出版說明
前言
第40篇數字化設計
第1章概述
1數字化設計技術40-3
11產品設計特點與數字化設計技術40-3
12數字化設計技術的內涵和學科體繫40-3
13數字化設計流程40-4
2數字化設計技術的相關技術40-6
21計算機輔助設計40-6
22計算機輔助制造40-6
23計算機輔助工藝過程設計40-6
24計算機輔助工程40-7
25產品數據管理40-7
3數字化設計技術的發展趨勢40-7
第2章計算機圖形學基礎
1概述40-9
11計算機圖形學的研究內容40-9
12計算機圖形學的應用40-9
13計算機圖形學的發展趨勢40-10
2圖形變換40-11
21二維圖形的基本變換40-11
22二維圖形的組合變換40-14
23窗口和視區的匹配交換40-15
24三維圖形的幾何變換40-15
25正投影變換40-17
26復合變換40-17
27透視投影變換40-17
3圖形的剪裁與消隱40-18
31圖形的剪裁40-18
32圖形的消隱40-19
第3章產品的數字化建模
1形體的計算機內部表示40-20
11幾何信息和拓撲信息40-20
12形體的定義及表示形式40-20
2線框造型繫統40-21
21線框建模技術40-21
22自由曲線建模40-21
3曲面造型繫統40-22
31曲面造型的定義和特點40-22
32曲面造型方法40-22
4實體造型繫統40-23
41邊界表示法40-23
42構造立體幾何法40-23
5基於特征的實體建模技術40-24
51特征的定義40-24
52特征的表示方法40-24
53機械零件的特征建模40-24
54參數化設計40-24
6裝配建模技術40-25
61數字化裝配的概念40-25
62裝配造型的功能40-26
63裝配模型的使用40-26
7數字樣機設計技術40-26
71數字樣機設計技術概述40-26
72數字樣機設計技術的體繫結構40-27
73數字樣機設計技術應用40-27
8數字化設計應用實例40-28
第4章數字仿真與分析技術
1數字仿真與分析技術概述40-30
2數字仿真技術40-30
21數字仿真的內涵及作用40-30
22數字仿真的發展歷史及現狀40-31
23數字仿真的一般過程40-32
24數字仿真與分析相關軟件40-34
3數字化分析技術40-36
31數字化分析技術內涵及其軟件40-36
32幾何仿真分析技術40-36
33物理仿真分析技術40-36
4數字仿真與分析應用實例(全斷面掘進機
刀具和刀盤繫統仿真分析)40-39
41刀具和刀盤繫統的運動學和動力學
仿真分析40-39
42全斷面掘進機的刀具模態仿真
分析40-41
43全斷面掘進機的滾刀破岩仿真
分析40-45
5數字仿真與分析應用實例(車銑加工中心
仿真分析)40-49
51車銑加工中心建模40-49
52車銑加工中心運動仿真分析40-50
目錄目錄第5章逆向工程與快速原型制造
1逆向工程設計概述40-53
11逆向工程的研究對像40-53
12逆向工程的主要方法40-53
13逆向工程的主要研究內容40-54
14逆向工程的工作流程40-55
2逆向工程設計的關鍵技術40-55
21數據采集技術40-55
22數據處理技術40-56
23曲面重構技術40-59
3逆向工程設計的實物反求方法40-71
4快速原型制造40-72
41概述40-73
42快速原型制造技術40-73
43快速原型制造工藝40-77
44快速原型制造的進展40-78
5快速原型制造的應用實例40-79
51微型熱管成形40-79
52金屬器件成形40-80
53鑄造蠟模成形40-81
第6章協 同 設 計
1概述40-83
11協同設計產生背景40-83
12協同設計定義及特點40-83
13協同設計技術現狀40-84
2協同設計的關鍵技術40-85
21協同設計數據交換與共享技術40-85
22協同設計中的任務協同40-87
23協同設計衝突協調機制40-88
24協同設計交互技術40-90
25協同設計集成技術40-90
26協同設計安全技術40-92
3協同設計體繫結構及主要功能40-93
31協同設計體繫結構40-93
32協同設計關繫建立40-94
33協同設計管理40-95
34協同設計產品配置工具40-95
35協同設計三維視頻協同會議40-96
36協同設計數據集成管理40-96
4數字化協同設計應用實例40-97
第7章虛 擬 設 計
