图书简介:
目 录
第1章 概述 1
1.1 三维标注技术的研究现状 1
1.1.1 标注技术的发展历程 1
1.1.2 基于模型数字化定义
技术 2
1.1.3 企业实施数字化定义的
实践与挑战 3
1.1.4 数字化定义技术对产品
研发模式的影响 5
1.1.5 实现数字化定义技术的
挑战与对策 6
1.2 全三维表达模式的历史必然性 8
1.3 全三维标注与PMI技术 9
课后习题 12
第2章 三维标注的国际、国家标准 13
2.1 三维标注标准的制定和发布 13
2.1.1 三维标注标准体系的
创建 13
2.1.2 已颁布的三维标注标准 15
2.2 数字化产品定义数据通则
标准 18
2.2.1 术语和定义 18
2.2.2 数据集识别与控制 20
2.2.3 数据集要求 21
2.2.4 设计模型要求 24
2.2.5 产品定义数据通用要求 24
2.2.6 几何建模特征规范 28
2.2.7 注释要求 37
2.2.8 模型数值与尺寸要求 37
2.2.9 基准的应用 42
2.2.10 几何公差的应用 44
2.2.11 模型几何细节层次 53
课后习题 55
第3章 PMI基本信息标注方法 56
3.1 PMI概述 56
3.1.1 PMI工具条 56
3.1.2 PMI的显示 59
3.2 创建并放置PMI 59
3.2.1 在模型视图管理PMI 59
3.2.2 PMI首选项 60
3.2.3 公差标准 62
3.2.4 调整PMI 63
3.2.5 PMI注释平面 63
3.2.6 PMI关联对象 64
3.2.7 层叠PMI 64
3.2.8 创建各类注释对话框中
公共选项 66
3.2.9 样例3-1:创建PMI视图
并添加实例 69
3.2.10 样例3-2:模型视图中
PMI可见性 70
3.2.11 样例3-3:编辑PMI首
选项 72
3.2.12 样例3-4:创建层叠的
PMI 73
3.3 三维尺寸标注 75
3.3.1 快速创建PMI尺寸 75
3.3.2 线性尺寸 78
3.3.3 径向尺寸 81
3.3.4 角度尺寸 84
3.3.5 倒斜角尺寸 88
3.3.6 厚度尺寸 90
3.3.7 弧长尺寸 91
3.3.8 坐标尺寸 91
3.3.9 样例3-5:在用户定义的
注释平面上创建PMI 95
3.3.10 样例3-6:创建3D水平
尺寸 98
3.4 各类注释信息标注 99
3.4.1 注释 99
3.4.2 特征控制框 104
3.4.3 基准特征符号 107
3.4.4 基准目标 108
3.4.5 表面粗糙度 109
3.4.6 焊接符号 112
3.4.7 符号注释 116
3.4.8 样例3-7:在部件中添加
PMI注释 117
3.4.9 样例3-8:创建并编辑
表面粗糙度 120
3.4.10 样例3-9:创建焊接
符号 122
课后习题 123
第4章 PMI专业信息的标注方法 127
4.1 PMI自定义符号 127
4.1.1 定制符号 127
4.1.2 定义定制符号 130
4.1.3 打散定制符号 133
4.1.4 替换定制符号 134
4.2 补充几何体 135
4.2.1 PMI区域 135
4.2.2 PMI中心标记 139
4.2.3 PMI中心线 141
4.2.4 样例4-1:创建并编辑
圆形 PMI 区域 142
4.2.5 样例4-2:创建PMI
中心线和中心标记 144
4.3 专用PMI 146
4.3.1 坐标注释 147
4.3.2 一般信息的注释 149
4.3.3 特定信息 151
4.3.4 定位器指示符 153
4.3.5 用户定义的PMI 154
4.3.6 文本注释 154
4.3.7 样例4-3:创建并编辑
一般注释 155
4.3.8 样例4-4:创建不同类
型的PMI注释 157
4.4 安全标记 159
4.4.1 三类安全标记 159
4.4.2 样例4-5:使用PMI
安全标记 162
4.5 剖面视图 164
4.5.1 轻量级剖视图 164
4.5.2 剖视图 168
4.5.3 样例4-6:创建一个平面
类型的轻量级剖视图 170
4.5.4 样例4-7:创建方块类型
的PMI 轻量级剖视图 171
4.6 搜索和报告 173
4.6.1 PMI报告 173
4.6.2 查找与几何体关联的
PMI 174
4.6.3 PMI搜索 176
4.6.4 样例4-8:获取PMI
报告 178
4.6.5 样例4-9:查找与几何
体关联的 PMI 178
4.6.6 样例4-10:搜索PMI 180
4.7 PMI编辑 182
4.7.1 编辑注释 182
4.7.2 编辑设置 182
4.8 检查PMI形位公差有效性 183
4.8.1 检查方法 183
4.8.2 样例4-11:检查PMI
形位公差语义与句法有
效性 184
4.9 PMI装配过滤器 185
4.10 PMI数据重用 187
4.10.1 继承PMI 187
4.10.2 PMI双向编辑 188
4.10.3 PMI和JT文件 189
4.10.4 WAVE PMI链接器 189
4.10.5 样例4-12:继承PMI
数据 189
4.10.6 样例4-13:PMI双向
编辑 191
4.10.7 样例4-14:将PMI从
一个部件WAVE链接
到另一个部件 192
课后习题 194
第5章 PMI应用的一般要求 197
5.1 通用要求 198
5.2 NX三维标注环境设置和视图
要求 199
5.2.1 NX三维标注环境的
设置 199
5.2.2 视图要求 200
5.3 尺寸标注要求 202
