計算機輔助設計與製造

本書是根據高等院校機械工程及自動化專業要求編寫的。本書系統地介紹了計算機輔助設計與製造技術的概念、原理、方法和案例及其在產品實現和生產中各環節的全面應用，內容包括緒論、計算機輔助設計與製造基礎、產品建模技術、計算機輔助產品設計技術、計算機輔助工藝過程設計、數控系統與數控編程、計算機輔助數控測量技術、自動化製造系統及產品全生命週期管理。本書在編寫過程中，注重內容的系統性、先進性和實用性，使用理論與實踐相結合的撰寫手法，同時兼顧知識的廣度和深度，適應多層次、多方式教學和自學參考的需要。

本書可作為高等院校機械工程專業本科生和研究生的教材和參考書，也可供從事機械製造和工業工程等工作的工程技術人員參考。 ^[3] 

前言

第1章緒論

1.1產品的實現過程

1.2製造系統

1.2.1製造系統的概念

1.2.2計算機輔助設計與製造及其系統

1.3計算機輔助設計與製造系統

1.3.1系統的功能

1.3.2系統的分類

1.3.3系統的特點

1.4計算機輔助設計與製造技術及系統的發展

1.4.1計算機輔助設計與製造技術的發展歷程

1.4.2產品數字化定義技術的發展歷程

1.4.3計算機輔助設計與製造技術的應用

1.4.4計算機輔助設計與製造技術及系統的發展趨勢

習題

第2章計算機輔助設計與製造基礎

2.1計算機輔助設計與製造軟、硬件支撐環境

2.1.1CAD/CAM系統的結構

2.1.2CAD/CAM系統的硬件

2.1.3CAD/CAM系統的軟件

2.1.4CAD/CAM系統的軟、硬件選擇原則

2.2計算機圖形處理技術

2.2.1圖形變換

2.2.2圖形消隱

2.2.3圖形裁剪

2.2.4圖形渲染

2.3工程數據的計算機處理技術

2.3.1基本概念

2.3.2工程數據的程序化方法

2.3.3線圖程序化

2.3.4工程數據的存儲與管理

2.4製造信息系統

2.4.1製造信息系統的組成及功能

2.4.2C/S和B/S計算模式

習題

第3章產品建模技術

3.1產品建模方法概述

3.2線框建模技術

3.3表面建模技術

3.3.1表面建模的基本原理

3.3.2貝塞爾（Bézier）曲線與曲面

3.3.3B樣條曲線與曲面

3.3.4非均勻有理B樣條（NURBS）曲線與曲面

3.4實體建模技術

3.4.1實體建模的基本原理

3.4.2實體建模方法

3.4.3實體模型表示方法

3.5特徵建模技術

3.5.1特徵建模的概念

3.5.2特徵的分類

3.5.3基於特徵的產品信息模型

3.5.4特徵建模技術的作用

3.6產品製造信息的表示

3.7產品模型數據交換標準

3.7.1初始化圖形交換規範IGES

3.7.2產品模型數據交換標準STEP

3.7.3產品數據交換標準存在的不足

3.8產品建模技術與工程應用

3.8.1繪製工程圖樣

3.8.2零件的三維建模

3.8.3逆向造型技術

習題

第4章計算機輔助產品設計技術

4.1產品設計過程

4.2裝配建模

4.2.1裝配樹與裝配規劃

4.2.2裝配約束

4.2.3裝配建模方法

4.2.4裝配分析與輸出

4.2.5裝配建模實例——基於Pro/E的自上而下的減速器組件設計

4.3質量特性計算

4.3.1幾何特性

4.3.2質量特性

4.3.3裝配體的質量特性計算

4.3.4質量特性計算實例

4.4有限元分析

4.4.1基本原理及其應用

4.4.2基本方法

4.4.3有限元分析軟件與CAD的集成

4.4.4實例分析

習題

第5章計算機輔助工藝過程設計

5.1計算機輔助工藝過程設計技術

5.1.1計算機輔助工藝過程設計的分類

