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第1章 现代CAD技术概论 1

1.1 CAD技术的内涵 1

1.2 先进制造技术对CAD技术的影响 2

1.2.1 计算机集成制造系统对CAD技术的影响 3

1.2.2 并行工程对CAD技术的影响 3

1.2.3 敏捷制造对CAD技术的影响 4

1.3 现代CAD技术的发展 5

1.3.1 当前CAD技术的发展 5

1.3.2 基于微机的第四代CAD系统初显端倪 5

1.4 现代CAD技术的概念与研究内容 8

1.4.1 现代CAD技术的概念 8

1.5 本书结构 9

1.4.2 现代CAD技术的研究内容 9

第一篇 设计集成化 11

第2章 产品集成设计的理论与方法 11

2.1 并行设计 11

2.1.1 并行设计的基本概念 11

2.1.2 并行设计的基本特征 11

2.1.3 并行设计中的几个关键技术 15

2.1.4 并行设计的实施 18

2.2 大批量定制设计 19

2.2.1 大批量定制的基本概念 19

2.2.2 大批量定制设计的基本概念 21

2.2.3 大批量定制的设计方法 23

2.2.4 大批量定制设计的实施 25

3.1 产品信息模型 28

第3章 产品共享信息模型的建立 28

3.2 装配信息模型 30

3.2.1 装配建模的基本策略 30

3.2.2 装配模型的信息组成 32

3.2.3 装配模型的基本结构 33

3.2.4 装配模型的实现 35

3.3 零件信息模型 39

3.3.1 基于特征的零件信息模型 39

3.3.2 特征建模系统的结构 43

3.3.3 特征建模的用户界面 44

3.3.4 特征信息提取与匹配 46

3.3.5 STEP文件的生成 47

4.1.1 基本概念 48

4.1.2 开放式体系结构 48

4.1 产品数据管理（PDM）技术概述 48

第4章 产品数据管理技术 48

4.1.3 支持PDM系统实现的主要使能技术 49

4.2 PDM系统的主要功能 51

4.2.1 电子仓库 51

4.2.2 工作流或过程管理 52

4.2.3 产品结构与配置管理 53

4.2.4 零件分类管理 54

4.2.5 工程变更管理 54

4.2.6 其它 54

4.3 PDM系统的信息建模 55

4.3.1 面向对象的建模方法 55

4.3.2 PDM系统的基本对象模型 58

4.3.3 产品结构与配置管理模型 61

4.4 PDM系统的应用实施 64

4.4.1 PDM实施的一般方法 64

4.4.2 典型PDM软件简介 66

4.4.3 PDM软件选型 68

4.4.4 应用实施实例 69

4.5 产品数据管理技术的发展趋势 71

第5章 产品数据交换技术 73

5.1 STEP标准的特点 73

5.2 STEP标准的体系结构 74

5.2.1 描述方法 76

5.2.2 集成信息资源 76

5.2.4 实现方法 77

5.2.3 应用协议 77

5.2.5 一致性测试 78

5.3 EXPRESS语言 78

5.3.1 模式 78

5.3.2 实体类型 79

5.3.3 实体数据类型的说明 81

5.3.4 EXPRESS的表达式 81

5.3.5 内部常量、函数、过程 82

5.3.6 EXPRESS语言实例 82

5.4 STEP标准应用协议 83

5.4.1 应用协议的内容及形式规范 83

5.4.2 应用协议的建立 84

5.5 建立应用协议实例 84

5.5.1 应用活动模型（AAM） 85

5.5.2 引用标准 86

5.5.3 术语与缩写 87

5.5.4 应用参考模型（ARM） 87

5.5.5 应用解释模型（AIM） 90

5.5.6 形状特征模式（JW-form-feature-schema） 90

5.5.7 实现方法 91

5.5.8 协议实现的一致性测试目的和要求 94

第6章 产品装配设计技术 95

6.1 产品装配设计的地位与内容 95

6.1.1 装配设计的重要性 95

6.1.2 装配设计的内容 95

6.1.3 装配设计在集成化产品设计中的地位 96

6.2 产品装配设计的评价 96

6.3.1 早期DFA方法 97

6.3 DFA的方法及应用 97

6.3.2 广义设计中的同步DFA方法 100

6.3.3 DFA系统的构造与应用 104

6.4 从DFA到DFx——面向整个生命周期的设计方法 108

6.4.1 DFA向DFMA的发展 108

6.4.2 面向产品整个生命周期的DFx工具 109

第7章 工程设计集成平台 110

7.1 工程设计集成平台概述 110

7.1.1 CIMS应用集成平台 110

7.1.2 工程设计集成平台 111

7.1.3 工程设计集成平台应具备的主要功能 111

7.2 CAx系统与工程设计集成平台的应用集成与信息集成 113

7.2.1 以商用PDM系统为核心建立工程设计集成平台 113

7.2.2 CAx系统与工程设计集成平台的应用集成 115

7.2.3 基于工程设计集成平台的CAx系统间的信息集成 118

7.3 工程设计集成平台与MIS、车间控制器的信息集成 120

7.3.1 CAx分系统与MIS分系统的集成分析 120

