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第一章 计算机辅助设计概论 1

1．1 CAD/CAM的含义及特点 1

1．1．1 计算机辅助设计的特点 2

1．1．2 计算机辅助设计设计系统的结构和类型 3

1．2 计算机辅助设计系统的硬件 3

1．2．1 计算机硬件概述 3

1．2．2 计算机主机及微处理器 4

1．2．3 计算机的外存储子系统 5

1．2．4 显示器及图形卡 6

1．2．5 输入设备 7

1．2．6 打印机与绘图机 7

1．2．7 计算机辅助设计硬件系统 8

1．3 计算机辅助设计系统的软件 9

1．3．1 系统软件 9

1．3．2 应用软件 9

1．4 计算机辅助设计软件第流的分类 10

1．5 计算机辅助设计系统的选择与配置 10

1．5．1 计算机辅助设计系统的发展 12

1．5．2 用户CAD系统的类型 13

第二章 工程数据的计算机处理 14

2．1 数表程序化 14

2．1．1 用数组的形式表示或存放数表 14

2．1．2 数据文件 15

2．1．3 插值 15

2．1．4 数表拟合公式化 19

2．2 线图程序化 20

2．3 数据文件的组织 20

第三章 数据结构 23

3．1 概述 23

3．1．1 数据 23

3．1．2 数据结构 23

3．1．3 数据的主要存储方式 24

3．2 线性表 24

3．2．1 单链表及其运算 24

3．2．2 双链表及其运算 26

3．2．3 串及其运算 27

3．3 树形结构 29

3．3．1 树 29

3．3．2 二叉树 30

3．4图结构 32

3．4．1 图的基本概念 32

3．4．2 图的遍历 33

3．4．3 最短路径 35

3．4．4 拓扑排序 36

3．4．5 关键路径 36

3．5 查找和排序 36

3．5．1 查找 37

3．5．2 排序 39

第四章 数据库在CAD中的应用 42

4．1 数据库技术概述 42

4．1．1 实体、信息、数据 42

4．1．2 数据库 43

4．2 数据模型 43

4．2．1 层次模型 43

4．2．2 网状模型 44

4．2．3 关系模型 44

4．3 分布式数据库 45

4．4 工程数据库系统 46

4．5 数据库管理系统（DBMS）组成 47

4．6 数据库管理系统分类 47

4．7 CAD数据库的建立与使用 48

4．7．1 数据库的建立 48

4．7．2 使用数据库系统的方式 49

4．8 FoxPro的基本操作 49

4．8．1 数据类型 50

4．8．2 常量、变量、表达式 50

4．8．3 命令 51

4．8．4 FoxPro的启动与退出 51

4．8．5 基本操作 51

4．9 ORACLE关系数据库系统 55

4．9．1 ORACLE系统概述 55

4．9．2 ORACLE的数据库语言SQL 56

4．9．3 ORACLE预编译接口 61

4．9．4 查询 65

4．10 CAD系统与数据库的联接 65

第五章 计算机绘图 67

5．1 计算机绘图概述 67

5．2 计算工机绘图系统 67

5．2．1 图形输入设备 67

5．2．2 图形绘制设备 68

5．2．3 绘图机绘图语言 69

5．2．4 绘图机与PC机的通信 70

5．3 计算机绘图软件 70

5．3．1 计算机绘图软件的主要内容 70

5．3．2 绘图软件的类型 71

5．3．3 图形软件标准 71

5．4 几何交切子程序设计 72

5．4．1 几何交切常用函数 72

5．4．2 两圆相交函数的设计 72

5．5 曲线 74

5．5．1 规则曲线 74

5．5．2 拟合曲线 75

5．6 剖面线与填色 77

5．7 图形变换 79

5．7．1 概述 79

5．7．2 两维图形变换 79

5．7．3 三维图形的变换 83

5．8 汉字处理 89

5．8．1 矢量汉字字库的数据存储结构 90

5．8．2 汉字处理及缩放 91

5．8．3 源程序 91

第六章 AutoCAD软件 94

6．1 AutoCAD的命令输入 94

6．1．1 AutoCAD的命令输入 94

6．1．2 数据输入 95

6．1．3 基本绘图命令 96

6．2 图形编辑命令 102

6．2．1 构造选择集方法 102

6．2．2 MOVE（位移）命令 104

6．2．3 COPY（复制）命令 104

6．2．4 ROTATE（旋转）命令 104

6．2．5 SCALE（变比）命令 105

6．2．6 MIRROR（镜像）命令 105

6．2．7 STRETCH（抻伸）命令 105

6．2．8 ARRAY（陈列）命令 106

6．2．9 CHANGE（修改）命令 107

6．2．10 BREAK（切断）命令 107

6．2．11 TRIM（修剪）命令 108

6．2．12 EXTEND（延神）命令 108

6．2．13 FILLET（倒圆角）命令 108

6．2．14 CHAMFER（倒角）命令 108

6．2．15 OFFSET（画等距线）命令 109

6．2．16 PEDIT（多义线/网格编辑）命令 109

6．2．17 EXPLODE（分解）命令 110

6．2．18 UNDO（取消）及U命令 110

6．2．19 REDO（重作）命令 110

6．3 绘制剖面线 110

6．3．1 概述 110

6．3．2 BHATCH（图案填充对话框）命令 111

6．4 A utoCAD的图层及绘图工具 112

6．4．1 LAYER（图层）命令 113

6．4．2 LINETYPE（线型）命令 113

6．4．3 OSNAP（目标捕捉）命令与OSNAP方式 113

6．4．4 ZOOM（缩放）命令 114

6．4．5 REDRAW（重画）与REGEN（重新生成）命令 115

