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第1章 绪论1

1.1 什么是机械？1

1.2 什么是机械工程，什么是机械工程师？3

1.3 工程师的软实力7

1.4 现代机械工程活动的基本步骤10

第2章 从一项任务开始说起12

2.1 智能小车的制作12

2.2 智能小车的设计表达14

2.3 编制工程文件16

第3章 机械手的制作17

3.1 制作工具介绍17

3.1.1 数控加工简介17

3.1.2 PPCNC简介19

3.1.3 PPCNC操作入门20

3.1.4 PPCNC加工实例——刻字28

3.2 舵机架加工31

3.3 齿轮臂加工40

3.4 机械手装配45

第4章 机械手三维建模及装配49

4.1 SolidWorks入门50

4.2 零部件测绘及使用SolidWorks进行三维建模52

4.2.1 舵机架测绘52

4.2.2 舵机架建模53

4.2.3 轮毂建模62

4.2.4 机械手爪建模65

4.2.5 一字舵盘的测绘及建模71

4.2.6 从动臂固定轴测绘及建模72

4.2.7 舵机测绘及建模72

4.3 制作装配体72

4.3.1 装配体空间创建73

4.3.2 零件的插入73

4.3.3 装配关系简介75

4.3.4 装配关系的编辑与压缩82

4.3.5 零件库的使用84

4.4 制作分解装配图86

4.4.1 爆炸图制作86

4.4.2 步路线87

4.4.3 解除爆炸89

第5章 绘制工程图90

5.1 工程图简介90

5.2 制图标准简介92

5.3 工程零件详图绘制94

5.3.1 创建零件图94

5.3.2 创建主视图、左视图、俯视图95

5.3.3 设置图纸格式、线型95

5.3.4 创建剖视图来表达螺钉孔的形状96

5.3.5 创建轴测图97

5.3.6 创建局部放大视图97

5.3.7 修改剖面线样式98

5.3.8 标注尺寸98

5.3.9 标注公差100

5.3.10 添加技术要求101

5.4 从动臂固定轴工程图制作103

5.5 制作装配图103

5.5.1 添加机械手打开、闭合配置103

5.5.2 制作分解装配图（爆炸图）105

5.5.3 添加零件号及BOM表106

5.5.4 添加工作范围参数109

第6章 车体零部件的测绘及建模114

6.1 车架的钣金建模114

6.2 其他零部件测绘及建模129

6.2.1 轮胎测绘及建模129

6.2.2 驱动轮舵机测绘及建模129

6.2.3 电路板测绘及建模130

6.2.4 六角垫柱测绘及建模132

6.3 建立子装配体132

6.3.1 车轮装配133

6.3.2 嵌装螺母装配133

6.3.3 车架装配134

第7章 整车的三维模型装配136

7.1 零部件的导入及装配136

7.2 制作爆炸视图142

7.3 添加爆炸步路线149

7.4 生成爆炸视图工程图及材料明细表153

7.5 总体外形图158

第8章 车架制作160

8.1 生成激光切割加工用车架图样160

8.2 加工车架和板座164

8.3 制作嵌装螺母171

8.4 车架弯折成形172

8.5 3D打印装饰物173

第9章 智能小车实物装配175

9.1 舵机测试175

9.2 车体装配178

9.3 传感器的使用及安装180

9.4 安装开发板和扩展板181

第10章 小车控制182

10.1 Arduino简介182

10.2 电路连接183

10.3 Arduino编程环境简介185

10.4 控制智能小车做直线运动187

10.5 控制智能小车搬运物块189

第11章 利用计算机进行工程计算192

11.1 从Excel的计算功能说起192

11.2 有限元分析方法简介198

11.2.1 悬臂梁分析200

11.2.2 创建模型200

11.2.3 前处理201

11.2.4 创建算例202

11.2.5 定义材料203

11.2.6 定义夹具203

11.2.7 定义载荷204

11.2.8 划分网格205

11.2.9 运行算例及分析结果206

11.2.10 实验验证210

11.3 从动臂有限元分析210

11.3.1 问题描述210

11.3.2 从动臂工况分析211

11.3.3 构建有限元分析算例211

11.3.4 结果分析213

第12章 运动仿真216

12.1 启动运动仿真插件216

12.2 从单摆的运动仿真说起217

12.3 智能小车运动过程演示220

12.3.1 创建运动算例220

12.3.2 添加引力221

12.3.3 添加马达222

12.3.4 仿真结果223

12.3.5 添加本地配合224

12.4 估算马达力矩226

第13章 编撰工程文件及项目管理233

13.1 编写工程项目树状目录——Family Tree233

13.2 制作甘特图236

13.3 让你的文件更美观240

13.4 学会使用制作电子演讲稿241

第14章 关于知识产权、创新与职业健康242

参考文献246