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第1章 工程设计方法和工程制图学的沿革1

1.1设计过程概述1

1.2设计模型概述2

1.2.1图形模型2

1.2.2数字模型3

1.2.3实物模型3

1.3工程图学简介4

1.3.1投影体系4

1.3.2基本三视图绘制规则5

1.3.3手工绘图工具简介6

1.4计算机辅助设计技术的发展8

1.4.1计算机图形学和计算机辅助绘图技术的诞生8

1.4.2计算机辅助设计系统概述9

1.4.3基于三维CAD技术的现代设计方法10

1.4.4 CAD商品软件简介11

本章小结11

设计绘图古今谈：科学复原张衡地动仪12

第2章 三维CAD技术的基本概念14

2.1几何建模方法14

2.1.1线框模型14

2.1.2表面模型15

2.1.3实体模型15

2.2特征建模17

2.2.1拉伸和拉伸切除17

2.2.2旋转和旋转切除18

2.2.3扫描和扫描切除19

2.2.4附加特征19

2.3组合体建模19

2.4 CAD系统的图形显示过程21

2.5几何变换21

2.5.1二维基本几何变换22

2.5.2齐次坐标与组合几何变换22

2.5.3三维几何变换24

2.6投影方法与投影变换25

2.6.1投影方法分类25

2.6.2轴测投影简介25

2.6.3透视投影简介26

2.6.4平行投影变换矩阵27

2.7窗口—视区变换28

2.8真实感图形学29

2.8.1消隐29

2.8.2渲染30

2.9 CAD系统的图形变换操控命令30

2.10图形处理器31

本章小结31

设计绘图古今谈：宋应星和《天工开物》32

第3章 零件的几何建模34

3.1三维CAD设计绘图方法概述34

3.2实体模型草图35

3.2.1实体模型草图绘制35

3.2.2圆的正轴测投影草图绘制方法36

3.3 SolidWorks软件简介37

3.3.1用户界面概述37

3.3.2显示控制和前导视图工具条39

3.4 SolidWorks系统中的零件设计40

3.4.1设计前的准备工作40

3.4.2新建模型文件40

3.4.3零件设计树的操控（1）41

3.4.4初步设计42

3.4.5零件设计树的操控（2）47

3.4.6详细设计49

3.5更多案例49

3.5.1贮槽筒体设计49

3.5.2支座设计51

本章小结54

设计绘图古今谈：样式雷世家和实物模型在中国古代建筑设计中的应用54

第4章 装配体的几何建模56

4.1新建装配体模型文件56

4.2插入固定零件56

4.3装配其余零件57

4.4装配体的配合关系59

4.5装配体设计树的操控61

4.6装配验证62

4.6.1干涉检查62

4.6.2爆炸视图生成63

4.6.3爆炸过程动画演示64

4.7装配体文件的贮存与复制65

4.8更多有关装配的操作66

4.8.1从装配体中删除或替换零部件66

4.8.2简化装配体66

本章小结67

设计绘图古今谈：验证装配设计的新利器——虚拟现实技术67

第5章 工程图的基本概念69

5.1工程图的基本概念69

5.1.1工程图的主要内容69

5.1.2工程图绘制的主要步骤69

5.1.3工程图的标准与标准体系69

5.2绘图环境的设置和保存70

5.2.1新建工程图纸文件70

5.2.2图幅、比例、图框和标题栏71

5.2.3设置线型与图层72

5.2.4设置绘图标准74

5.2.5保存和使用绘图标准、图纸格式、模板75

5.3视图布局的设计与实施77

5.3.1视图布局的主要内容77

5.3.2视图布局的基本原则78

5.3.3应用基本视图的视图布局示例79

5.3.4应用剖视图的视图布局示例81

5.3.5剖面符号83

5.3.6工程图设计树的操控84

5.3.7工程图文件的贮存、复制、打印85

5.4其他表达方法示例85

5.4.1局部放大图的应用与绘制85

5.4.2命名视图86

5.4.3向视图（斜视图）、旋转视图、剪裁视图88

5.4.4阶梯剖视图（平行的剖切平面）89

5.4.5旋转剖视（相交的剖切平面90

5.4.6斜剖视图90

5.4.7断面图90

5.5工程图尺寸标注的基本概念和方法91

5.5.1尺寸标注的基本规则91

5.5.2尺寸标注的组成92

5.6工程图尺寸标注方案95

5.6.1工程图尺寸标注的基本要求95

5.6.2尺寸类型96

5.6.3尺寸基准96

5.6.4尺寸配置形式97

5.7工程图尺寸标注示例98

5.8材料标记101

本章小结102

设计绘图古今谈：《营造法式》——中国古代工程图学发展的里程碑102

第6章 装配工程图的绘制104

6.1装配工程图概述104

6.2装配工程图的视图布局104

6.3装配工程图的尺寸标注105

6.3.1装配基准和安装基准105

6.3.2尺寸类型105

6.4 SolidWorks系统中装配工程图绘制示例105

6.5装配工程图的规定画法和特殊画法107

6.5.1规定画法108

6.5.2简化画法108

6.5.3特殊表达方法109

6.6装配工程图技术要求的注写109

6.7装配工程图的零件编号和明细栏110

6.7.1装配工程图的零件编号110

6.7.2装配工程图的明细栏110

6.7.3 SolidWorks系统中明细栏编写示例111

6.7.4保存和应用材料明细表模板113

6.8 SolidWorks系统中一般表格编写示例113

6.9设计文档管理114

6.9.1产品图样管理114