5.3.1 一般步骤 202
5.3.2 基本要求 204
5.4 各类符号标注 209
5.4.1 基准的应用 209
5.4.2 几何公差应用 210
5.4.3 表面粗糙度 211
5.4.4 焊接 213
5.5 其他信息的标注 214
5.5.1 注释 214
5.5.2 技术要求 215
5.5.3 PMI区域 216
5.5.4 参数表 217
课后习题 217
第6章 典型零件的三维标注 219
6.1 基本特征的三维标注 219
6.1.1 45度倒角的标注 219
6.1.2 非45度倒角的标注 220
6.1.3 对称结构的标注 221
6.1.4 弧长的标注 224
6.1.5 半剖视图的标注 224
6.1.6 斜孔的标注 226
6.2 盘类零件的三维标注 227
6.2.1 阵列圆的标注 227
6.2.2 创建剖视图 230
6.2.3 直径尺寸的标注 230
6.2.4 创建注释方式的倒角
标注 231
6.2.5 基准符号的标注 232
6.2.6 形位公差的标注 232
6.3 轴类零件的三维标注 233
6.3.1 长度尺寸的标注 233
6.3.2 圆柱的标注 235
6.3.3 轴端孔的标注 236
6.3.4 轴上平面尺寸的标注 238
6.3.5 基准及形位公差的
标注 238
6.3.6 粗糙度的标注 241
6.3.7 与表达式关联的倒角
注释标注 241
6.4 典型零件的三维标注 242
6.4.1 典型零件介绍 242
6.4.2 二维工程图分析 242
6.4.3 三维标注的实现 243
课后习题 248
第7章 产品装配的三维标注 251
7.1 减速器装配信息的三维标注 251
7.1.1 首选项的设置 251
7.1.2 件名的创建 252
7.1.3 明细栏的创建 253
7.1.4 技术要求的创建 254
7.1.5 最大外形尺寸的标注 255
7.2 球心阀装配信息的三维标注 256
7.2.1 创建爆炸视图 257
7.2.2 明细栏的创建 258
7.2.3 创建件号 259
7.2.4 创建主视图标注主要
尺寸 261
7.2.5 补充信息的标注 264
7.2.6 技术要求的创建 264
7.2.7 全息模型的表达 265
课后习题 266
第8章 基于模型的定义在产品全生
命周期的应用 267
8.1 基于模型的企业(MBE)解决
方案 267
8.1.1 基于模型的企业(MBE)
的组成 268
8.1.2 基于模型的企业(MBE)
的能力矩阵 271
8.2 西门子MBE解决之道 275
8.2.1 基于模型的系统工程
解决方案 277
8.2.2 基于模型的三维产品
设计解决方案 277
8.2.3 基于模型的设计分析
应用解决方案 278
8.2.4 基于模型的全生命周期
质量管理解决方案 279
8.2.5 基于模型的工装设计
解决方案 279
8.2.6 基于模型的零件工艺
解决方案 280
8.2.7 基于模型的装配工艺
解决方案 280
8.2.8 基于模型的质量检测
解决方案 281
8.2.9 基于模型的作业指导书
解决方案 282
8.2.10 基于模型的制造执行
管理 282
8.3 基于西门子软件的MBD应用
系统 283
8.4 西门子MBE解决方案的价值
定位 289
课后习题 289
参考文献 290
展开
前 言
此教材是教育部—西门子2013年产学合作专业综合改革项目系列教材之一(教高司函[2013]101号)。
随着三维CAD技术的发展,产品制造信息在三维模型与二维图纸之间的冲突越发激烈,影响着产品制造信息的正确、快速传递,产品制造信息在三维模型和二维图纸的反复传递过程中增加了许多重复工作量。因此,以标注了产品制造信息的三维模型作为生产制造唯一依据,基于三维模型的产品定义技术应运而生。2003年,美国国家标准“ASME Y14.41-2003 Digital Product Definition Data Practices”的颁布,标志着三维标注及其标准化技术进入了实用化阶段。2006年,ISO组织颁布了“ISO 16792-2006 Technical Product Documentation-Digital Product Definition Data Practices”。2009年,我国全国技术产品文件标准化技术委员会颁布了GB/T 24734.1~24734.11-2009《技术产品文件数字化产品定义数据通则》,标志着我国基于三维模型的产品定义技术应用与国际接轨。
随着现代数字化制造和数字化工厂理念的日趋成熟,很多企业已在制造车间实现了信息联网,部署了数字显示终端,使得3D数据能够直接传输到生产现场,传统的纸质图纸及工艺文件将被逐步取代。产品制造信息基于模型的三维标注替代传统基于工程图的二维标注,已成为设计制造技术的发展趋势。
Siemens公司开发的NX PMI(产品制造信息)功能模块提供了完整的三维标注技术,同时提供了基于模型的产品全生命周期一体化解决方案,并已在全球著名的制造业企业——波音航天航空公司得到验证。在中国,中航工业沈阳发动机设计研究所、西安航空发动机(集团)公司等率先将PMI技术应用于产品的设计生产之中。
顺应产品设计制造技术发展的趋势,在Siemens公司资深专家的参与下,以GB/T 24734.1~24734.11-2009《技术产品文件数字化产品定义数据通则》等系列标准为依据,以Siemens公司NX PMI为技术工具,编写了两者有机融合的本书。以期为工业界培养急需的掌握国家相关标准,能够运用三维标注技术解决产品设计制造实际问题的技术人才。
