本書繫統地闡述了工業產品數字化設計與制造技術的方法、關鍵技術以及主流應用繫統，以近年“全國職業院校技能大賽工業產品數字化設計與制造賽項”賽題為案例，采用項目導向式，詳細講解了三維掃描設備校準、噴塗顯像劑、粘貼標示點、掃描與點雲處理、坐標擺正、逆向建模、模型對比分析、零件的數控編程、零件的數控加工、裝配驗證的操作步驟、知識要點和應用技巧，並進行了逆向建模部分與數控加工部分賽題點評、經驗分享。本書選用大賽指定的Win3DD掃描儀、Geomaigc Wrap軟件作為掃描和點雲處理軟件，選用Geomagic Design X、NX軟件作為逆向建模和數控編程與仿真軟件。

本書內容新穎、體繫結構完整，力求反映工業產品數字化設計與制造技術的全貌；配套有詳細的教學視頻、數據文件及輔助實物，旨在幫助讀者快速掌握相關知識要點和操作技巧。

本書可作為高等職業院校數字化設計與制造技術及相關專業的教材，也可作為工業產品數字化設計與制造賽項的指導教材，還可作為生產一線機械制造、材料成型等相關工種和崗位群的培訓用書。

為便於教學，本書配套有電子課件、操作視頻、案例模型等教學資源，凡選用本書作為授課教材的教師可登錄www.cmpedu.com或www.yinnatec.com/index.html注冊後下載。

前言

二維碼索引

項目1Win3DD掃描設備校準1

任務11設備軟件介紹1

任務12設備的標定3

121標定前的準備3

122設置相機參數4

123標定操作4

項目2噴塗顯像劑11

任務21認識顯像劑11

211顯像劑的種類11

212DPT5顯像劑12

任務22噴塗顯像劑前的準備工作13

221噴塗顯像劑所需物品13

222噴塗顯像劑的場地要求13

任務23噴塗顯像劑的操作步驟13

231操作步驟13

232噴塗操作注意事項14

233噴塗中可能存在的問題及解決

方法15

項目3粘貼標志點16

任務31認識標志點16

任務32標志點的使用17

321使用方法17

322粘貼標志點的注意事項18

任務33點火開關支架粘貼標志點19

331粘貼標志點適用範圍19

332點火開關支架粘貼標志點分析19

項目4點火開關支架的掃描與點雲

處理20

任務41掃描前的準備20

411掃描前所需物品20

412Geomagic Wrap軟件的準備操作20

任務42點火開關支架掃描規劃22

任務43點火開關支架掃描操作23

431D一階段D一部分點雲掃描及

點雲處理23

432D一階段D二部分點雲掃描與

點雲處理30

433D一階段D三部分點雲掃描與

點雲處理31

434細節特征點雲掃描與點雲處理32

435三維數據采集階段的文件提交33

項目5點火開關支架的坐標擺正34

任務51點火開關支架數據導入與坐標

擺正分析34

511數據導入34

512坐標擺正分析34

任務52點火開關支架坐標擺正的步驟36

521確定XY平面36

522確定上部回轉主體回轉軸36

523確定其餘平面37

524對齊坐標38

項目6點火開關支架的逆向建模41

任務61認識Geomagic Design X軟件41

任務62點火開關支架的建模思路42

621點火開關支架主體的建模思路42

622點火開關支架局部特征的建模

思路44

任務63點火開關支架的建模步驟44

631點火開關支架上半部分的建模

步驟44

632點火開關支架下半部分的建模

步驟69

633三維建模階段的文件提交79

項目7Geomagic Control X軟件模型對比分析80

任務71導入模型80

任務72模型的3D比較81

任務73模型的2D比較84

任務74模型的尺寸標注89

任務75生成報告90

任務76提交對比分析報告的文件91

任務77點火開關支架反求數據對比要點

分析91

7713D比較部分91

7722D比較部分91

7732D尺寸部分92

項目8零件的數控編程93

任務81數控編程與仿真軟件93

任務82加工工藝分析95

821設計手指1和設計手指2的擺放

方式95

822刀具及刀具參數的選擇97

823加工工序99

824切削三要素的選擇100

任務83數控編程前的準備工作100

831進入加工環境100

832創建刀具101

833創建加工坐標繫、毛坯和零件105

任務84工序一的數控編程114

任務85工序二的數控編程與仿真122

851工步一——面銑122

852工步二——粗加工127

853工步三——左右平面精加工131

854工步四——外輪廓精加工136

855工步五——對刀位加工140

856工步六——裝配孔鑽孔143

857工步七——圓角加工149

任務86工序三的數控編程與仿真154

861工步一——確定總高154

862工步二——整體粗加工156

863工步三——二次粗加工161

864工步四——外輪廓精加工164

865工步五——平面輪廓精加工169

866工步六——裝配位U形槽粗加工172

867工步七——U形槽精加工175

868工步八——設計手指1和設計手指2

曲面精加工177

869工步九——設計手指1曲面清根179

8610工步十——倒圓角182

8611工步十一——正面吹氣孔加工183

任務87加工程序的後處理184

任務88工藝文件的填寫184

任務89文件的保存187

891工藝文件的保存187

892加工程序的保存187

項目9零件的數控加工188

任務91數控加工前的準備189

任務92機床設備的操作規範190

921開機前的注意事項190

922開機過程中的注意事項191

923機床操作過程中的安全操作191

924與編程相關的安全操作191

925調試過程中的注意事項191

926加工過程中的注意事項192

927機用平口鉗安裝精度的檢驗與

校準192

928關機過程中的注意事項192

任務93工具、量具和刀具的使用規範193

931工具的使用規範193

932量具的使用規範194

933刀具的使用規範196

任務94現場6S管理197

任務95加工前的裝夾與對刀197

951工件裝夾197

952建立刀具補償操作198

任務96工序一的加工199

961工序一的分中找正199

962傳輸加工程序202

963工序一加工完成效果205

任務97工序二的加工205

971工序二的分中找正205

972工序二加工完成效果207

任務98工序三的加工208

981工序三的對刀208

982工序三加工完成效果210

任務99零件加工完成後的處理210

任務910零件的提交211

項目10裝配驗證212

項目11逆向建模部分賽題點評214

任務111三維數據采集階段點評214

1111掃描儀采集繫統調整215

1112主體完整性與處理效果215

1113局部特征完整性與處理效果216

1114細節特征完整性與處理效果218

任務112三維建模階段點評218

1121數據定位的合理性219

1122模型特征的完整度219

1123特征拆分合理性220

1124特征完成JQ度222

1125關鍵特征精度223

1126數字模型對比報告225

任務113競賽心得226

項目12數控加工部分賽題點評228

任務121數控編程階段點評228

1211曲面尺寸精度和曲面加工質量229

1212尺寸公差及配合230

1213加工工藝文件完整性及合理性230

任務122數控加工階段點評230

1221零件完成度231

1222表面粗糙度231

1223吹氣孔完成度232

1224工藝文檔完整性及合理性232

1225成品重量232

任務123樣件裝配驗證階段點評234

1231與手指氣缸側面裝配間隙234

1232氣管快接頭安裝235

1233與零件接觸面積和夾持效果235

任務124職業素養點評235

任務125競賽心得236

參考文獻237