前言

黨的二十大報告指出：堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國。實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程和重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程，支持專精特新企業(yè)發(fā)展，推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。

計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design, CAD）技術(shù)是智能制造技術(shù)的一個重要分支。機械CAD技術(shù)在機械工業(yè)發(fā)展中的作用越來越大，幾乎涵蓋了整個機械產(chǎn)品的設(shè)計過程，主要用于產(chǎn)品建模、裝配、運動仿真和分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。現(xiàn)代化的制造企業(yè)已經(jīng)離不開機械CAD技術(shù)的應(yīng)用，機械CAD技術(shù)作為機械領(lǐng)域的常用設(shè)計技術(shù)得到了快速發(fā)展，它在產(chǎn)品設(shè)計和智能制造方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了加快我國制造業(yè)發(fā)展的步伐，高等學校承擔了對科技人才的培養(yǎng)重任，使學生在學習中牢固掌握現(xiàn)代化的設(shè)計技術(shù)和工具，正所謂“工欲善其事，必先利其器”。本書內(nèi)容符合國家對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)需求，全書通過CAD技術(shù)基本原理的系統(tǒng)講解及實際應(yīng)用的案例驅(qū)動，將理論教學和實踐教學有機融合，具有一定的創(chuàng)新性和實用性。

針對現(xiàn)有機械CAD技術(shù)教材在內(nèi)容和深度上已經(jīng)不能適應(yīng)工程教育認證背景下人才培養(yǎng)方案的要求，同時也考慮到高等院校CAD教學需要及廣大工程技術(shù)人員學習和掌握CAD技術(shù)的需要，因此本書既要夯實CAD技術(shù)理論基礎(chǔ)又要培養(yǎng)學生的自主學習能力。

第1章介紹了CAD技術(shù)的概念及系統(tǒng)構(gòu)成? CAD技術(shù)在機械產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用及CAD技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢，最后從產(chǎn)品全生命周期的角度闡述了CAE、CAPP、CAM、PDM技術(shù)，以及新的制造模式，使讀者能夠更加清晰地認識CAD技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景。

第2章從機械設(shè)計角度出發(fā)，闡述機械行業(yè)中設(shè)計資料數(shù)據(jù)的來源、分類、存儲、轉(zhuǎn)換、調(diào)用，以及如何在CAD應(yīng)用程序中調(diào)用設(shè)計資料數(shù)據(jù)，從而為提高讀者的設(shè)計資料數(shù)據(jù)運用能力和今后從事CAD應(yīng)用技術(shù)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

第3章針對CAD中大量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)對象，重點闡述了CAD中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括線性表、數(shù)組、棧、隊列和樹，并列舉了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

第4章重點闡述了二維和三維圖形變換的基本原理和方法，利于讀者深入理解CAD繪圖操作中幾何變換和投影變換的原理及應(yīng)用

第5章闡述了幾何建模、特征建模、參數(shù)化與變量化建模、裝配建模等實體建模方法，使讀者能夠理解產(chǎn)品數(shù)字模型在計算機內(nèi)部表示的原理、方法及模型在實際應(yīng)用中的特點。本書第1～5章是機械CAD技術(shù)的理論部分。

第6章～10章以PTC（Parametric Technology Corporation，參數(shù)技術(shù)公司）研發(fā)的集CAD/CAM/CAE于一體的參數(shù)化軟件Creo 5.0為工具，以典型的機械零部件、機械產(chǎn)品為例，進行零件建模、零件裝配、運動仿真、工程圖設(shè)計和計算機輔助工程分析，案例豐富，步驟清晰，講解細致，使讀者掌握工程實踐中的CAD技術(shù)，從而快速完成設(shè)計和分析等相關(guān)工作。

本書在編寫上遵循理論和應(yīng)用結(jié)合，強調(diào)案例驅(qū)動，不只是完成CAD軟件的操作，更注重夯實理論基礎(chǔ)，所有應(yīng)用實例相互關(guān)聯(lián)，使讀者能夠深入理解機械產(chǎn)品設(shè)計中的規(guī)則和方法。本書內(nèi)容詳盡，每章附有習題，并配有完整課件、視頻講解和模型實例，適合30～40學時，也適合讀者自學。其中軸/盤蓋/螺栓建模實例、參數(shù)化實例和減速器裝配實例也可為課程設(shè)計、自主學習及畢業(yè)設(shè)計提供模型參考，奠定建模基礎(chǔ)?

本書第1、4、5章由哈爾濱理工大學葛江華教授編寫，第2、3章由哈爾濱理工大學孫永國教授編寫，第6～8章由哈爾濱理工大學王亞萍教授編寫，第9、10章由天津中德應(yīng)用技術(shù)大學付鵬強教授編寫，哈爾濱理工大學解寶成副教授、李國老師為本書建模和仿真案例的選擇、收集、課件制作和視頻錄制做了大量工作。

哈爾濱理工大學機械動力工程學院現(xiàn)代設(shè)計與集成制造技術(shù)研究所朱曉飛博士、許迪博士、機械設(shè)計及其自動化系機械CAD技術(shù)課程組的老師們?yōu)楸緯木帉懱峁┝舜罅繋椭枮I工業(yè)大學潘旭東教授對全書進行了認真審閱，并提出了許多寶貴意見和建議?本書編寫參閱了大量相關(guān)文獻，在此一并表示感謝?

最后，感謝哈爾濱理工大學教務(wù)處對本書出版的大力支持，感謝機械工業(yè)出版社為本書出版所提供的大量幫助。由于編者水平有限，書中難免存在不足與疏漏之處，懇請各位讀者不吝指正。

主編