本书共8章。第1章介绍三维标注和PMI技术的发展和研究现状;第2章详细介绍三维标注有关的国家标准;第3、4章具体介绍NX PMI工具实现各类信息标注的方法,包括尺寸、注释、轻量化剖视图等;第5章介绍企业实施三维标注时应制定的一般要求;第6、7章以典型工程案例为对象,介绍三维标注的实际应用,包括典型零件和装配结构等;第8章介绍企业应用的解决方案。
参加本教材编写工作的有机械科学研究总院生产力促进中心标准化研究所潘康华(第1章)、杨东拜(第2章),盐城工学院李春燕(第3、6章)、耿其东(第4、7、8章),中国南方航空工业(集团)有限公司的王静宜(第5章)。
在教材编写过程中,得到了盐城工学院副校长刘德仿先生、优集学院副院长陈青女士,Siemens PLM Software公司高级顾问方正先生、资深专家孟军良先生和赵辉女士,南京易之恒软件技术有限公司总经理周益民先生等的大力支持和指导。盐城工学院的王俊、杨乐等同学承担了教材文本处理、模型创建等方面的部分工作。本书在编写过程中参考了国内同行编写的很多同类优秀教材和研究成果,在此一并致以衷心的感谢。
限于编者学识水平,书中的不妥甚至错误之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
-----------------------------------------------------------------------
Preface
Siemens PLM Software has partnered with the Education Management Information Center of the People’s Republic of China Ministry of Education (MOE) to support education in engineering technology and help provide the global manufacturing industry with a highly trained and heavily recruited workforce.
This textbook cultivates innovative engineering technology talent and enhances career competitive advantages for china’s university students. It supports the use of leading edge technology to give students a solid platform to become the excellent engineer in the 21st century, and the pioneer the development of digital and intelligent manufacturing throughout the country.
This book combines theory and practice through explanation and examples to enhance the reader’s basic knowledge and skills product lifecycle management (PLM).
The curriculum integrates attributes and processes from Siemens PLM software, which is used by leading manufacturing companies around the globe to develop some of the world’s most sophisticated products. This includes NX? software for integrated computer-aided design, manufacturing and engineering simulation (CAD/CAM/CAE), Teamcenter? software for digital lifecycle management software and Tecnomatix? software for digital manufacturing.
Strong instruction by top Chinese universities accelerates the development of certified industrial IT talent and boosts the application of computer-aided and digital technologies in the field of engineering.
We are impressed with the innovative engineering design projects developed by students leveraging this textbook with top notch classroom instruction.
Leo Liang
CEO and Managing Director
Greater China
Siemens PLM Software
Dora Smith
Global Director
Academic Partner Program
Siemens PLM Software
展开