5.1.2計算機輔助工藝過程設計中的決策方法

5.1.3計算機輔助裝配工藝過程設計

5.2成組技術

5.2.1基本原理

5.2.2零件的分類與編碼

5.2.3成組工藝過程設計

5.2.4成組單元與成組生產組織

5.2.5成組技術在設計工作中的應用

5.3計算機輔助工藝過程設計系統

5.3.1計算機輔助工藝過程設計系統的組成

5.3.2計算機輔助工藝過程設計中產品設計信息的獲取

5.3.3工藝信息及過程的管理

5.4基於模型定義技術的工藝過程設計

5.4.1基於模型定義的產品開發技術

5.4.2基於模型定義的三維數字化工藝過程設計

習題

第6章數控系統與數控編程

6.1機牀數控系統

6.1.1數控原理

6.1.2機牀數控系統的組成及作用

6.1.3數控機牀的分類

6.2零件加工的數控編程

6.2.1插補原理

6.2.2數控機牀的座標系

6.2.3數控程序結構與格式

6.2.4準備功能（G代碼）

6.2.5固定循環指令

6.2.6輔助功能（M代碼）

6.2.7子程序的應用

6.3計算機輔助編程基礎

6.3.1CAD/CAM的圖形交互自動編程軟件概述

6.3.2圖形交互自動編程的方法

6.3.3數控程序的檢驗

6.4計算機輔助自動編程實例

6.4.1UG NX4.0編程實例——葉片零件的編程與加工

6.4.2CAXA製造工程師——簡單平面輪廓線的繪圖和編程實例

習題

第7章計算機輔助數控測量技術

7.1數控測量的基本概念

7.1.1計算機輔助質量系統

7.1.2數控測量的基本概念和系統組成

7.2座標測量機

7.2.1座標測量機的工作原理及方法

7.2.2座標測量機的組成

7.3數控測量編程

7.3.1測量編程模式

7.3.2測量規劃與編程

7.3.3測量程序標準與協議

7.4大尺寸測量系統

7.4.1大尺寸測量系統的產生及其特點

7.4.2關節臂測量機

7.4.3激光跟蹤儀

7.5在機測量系統

7.5.1在機測量系統的組成

7.5.2數控機牀的測頭系統

7.5.3在機測量的應用場合

習題

第8章自動化製造系統

8.1自動化製造系統概述

8.1.1製造系統的概念、組成及分類

8.1.2自動化製造系統的類型及特點

8.2柔性製造系統

8.2.1柔性製造系統的基本概念、特點及適用範圍

8.2.2柔性製造系統的組成及工作原理

8.2.3柔性製造系統的物流系統

8.2.4柔性製造系統舉例

8.2.5柔性製造系統的特徵

8.3自動化製造系統的管理與控制

8.3.1自動化製造系統的遞階控制結構

8.3.2自動化製造系統的信息流模型及特徵

8.3.3作業計劃與調度管理

8.3.4工件流的管理與控制

8.3.5刀具流的管理與控制

8.3.6自動化立體倉庫的管理與控制

8.3.7加工過程監控

8.4自動化製造系統的建模與仿真

8.4.1自動化製造系統建模與仿真的基本概念

8.4.2自動化製造系統建模與仿真的基本步驟

8.4.3自動化製造系統的仿真軟件介紹

8.4.4柔性製造系統建模與仿真實例分析

習題

第9章產品全生命週期管理

9.1產品全生命週期管理的基本概念和發展過程

9.1.1產品全生命週期管理的基本概念

9.1.2產品全生命週期階段劃分

9.2產品全生命週期管理信息

9.2.1產品全生命週期信息的構成

9.2.2產品全生命週期信息數據的交換與共享

9.3產品全生命週期管理系統

9.3.1產品全生命週期管理系統框架

9.3.2產品全生命週期管理系統的核心功能

9.3.3產品全生命週期管理的關鍵技術

9.3.4產品全生命週期管理帶來的效益

習題

參考文獻 ^[3]