6.9.2图样及设计文件的编号方法简介115

6.9.3图样管理系统116

6.9.4产品数据管理116

本章小结117

第7章 零件工程图的绘制118

7.1机械制造基本知识118

7.1.1机械制造过程概述118

7.1.2铸造118

7.1.3塑性成形119

7.1.4切削加工和金属切削机床120

7.1.5车削加工121

7.1.6钻削加工121

7.1.7铣削和刨削加工122

7.1.8磨削加工124

7.2零件工程图的技术要求125

7.2.1概述125

7.2.2互换性与公差125

7.2.3尺寸公差125

7.2.4标准公差、基本偏差、公差带代号126

7.2.5配合类型与配合制128

7.2.6形位公差129

7.2.7表面粗糙度131

7.3零件工程图的绘制133

7.3.1零件工程图基本内容133

7.3.2零件工程图的视图布局133

7.3.3合理尺寸标注133

7.4典型零件的工程图绘制137

7.4.1轴套类零件137

7.4.2 SolidWorks系统中尺寸公差标注示例137

7.4.3 SolidWorks系统中形位公差标注示例139

7.4.4 SolidWorks系统中表面粗糙度标注示例140

7.4.5轮盘（盖）类零件141

7.4.6叉架类零件143

7.4.7箱（壳）体类零件145

7.5面向制造的设计148

7.5.1概述148

7.5.2合理的铸造工艺结构149

7.5.3合理的加工工艺结构150

7.5.4合理的接触方式151

7.5.5留出装配空间151

7.5.6经济加工精度152

本章小结153

设计绘图古今谈：互换性概念的诞生153

第8章 标准件和常用件155

8.1螺纹155

8.1.1螺纹的要素155

8.1.2螺纹的种类和标准156

8.1.3标准螺纹的标记方法157

8.1.4螺纹的绘制与标注158

8.2 SolidWorks系统中螺纹生成和绘制方法160

8.2.1螺纹的几何模型160

8.2.2用装饰螺纹线表示外螺纹160

8.2.3用异型孔向导功能生成螺纹孔161

8.3螺纹紧固件163

8.4 SolidWorks系统设计库与紧固件的绘制165

8.5键连接和销连接168

8.5.1键连接168

8.5.2销连接168

8.6齿轮170

8.6.1直齿圆柱齿轮的轮齿结构170

8.6.2直齿圆柱齿轮基本参数和尺寸170

8.6.3直齿圆柱齿轮的规定画法171

8.6.4齿轮设计插件GearTrax简介174

8.7其他标准件和常用件176

8.7.1滚动轴承176

8.7.2弹簧178

本章小结180

设计绘图古今谈：螺纹标准化的历史180

第9章 化工设备图182

9.1化工设备概述182

9.1.1贮槽182

9.1.2反应罐183

9.1.3换热器183

9.1.4塔设备183

9.2化工设备图184

9.2.1化工设备图分类184

9.2.2化工设备图绘制的特点185

9.3化工设备图的表达方法187

9.3.1视图布局187

9.3.2细部结构的表达187

9.3.3断开和分层的表达187

9.3.4重复结构的简化画法188

9.3.5管口的多次旋转表达和管口方位图191

9.3.6化工设备标准件的简化画法191

9.3.7外购部件的简化画法191

9.4化工设备的焊缝表示191

9.4.1焊接与焊缝191

9.4.2焊缝的规定画法192

9.4.3焊缝的标注193

9.5化工设备通用零部件197

9.5.1筒体与接管197

9.5.2封头198

9.5.3法兰199

9.5.4人孔和手孔201

9.5.5支座202

9.5.6补强圈206

9.5.7视镜206

9.5.8液面计207

9.6化工设备图的尺寸标注208

9.7化工设备图的表格和技术要求208

9.7.1材料明细表208

9.7.2管口符号与管口表208

9.7.3技术特性表209

9.7.4技术要求210

本章小结210

设计绘图古今谈：三维打印——在桌面上实现所得即所想211

第10章 化工工艺图213

10.1概述213

10.1.1化工工艺图种类213

10.1.2化工工艺图绘制的特点213

10.2工艺流程图214

10.2.1工艺流程图种类214

10.2.2管道及仪表流程图绘制规则216

10.2.3 SolidWorks系统的块功能223

10.2.4 SolidWorks系统中工艺管道及仪表流程图绘制示例224

10.3设备布置图226

10.3.1设备布置图基本内容226

10.3.2设备布置图绘制规则226

10.3.3 SolidWorks系统中设备布置图绘制示例230

10.3.4三维实体造型设备布置图232

10.4管道布置图233

10.4.1管道布置图基本内容233

10.4.2管路绘制233

10.4.3尺寸标注236

10.4.4 SolidWorks系统中管道布置图绘制示例237

10.4.5由三维设备布置图绘制管道布置图237

10.5管段图240

10.5.1管段图基本内容240

10.5.2 SolidWorks系统中管段图绘制示例241

10.5.3三维实体造型管段图简介242

本章小结245

设计绘图古今谈：未来的CAD和工程制图245

附录247

附录1普通螺纹247

附录2 EHA椭圆形封头型式参数248

附录3常压人孔249

附录4 DN1000～2000mm轻型（A型）带垫板包角120°的鞍式支座250

名词索引251

参考文献258