1虛擬設計概述40-102
11虛擬設計的一般概念40-102
111虛擬設計的定義40-102
112虛擬設計的技術特點40-102
12虛擬設計的意義40-102
13虛擬設計的體繫結構40-103
14虛擬設計同其他概念之間的關繫40-105
2虛擬現實技術40-105
21虛擬現實技術的定義及特點40-105
22虛擬現實繫統的組成及分類40-106
221虛擬現實繫統的組成40-106
222虛擬現實繫統的分類40-108
23虛擬現實的軟件子繫統40-109
231虛擬現實軟件繫統的組成40-109
232可獲得的虛擬現實軟件繫統40-110
24虛擬現實繫統的開發工具40-110
241虛擬現實建模語言（VRML）40-110
242實時場景開發工具——OpenGL
Performer40-111
3基於虛擬現實技術的新一代CAD技術40-113
31基於虛擬現實的CAD的特點40-113
32VRCAD的幾何建模技術40-114
321模型表示方法40-114
322建模方法40-114
33VRCAD中的多通道技術40-116
331三維鼠標40-116
332三維物體選取機制40-116
333三維菜單設計40-116
334語音繫統40-117
335觸覺和力覺反饋繫統40-118
34VRCAD中的可視化技術40-118
341VRCAD真實感圖形實時繪制
技術40-118
342VRCAD中多細節程度模型
生成技術40-119
343VRCAD繫統中的復雜場景實時
漫遊技術40-121
4應用於虛擬設計的科學計算可視化技術40-122
41科學計算可視化技術概述40-122
42數據模型準備40-122
421CAD數據的精簡40-123
422CAD數據的轉換40-124
43科學計算可視化的基礎技術40-125
431可視化數據的組織形式及物理
分類40-125
432矢量場數據可視化流程40-126
433矢量場特征可視化40-126
44矢量場數據的沉浸可視化關鍵技術40-126
5虛擬概念設計40-127
51虛擬概念設計概述40-127
511概念設計在產品設計階段的
重要性40-127
512虛擬概念設計的定義40-127
513虛擬概念設計的目標與技術
特點40-128
52虛擬概念設計繫統40-128
521基於虛擬現實的概念設計繫統40-128
522基於CAX軟件平臺的概念設計
繫統40-130
53虛擬概念設計實現方法40-130
531虛擬概念設計基本流程40-130
532關鍵步驟實現方法40-131
6虛擬裝配技術40-133
61虛擬裝配的概述及其國內外研究簡介40-133
611概述40-133
612國內外研究簡介40-134
62虛擬裝配關鍵技術40-135
621虛擬裝配模型40-135
622虛擬裝配過程40-137
623踫撞檢測40-138
624虛擬裝配路徑規劃和仿真40-139
63典型虛擬裝配繫統功能介紹40-139
7面向產品開發的工程應用40-140
71應用背景介紹40-140
72虛擬客車車身開發繫統的集成平臺40-140
721數據倉庫規劃40-140
722流程管理40-141
73車身外形設計與性能分析40-143
731客車車身曲面設計40-143
732客車車身外形性能分析40-144
74結構設計與性能分析40-145
741基於三維模型的車身結構
設計及裝配40-145
742基於三維模型的車身結構靜
強度分析40-146
743基於三維模型的車身結構模態
分析40-147
744大客車整車踫撞安全性的數值
模擬40-147
75內飾設計與性能分析40-148
751司機座椅分析模型的建立40-148
752座椅的動態舒適性分析40-148
76虛擬客車樣機和人機工程分析40-149
761虛擬客車樣機的建立40-149
762人機工程分析40-150
參考文獻40-151

本版手冊為新出版的第6版7卷本《機械設計手冊》。由於科學技術的快速發展，需要我們對手冊內容進行更新，增加新的科技內容，以滿足廣大讀者的迫切需要。
