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

4.3.1*一階段*一部分點雲掃描及

點雲處理23

4.3.2*一階段*二部分點雲掃描與

點雲處理30

4.3.3*一階段第三部分點雲掃描與

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*確度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