計算機輔助設計與製造技術

本書結合數字化設計製造技術的最新發展和應用需要，論述了CAD/CAM技術概況、CAD/CAM系統軟硬件組成、圖形處理、數字化實體建模、3D裝配建模技術、CAE/CAPP/CAM技術以及CAD/CAM集成等方面的理論、技術與方法，分析論述了CAD/CAM。CAD/CAM系統規劃與實施方法等內容。

本書注重技術原理、應用方法和常用CAD/CAM軟件系統（SolidWorks、Nastran、開目CAPP和MasterCAM）的結合，突出教學內容的實用性。本書不同章節的組合可滿足機械工程學科專業本科教學不同學時的需要，亦可供從事CAD/CAM系統研究、開發與應用的工程技術人員參考。 ^[1] 

目 錄CONTENTS第1章 CAD/CAM技術概論1

1.1 CAD/CAM的基本概念與作用1

1.2 CAD/CAM技術的產生與發展2

1.3 CAD/CAM集成系統的應用過程與實例5

習題7

第2章 CAD/CAM系統硬件和軟件8

2.1 CAD/CAM系統組成8

2.2 CAD/CAM工作站的硬件設備9

2.3 CAD/CAM系統的軟件體系結構11

2.4 常用CAD/CAM軟件系統14

2.5 CAD/CAM系統的硬件選型17

2.6 CAD/CAM系統設計原則20

2.7 網絡化CAD/CAM系統22

習題22

第3章 計算機圖形處理技術及其應用23

3.1 計算機繪圖概述23

3.2 圖形的概念24

3.3 圖形系統與圖形標準25

3.4 圖形變換與處理27

3.5 曲線描述的基本原理和方法31

3.6 曲線設計33

3.6.1 Bezier曲線33

3.6.2 B樣條曲線36

3.7 曲面設計38

習題42

第4章 產品數字化造型技術43

4.1 幾何模型的基本概念43

4.1.1 幾何模型的信息組成434.1.2 幾何造型方法45

4.2 三維幾何造型的理論基礎48

4.3 三維幾何實體造型方法50

4.4 參數化與變量化設計技術55

4.5 特徵造型技術58

4.6 基於SolidWorks的參數化特徵造型技術60

4.6.1 SolidWorks工作界面及特徵管理樹61

4.6.2 SolidWorks實體造型62

4.6.3 SolidWorks曲面造型67

4.6.4 特徵修改及編輯69

4.6.5 參數化特徵造型的應用69

習題71

計算機輔助設計與製造技術目 錄第5章 CAD/CAM裝配建模技術72

5.1 裝配建模概述72

5.2 裝配模型73

5.2.1 裝配模型的特點與結構73

5.2.2 裝配模型的信息組成75

5.2.3 裝配樹76

5.2.4 裝配模型的管理77

5.2.5 裝配模型的分析78

5.3 裝配約束技術79

5.3.1 裝配約束分析79

5.3.2 裝配約束規劃81

5.4 裝配設計的兩種方法82

5.4.1 自底向上的裝配設計83

5.4.2 自頂向下的裝配設計83

5.5 裝配建模技術的應用84

5.5.1 SolidWorks裝配功能簡介85

5.5.2 基於SolidWorks的自底向上的裝配設計86

5.5.3 基於SolidWorks的自頂向下的裝配設計88

習題91

第6章 計算機輔助分析技術與應用93

6.1 CAE技術構成、現狀與發展趨勢93

6.2 有限元分析原理96

6.3 CAE的應用97

6.3.1 CAE的主要應用領域97

6.3.2 CAE求解的兩類問題98

6.3.3 CAE中的有限元方法98

6.3.4 有限元法的解題流程99

6.3.5 有限元分析的前處理 100

6.3.6 有限元分析的後處理 101

6.3.7 有限元分析軟件101

6.3.8 CAE的應用實例102

習題113

第7章 計算機輔助工藝設計技術114

7.1 計算機輔助工藝設計技術概況114

7.1.1 工藝設計的任務與內容114

7.1.2 CAPP概念及發展概況116

7.1.3 CAPP系統組成118

7.2 CAPP系統中的工藝決策與工序設計119