6．4．6 其它常用的命令 115

6．5 尺寸标注 115

6．5．1 尺寸标注的概念 115

6．5．2 DIM（尺寸）命令与DIM1（一次尺寸）命令 116

6．5．3 长度型尺寸标注命令 116

6．5．4 角度型尺寸标注 117

6．5．5 直径及半径型尺寸标注 118

6．5．6 UNDO（作废）命令 118

6．5．7 块及其应用 119

6．6 块及其应用 119

6．6．1 块的基本概念 119

6．6．2 BLOCK（块）命令 120

6．6．3 INSERT（块的插入）与MINSERT（陈列插入）命令 120

6．6．4 WBLOCK（块存盘）命令 121

第七章 几何造型 122

7．1 概述 122

7．2 几何造型中的常用模型 122

7．2．1 三维形体的线模型 122

7．2．2 三维形体的面模型 123

7．2．3 三维形体的体模型 123

7．3 AutoCAD的用户坐标第汲视窗 123

7．3．1 用户坐标系系统概述 123

7．3．2 UCS命令 124

7．3．3 与UCS相关的系统变量 125

7．3．4 视窗 125

7．3．5 当前视窗 126

7．3．7 观看三维图形 127

7．3．8 VPOINT命令 127

7．3．9 PLAN命令 128

7．3．10 DVIEW命令 128

7．3．11 消除隐线命令HIDE 129

7．4 AutoCAD的图形空间 129

7．4．1 系统变量TILEMODE 129

7．4．2 转向图纸空间PSPACE命令 129

7．4．3 转向模型空间MSPACE命令 129

7．4．4 MVIEW命令 130

7．5 AutoCAD的实体造型 130

7．5．1 实体造型 130

7．5．2 输入AME模块密码 131

7．5．3 体素命令 131

7．5．4 组合实体命令 134

7．5．5 实体修改命令 135

7．5．6 实体查询命令 138

7．5．7 使用表达命令 138

7．5．8 使用程序命令 140

7．6 二维图形的自动产生 141

7．6．1 生成二维图形 141

7．6．2 举例 141

第八章 有限元原理及其在CAD中的应用 145

8．1 有限元概述 145

8．2 有限元分析的原理及步骤 145

8．2．1 弹性力学平面问题材类型 145

8．2．2 平面问题有限元分析的步骤 146

8．3 有限元分析的前置处理 159

8．4 有限元分析的后处理 164

8．4．1 有限元分析后处理的基本内容 164

8．4．2 三维有限元后处理 165

第九章 机械优化设计 169

9．1 机械优化设计的基本概念 169

9．1．1 设计变量 170

9．1．2 目标函数 170

9．1．3 约不条件 171

9．1．4 优化设计数学模型的一般表述 172

9．1．5 局部最优解和全局最优解 173

9．2 一维搜索方法 174

9．3 无约束极值问题的解法 176

9．3．1 坐标轮换法 177

9．3．2 随机搜索法 179

9．3．3 牛顿法 181

9．4 约束非线性规划的计算方法 182

9．4．1 复合形法 183

9．4．2 罚函数法 185

9．4．3 混合罚函数法 192

第十章 计算机仿真 194

10．1 计算机仿真的基本概念 194

10．1．1 仿真技术的类型 195

10．1．2 计算机仿真的特点 196

10．2 连续系统的数字仿真方法及其软件 198

10．3．1 建立仿真模型 198

10．3．2 设置仿真时间间隔 199

10．3．3 数字仿真软件 199

10．3．4 动态显示仿真结果 200

10．3．5 典型CAD软件仿真功能简介 200

10．4 仿真技术在CAD/CAM中的应用 201

10．4．1 CAD/CAM系统中的仿真技术 201

10．4．2 仿真技术应用实例分析 201

第十一章 CAD系统的开发技术 207

11．1 概述 207

11．1．1 软件工程简介 207

11．1．2 CAD系统文档 208

11．1．3 流程图 212

11．2 计算机辅助设计系统的开发 214

11．2．1 CAD系统的开发内容和步骤 214

11．2．2 CAD系统分析 215

11．2．3 数据流分析 216

11．3 人机交互界面设计方法 217

11．3．1 交互设计及其原则 217

11．3．2 人机界面模型 219

11．3．3 人机交互界面的处理形式 219

11．3．4 交互的项目 220

11．3．5 输入控制方式 223

11．3．6 交互界面分类 223

11．3．7 几种交互界面的设计 223

11．4 CAD系统的集成方式 225

11．4．1 微机CAD系统组成模块之间的集成 226

11．4．2 CAD/CAM系统的集成 228

11．4．3 数据传输 228

第十二章 计算机辅助制造（CAM） 230

12．1 数控技术概述 230

12．1．1 数字控制 230

12．1．2 数控加工方法 231

12．1．3 数控系统的组成 231

12．1．4 点位控制和轮郭控制 232

12．1．5 数控技术的发展 234

12．2 数控加工程序的编制 235

12．2．1 数控程序的结构 235

12．2．2 准备功能指令 236

12．2．3 数控编程方法 239

12．3 CAD系统与NC编程的连接 242

12．3．1 CAD系统与NC编程的连接方法 242

12．3．2 CAD/CAPP/NC系统之间的数据交换 243

12．3．3 在现有CAD软件基础上开发数控编程软件 244

12．4 计算机集成制造系统CIMS 246

12．4．1 CIMS的产生 246

12．4．2 CIMS的定义 247

12．4．3 CIMS的构成 249

参考文献 253