前言

党的二十大报告指出：坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程，支持专精特新企业发展，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。

计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD）技术是智能制造技术的一个重要分支。机械CAD技术在机械工业发展中的作用越来越大，几乎涵盖了整个机械产品的设计过程，主要用于产品建模、装配、运动仿真和分析、结构优化等。现代化的制造企业已经离不开机械CAD技术的应用，机械CAD技术作为机械领域的常用设计技术得到了快速发展，它在产品设计和智能制造方面都发挥着至关重要的作用。为了加快我国制造业发展的步伐，高等学校承担了对科技人才的培养重任，使学生在学习中牢固掌握现代化的设计技术和工具，正所谓“工欲善其事，必先利其器”。本书内容符合国家对工程技术人才的培养需求，全书通过CAD技术基本原理的系统讲解及实际应用的案例驱动，将理论教学和实践教学有机融合，具有一定的创新性和实用性。

针对现有机械CAD技术教材在内容和深度上已经不能适应工程教育认证背景下人才培养方案的要求，同时也考虑到高等院校CAD教学需要及广大工程技术人员学习和掌握CAD技术的需要，因此本书既要夯实CAD技术理论基础又要培养学生的自主学习能力。

第1章介绍了CAD技术的概念及系统构成､ CAD技术在机械产品开发中的应用及CAD技术的发展历程和趋势，最后从产品全生命周期的角度阐述了CAE、CAPP、CAM、PDM技术，以及新的制造模式，使读者能够更加清晰地认识CAD技术的广阔应用前景。

第2章从机械设计角度出发，阐述机械行业中设计资料数据的来源、分类、存储、转换、调用，以及如何在CAD应用程序中调用设计资料数据，从而为提高读者的设计资料数据运用能力和今后从事CAD应用技术开发奠定基础。

第3章针对CAD中大量的结构化数据对象，重点阐述了CAD中常用的数据结构，包括线性表、数组、栈、队列和树，并列举了数据结构在机械产品结构中的应用。

第4章重点阐述了二维和三维图形变换的基本原理和方法，利于读者深入理解CAD绘图操作中几何变换和投影变换的原理及应用。

第5章阐述了几何建模、特征建模、参数化与变量化建模、装配建模等实体建模方法，使读者能够理解产品数字模型在计算机内部表示的原理、方法及模型在实际应用中的特点。本书第1～5章是机械CAD技术的理论部分。

第6章～10章以PTC（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）研发的集CAD/CAM/CAE于一体的参数化软件Creo 5.0为工具，以典型的机械零部件、机械产品为例，进行零件建模、零件装配、运动仿真、工程图设计和计算机辅助工程分析，案例丰富，步骤清晰，讲解细致，使读者掌握工程实践中的CAD技术，从而快速完成设计和分析等相关工作。

本书在编写上遵循理论和应用结合，强调案例驱动，不只是完成CAD软件的操作，更注重夯实理论基础，所有应用实例相互关联，使读者能够深入理解机械产品设计中的规则和方法。本书内容详尽，每章附有习题，并配有完整课件、视频讲解和模型实例，适合30～40学时，也适合读者自学。其中轴/盘盖/螺栓建模实例、参数化实例和减速器装配实例也可为课程设计、自主学习及毕业设计提供模型参考，奠定建模基础。

本书第1、4、5章由哈尔滨理工大学葛江华教授编写，第2、3章由哈尔滨理工大学孙永国教授编写，第6～8章由哈尔滨理工大学王亚萍教授编写，第9、10章由天津中德应用技术大学付鹏强教授编写，哈尔滨理工大学解宝成副教授、李国老师为本书建模和仿真案例的选择、收集、课件制作和视频录制做了大量工作。

哈尔滨理工大学机械动力工程学院现代设计与集成制造技术研究所朱晓飞博士、许迪博士、机械设计及其自动化系机械CAD技术课程组的老师们为本书的编写提供了大量帮助，哈尔滨工业大学潘旭东教授对全书进行了认真审阅，并提出了许多宝贵意见和建议｡本书编写参阅了大量相关文献，在此一并表示感谢。

最后，感谢哈尔滨理工大学教务处对本书出版的大力支持，感谢机械工业出版社为本书出版所提供的大量帮助。由于编者水平有限，书中难免存在不足与疏漏之处，恳请各位读者不吝指正。

主编