7.3.2 CAx分系统与车间控制器分系统的信息集成 121

7.3.3 CAx分系统与其它分系统的共享信息模型 122

7.3.4 基于全局共享信息系统GIS的信息集成的实现 122

第二篇 设计网络化 124

第8章 产品协同设计的提出与概念 124

8.1 产品协同设计的提出 124

8.1.1 敏捷制造技术的发展 124

8.1.2 虚拟制造技术的发展 127

8.2 协同设计的基本概念 130

8.2.1 协同理论 130

8.2.2 计算机支持的协同工作 131

8.2.3 协同设计的基本概念及内涵 132

8.2.4 协同设计中的关键技术 134

第9章 协同设计中的产品信息交换与共享 136

9.1 异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究现状 136

9.2 异构PDM系统间的产品数据交换 139

9.2.1 异构PDM系统间产品数据交换问题的研究现状 139

9.2.2 异构PDM系统间数据交换的一个实例 141

第10章 协同设计中产品设计过程的管理 147

10.1 产品开发过程建模 147

10.1.1 IDEF3模型 147

10.1.2 OPN模型 148

10.1.3 基于OPN模型的冲突分析 149

10.2 产品开发过程中的冲突管理 150

10.2.1 协同设计中冲突管理的概念及内涵 150

10.2.2 协同设计中的冲突分析 151

10.3 冲突管理的关键支持技术 153

10.3.1 冲突避免技术 153

10.3.2 冲突检测技术 154

10.3.3 冲突解决技术 154

10.4 协同设计管理系统 155

10.4.1 协同设计的支持环境——协同CAD系统 155

10.4.2 协同设计管理系统的实现 156

第11章 协同设计中的网络应用技术 158

11.1 Web技术及其应用 158

11.1.1 Web技术的基本概念 158

11.1.2 基于Web的Internet计算模式 160

11.1.3 Web技术在协同设计中的应用 163

11.2.1 多媒体会议系统概述 165

11.2 多媒体会议系统 165

11.2.2 多媒体会议系统的基本配置、服务与工作模式 166

11.2.3 典型会议系统简介 167

第三篇 设计智能化 171

第12章 智能CAD概述 171

12.1 智能CAD的形成 171

12.1.1 传统CAD技术的局限性 171

12.1.2 专家系统的发展 171

12.1.3 智能CAD的形成 172

12.2 智能CAD的概念及其发展 174

12.2.1 智能CAD的概念 174

12.2.2 智能CAD发展的两个阶段 174

12.3 智能CAD研究的基本问题 176

13.2.1 什么叫产生式系统 179

13.2 产生式规则表示 179

第13章 知识表示 179

13.1 概述 179

13.2.2 规则的表示 180

13.2.3 规则集与推理网络 183

13.2.4 概念推理网络及其节点层次管理 184

13.3 框架表示 186

13.3.1 框架的一般结构 187

13.3.2 框架与规则的联接 189

13.4 面向对象的知识表示 190

13.4.1 面向对象的方法及特点 190

13.4.2 对象类的框架结构 191

13.4.3 对象类框架结构的形式定义 192

14.1 知识推理简介 195

第14章 知识推理 195

14.2 基于规则的推理 196

14.2.1 规则知识的存储 196

14.2.2 正向推理 197

14.2.3 反向推理 200

14.2.4 混合推理 203

14.2.5 约束推理 204

14.3 框架推理 207

14.3.1 一般结构框架的推理 207

14.3.2 某些框架功能的实现 208

14.3.3 对象类框架的推理 209

14.4 基于实例的推理 210

14.4.1 基于实例推理的基本思想 210

14.4.2 实例的表示与组织 211

14.4.3 实例的检索 212

14.4.4 实例的修正与存储 213

14.4.5 CBR应用举例 213

14.5 基于原型的推理 216

14.5.1 基于原型的设计 216

14.5.2 原型的表示与组织 217

14.5.3 基于原型的推理机制 220

14.5.4 基于原型的设计系统结构 220

第15章 设计型专家系统 222

15.1 专家系统概述 222

15.1.1 专家系统的特点与类型 222

15.1.2 专家系统的基本结构 223

15.1.3 机械设计型专家系统的特点 224

15.1.4 专家系统实例——“动物识别”专家系统 225

15.2 设计型专家系统的控制与解策略 227

15.2.1 总控策略 227

15.2.2 过程控制策略 228

15.2.3 方案设计专家系统的求解策略与系统结构 230

15.3 知识库建造 232

15.3.1 知识获取 233

15.3.2 知识库的组织结构 235

15.3.3 知识库的维护 236

15.4 设计型专家系统的开发及举例 238

15.4.2 龙门铣进给箱方案设计专家系统 238

15.4.1 设计型专家系统的开发过程 239

主要参考文献 246