔锥 454

9.5 实体转换钣金 455

9.5.1 实体特征转换为钣金 455

9.5.2 转换为钣金向导 458

9.6 钣金伸直及重新折弯 460

9.6.1 钣金展平 461

9.6.2 重新折弯 462

9.6.3 钣金展平与重新折弯应用 462

9.7 钣金成形设计 464

9.7.1 钣金凹坑 464

9.7.2 百叶窗 466

9.7.3 冲压开孔 467

9.7.4 钣金筋 469

9.7.3 加固板 471

9.8 钣金设计方法 472

9.8.1 常规钣金设计 473

9.8.2 实体转换钣金设计 473

9.8.3 曲面钣金设计 474

9.9 钣金工程图 475

9.9.1 创建钣金工程图视图 476

9.9.2 创建钣金工程图标注 478

9.10 钣金设计案例—钣金展示柜设计 479

第10章 产品渲染 481

10.1 产品渲染基础 481

10.1.1 产品渲染思路 481

10.1.2 产品渲染环境 483

10.2 真实着色编辑器 485

10.3 渲染外观处理 489

10.3.1 添加外观材质操作 489

10.3.2 编辑外观材质操作 490

10.4 渲染贴花 493

10.5 渲染场景设置 497

10.5.1 系统场景 497

10.5.2 场景编辑器 498

10.6 渲染光源 503

10.6.1 基本光源 503

10.6.2 高级光源 504

10.7 捕捉和编辑摄像机 507

10.8 渲染出图 509

10.9 产品渲染案例 511

10.9.1 水龙头渲染 511

10.9.2 遥控器渲染 512

第11章 运动仿真 513

11.1 运动仿真基础 513

11.1.1 运动仿真作用 513

11.1.2 运动仿真用户界面 513

11.2 运动仿真过程 515

11.3 运动体 520

11.3.1 自动定义运动体 520

11.3.2 用户定义运动体 521

11.4 运动副 523

11.4.1 一般运动副 523

11.4.2 约束运动副 532

11.4.3 耦合副 533

11.5 驱动条件 537

11.5.1 多项式驱动 537

11.5.2 谐波驱动 538

11.5.3 函数驱动 539

11.5.4 曲线驱动 543

11.6 动态仿真条件 545

11.6.1 矢量力 546

11.6.2 阻尼器 547

11.6.3 矢量扭矩 548

11.6.4 接触条件 549

11.6.5 弹簧 550

11.7 仿真结果分析 551

11.7.1 仿真结果图表 552

11.7.2 运动包络 554

11.7.3 干涉、测量与追踪 555

11.7.4 标记、传感器与智能点 558

11.8 运动仿真案例 562

11.8.1 自动钻孔机构仿真 562

11.8.2 自动快递分拣机构仿真 562

第12章 管道设计 564

12.1 管道设计基础 564

12.1.1 管道设计作用 564

12.1.2 管道设计用户界面 565

12.1.3 认识管道结构 566

12.1.4 管道设计首选项 566

12.2 管道设计过程 567

12.3 管道路径设计 573

12.3.1 线性路径 574

12.3.2 样条路径 580

12.3.3 修复路径 582

12.3.4 平行偏置路径 583

12.3.5 指派拐角 584

12.3.6 相连曲线 586

12.3.7 变换路径 587

12.4 编辑管道线路 588

12.4.1 编辑弯角 588

12.4.2 分割路径 589

12.4.3 简化路径 590

12.5 典型管道线路设计 591

12.5.1 带管夹管道设计 591

12.5.2 贴面管道线路设计 592

12.5.3 边角管道线路设计 593

12.5.4 并排管道线路设计 593

12.6 管道系统设计 594

12.7 管道型材操作 596

12.7.1 指派型材 596

12.7.2 编辑型材 599

12.8 管道配件操作 600

12.8.1 添加配件 600

12.8.2 移动配件 606

12.8.3 替换配件 609

12.9 自定义管道配件 610

12.9.1 审核部件 610

12.9.2 自定义管道配件实例 612

12.10 管道设计后处理 618

12.10.1 管道折弯报告 619

12.10.2 管道子结构 620

12.11 管道设计案例—混凝站管道系统设计 621

第13章 电气设计 623

13.1 电气设计基础 623

13.1.1 电气设计作用 623

13.1.2 电气设计用户界面 623

13.1.3 电气结构管理 625

13.1.4 电气设计首选项 626

13.2 电气设计过程 626

13.3 电气端口操作 636

13.3.1 设备端口定义 636

13.3.2 连接件端口定义 638

13.4 电气系统设计 641

13.5 创建电气连接 643

13.5.1 电气连接操作 644

13.5.2 元件表与接线表 647

13.5.3 使用元件表及线表创建电气连接 648

13.6 电气线路设计 653

13.6.1 电气路径设计 653

13.6.2 管线布置操作 654

13.6.3 创建端子路径 656

13.7 典型电气线路设计 657

13.7.1 规则线路设计 657

13.7.2 空间样条线路设计 658

13.7.3 贴面线路设计 659

13.7.4 边角线路设计 660

13.7.5 并排线路设计 661

13.8 创建成形板图纸（展平线束） 663

13.9 查看电气线束信息 665

13.10 电气设计案例：电气盒线束设计 667

第14章 模具设计 669

14.1 模具设计基础 669

14.1.1 模具设计应用 669

14.1.2 模具设计模块 670

14.1.3 模具设计用户界面 671

14.2 模具设计过程 674

14.3 模具型腔布局 680

14.4 模具设计工具 683

14.4.1 实体补片 683

14.4.2 曲面补片 685

14.4.3 拆分面 687

14.5 模具设计方法 688

14.5.1 带滑块模具设计 688

14.5.2 复杂破孔模具设计 693

14.5.3 带协销模具设计 696

14.5.4 一模多腔模具设计 701

14.5.5 常规方法模具设计 704

14.6 模具设计案例 708

14.6.1 血压计上盖模具设计 709

14.6.2 监控器底盖模具设计 709

第15章 有限元分析 711

15.1 NX有限元分析基础 711

15.1.1 有限元分析理论基础 711

15.1.2 NX设计仿真应用 712

15.1.3 NX有限元分析模块 713

15.1.4 NX设计仿真设置 716

15.2 NX有限元分析过程 716

15.3 分析模型简化 725

15.3.1 模型简化概述 725

15.3.2 抑制特征简化 726

15.3.3 理想化模型处理 727

15.4 边界条件定义 730

15.4.1 约束条件 731

15.4.2 载荷条件 736

15.5 有限元网格划分 740

15.5.1 网格单元类型 740

15.5.2 网格划分操作 741

15.5.3 局部网格控制 744

15.6 装配结构分析 745

15.7 有限元分析后处理 750

15.7.1 设置后处理视图 750

15.7.2 结果动画 756

15.8 有限元分析案例 756

15.8.1 翻斗结构分析 757

15.8.2 飞轮轴结构分析 758

第16章 数控加工 760

16.1 数控加工基础 760

16.1.1 数控加工作用 760

16.1.2 数控加工流程 761

16.1.3 数控加工界面 761

16.2 数控加工过程 763

16.3 平面铣加工 774

16.3.1 平面铣加工概述 774

16.3.2 平面铣加工过程 774

16.4 轮廓铣加工 780

16.4.1 轮廓铣加工概述 780

16.4.2 轮廓铣加工过程 780

16.5 车削加工 785

16.5.1 车削加工概述 785

16.5.2 车削加工过程 785

16.6 数控加工案例—吹风机凸模加工 791