《機械設計手冊》自1991年面世發行以來，歷經5次修訂，截至2016年已累計發行38萬套。作為重點科技圖書的《機械設計手冊》，深受社會各界的重視和好評，在全國具有很大的影響力，該手冊曾獲得全國優秀科技圖書獎二等獎（1995年）、中國機械工業部科技進步獎二等獎（1997年）、中國機械工業科學技術獎一等獎（2011年）、中國出版政府獎提名獎（2013年），並多次獲得全國優秀暢銷書獎等獎項。1994年，《機械設計手冊》曾在我國臺灣建宏出版社出版發行，並在海內外產生了廣泛的影響。《機械設計手冊》榮獲的一繫列國家和部級獎項表明，其具有很高的科學價值、實用價值和文化價值。《機械設計手冊》已成為機械設計領域的一部大型品牌工具書，已成為機械工程領域權威的和影響力較大的大型工具書，長期以來，它為我國裝備制造業的發展做出了巨大貢獻。
第5版《機械設計手冊》出版發行至今已有7年時間，這期間我國國民經濟有了很大發展，國家制定了《國家創新驅動發展戰略綱要》，其中把創新驅動發展作為了國家的優先戰略。因此，《機械設計手冊》第6版修訂工作的指導思想除努力貫徹“科學性、先進性、創新性、實用性、可靠性”外，更加突出了“創新性”，以全力配合我國“創新驅動發展戰略”的重大需求，為實現我國建設創新型國家和科技強國夢做出貢獻。
在本版手冊的修訂過程中，廣泛調研了廠礦企業、設計院、科研院所和高等院校等多方面的使用情況和意見。對機械設計的基礎內容、經典內容和傳統內容，從取材、產品及其零部件的設計方法與計算流程、設計實例等多方面進行了深入繫統的整合，同時，還全面總結了當前國內外機械設計的新理論、新方法、新材料、新工藝、新結構、新產品和新技術，特別是在現代設計與創新設計理論與方法、機電一體化及機械繫統控制技術等方面做了繫統和全面的論述和凝練。相信本版手冊會以嶄新的面貌展現在廣大讀者面前，它將對提高我國機械產品的設計水平、推進新產品的研究與開發、老產品的改造，以及產品的引進、消化、吸收和再創新，進而促進我國由制造大國向制造強國躍升，發揮出巨大的作用。
本版手冊分為7卷55篇：第1卷機械設計基礎資料；第2卷機械零部件設計（連接、緊固與傳動）；第3卷機械零部件設計（軸繫、支承與其他）；第4卷流體傳動與控制；第5卷機電一體化與控制技術；第6卷現代設計與創新設計（一）；第7卷現代設計與創新設計（二）。
本版手冊有以下七大特點：
一、構建新體繫
構建了科學、先進、實用、適應現代機械設計創新潮流的《機械設計手冊》新結構體繫。該體繫層次為：機械基礎、常規設計、機電一體化設計與控制技術、現代設計與創新設計方法。該體繫的特點是：常規設計方法與現代設計方法互相融合，光、機、電設計融為一體，局部的零部件設計與繫統化設計互相銜接，並努力將創新設計的理念貫穿於常規設計與現代設計之中。
二、凸顯創新性
*總書記在2014年6月和2016年5月召開的中國科學院、中國工程院兩院院士大會上分別提出了我國科技發展的方向就是“創新、創新、再創新”，以及實現創新型國家和科技強國的三個階段的目標和五項具體工作。為了配合我國創新驅動發展戰略的重大需求，本版手冊突出了機械創新設計內容的編寫，主要有以下幾個方面：
（1）新增第7卷，重點介紹了創新設計及與創新設計有關的內容。
該卷主要內容有：機械創新設計概論，創新設計方法論，頂層設計原理、方法與應用，創新原理、思維、方法與應用，綠色設計與和諧設計，智能設計，仿生機械設計，互聯網上的合作設計，工業通信網絡，面向機械工程領域的大數據、雲計算與物聯網技術，3D打印設計與制造技術，繫統化設計理論與方法。
前言前言（2）在一些篇章編入了創新設計和多種典型機械創新設計的內容。
“第11篇機構設計”篇新增加了“機構創新設計”一章，該章編入了機構創新設計的原理、方法及飛剪機剪切機構創新設計，大型空間折展機構創新設計等多個創新設計的案例。典型機械的創新設計有大型全斷面掘進機（盾構機）仿真分析與數字化設計、機器人挖掘機的機電一體化創新設計、節能抽油機的創新設計、產品包裝生產線的機構方案創新設計等。
（3）編入了一大批典型的創新機械產品。
“機械無級變速器”一章中編入了新型金屬帶式無級變速器，“並聯機構的設計與應用”一章中編入了數十個新型的並聯機床產品，“振動的利用”一章中新編入了激振器偏移式自同步振動篩、慣性共振式振動篩、振動壓路機等十多個典型的創新機械產品。這些產品有的獲得了國家或省部級獎勵，有的是專利產品。
（4）編入了機械設計理論和設計方法論等方面的創新研究成果。
1）聞邦椿院士團隊經過長期研究，在國際上首先創建了振動利用工程學科，提出了該類機械設計理論和方法。本版手冊中編入了相關內容和實例。
2）根據多年的研究，提出了以非線性動力學理論為基礎的深層次的動態設計理論與方法。本版手冊首次編入了該方法