7.2.1 工藝決策內容119

7.2.2 工藝決策技術122

7.2.3 派生式CAPP系統124

7.2.4 創成式CAPP系統128

7.2.5 CAPP專家系統129

7.3 CAPP的工藝數據庫技術132

7.3.1 工藝數據庫在CAPP中的作用132

7.3.2 工藝數據類型及特點132

7.3.3 工藝數據庫設計134

7.4 CAPP系統開發與應用136

7.4.1 CAPP系統開發目標136

7.4.2 CAPP系統開發原則136

7.4.3 開發環境及工具的選擇137

7.4.4 CAPP系統開發過程137

7.4.5 CAPP系統功能模塊139

7.4.6 開目CAPP簡介與應用139

7.5 CAPP的發展趨勢145

習題145

第8章 計算機輔助製造技術與應用147

8.1 CAM技術概述147

8.2 CAM系統功能與體系結構150

8.3 數控機牀及其編程技術151

8.4 數控語言及數控加工程序的編制155

8.4.1 數控加工程序的結構與格式156

8.4.2 數控加工程序的指令代碼157

8.5 數控加工過程仿真技術163

8.6 常用CAM軟件系統的功能簡介165

8.7 MasterCAM數控編程實例167

8.7.1 MasterCAM的基本功能167

8.7.2 MasterCAM的工作界面167

8.7.3 MasterCAM數控編程的一般工作流程168

8.7.4 MasterCAM數控編程實例168

習題174

第9章 CAD/CAM集成技術176

9.1 CAD/CAM集成技術與方法176

9.1.1 CAD/CAM集成系統的邏輯結構176

9.1.2 CAD/CAM集成系統的總體結構177

9.1.3 CAD/CAM集成的關鍵技術178

9.1.4 CAD/CAM系統集成的方法179

9.2 產品數據交換標準183

9.2.1 產品數據交換標準的產生與發展183

9.2.2 IGES標準184

9.2.3 STEP標準187

9.3 產品信息的描述與集成數據模型190

9.3.1 集成產品數據模型191

9.3.2 零件信息模型192

9.3.3 產品信息模型195

9.4 基於PDM的CAD/CAM集成系統與實例199

9.4.1 PDM的體系結構與功能199

9.4.2 基於PDM集成CAD/CAM系統202

9.4.3 基於PDM集成CAD/CAM系統的開發實例205

習題208

第10章 CAD/CAM應用軟件開發技術209

10.1 應用軟件開發技術概述209

10.1.1 二次開發的概念、目的和一般原則209

10.1.2 機械CAD軟件的二次開發210

10.2 CAD軟件開發流程與文檔資料要求211

10.3 CAD/CAM應用軟件編程基礎213

10.3.1 OpenGL標準214

10.3.2 微機平台OpenGL的開發環境215

10.3.3 OpenGL中基本圖形的生成216

10.3.4 VC 6.0中OpenGL開發環境配置220

10.4 專業CAD軟件開發方法221

10.5 基於通用平台的CAD專業軟件開發方法221

10.5.1 CAD 軟件二次開發平台的體系結構221

10.5.2 CAD 軟件二次開發技術222

10.6 基於SolidWorks的三維CAD軟件開發方法224

10.6.1 SolidWorks的對象層次結構224

10.6.2 SolidWorks二次開發的工具225

10.6.3 SolidWorks二次開發的一般過程227

習題233

第11章 CAD/CAM系統規劃與實施方法234

11.1 CAD/CAM系統的規劃和實施步驟234

11.2 需求分析236

11.3 系統規劃和實施步驟239

11.4 CAD/CAM系統的管理體制239

11.5 CAD/CAM系統和應用培訓241

11.6 CAD/CAM系統建立案例243

習題248

主要參考文獻249 ^[1]