计算机辅助制造 第3版PDF电子书下载

第1章　制造概述 1

1.1　产品实现过程 3

1.2　产品实现过程的演变 5

1.3　CAM及其发展历史 7

1.4　本书结构 10

1.5 关键词 12

1.6 思考题 12

1.7 参考文献 12

第2章　工程产品规范 15

2.1 工程设计 16

2.2　设计图 17

2.2.1 多视图 19

2.2.2　局部视图 21

2.2.3　尺寸标注与公差标注 22

2.2.4　标注尺寸 23

2.2.5　常规尺寸公差 24

2.2.6　表面精度 26

2.3　公差图分析 31

2.3.1 过约束 32

2.3.2　欠约束 33

2.4　产品与工艺公差之间的关系 34

2.5　检验和测量 37

2.5.1 检验误差 37

2.5.2　表面精度的质量控制 37

2.5.3　测量（评估） 38

2.6　统计质量控制 38

2.7　制造可靠性 42

2.8 小结 43

2.9　关键词 44

2.10　思考题 44

2.11 练习题 45

2.12　参考文献 48

第3章　形位公差 49

3.1 背景 49

3.2 形位公差：ASME Y14.5 50

3.2.1　符号修饰符 52

3.2.2　直线度（ASME Y14.5-1994） 54

3.2.3　表面素线的直线度 55

3.2.4　平面度 56

3.2.5 圆度 56

3.2.6　圆柱度 58

3.2.7　轮廓控制 58

3.2.8 定向公差 59

3.2.9　圆柱定向公差带 61

3.2.10　直线定向公差带 63

3.2.11　跳动公差 64

3.2.12　自由状态变化 68

3.3　解释几何规范 68

3.4　多零件特征与基准 71

3.4.1　多基准零件 75

3.4.2　极限尺寸与配合 75

3.5 小结 76

3.6　关键词 77

3.7 思考题 77

3.8　练习题 77

3.9　参考文献 79

3.10　附录：基于测量的形位公差定义 80

第4章　计算机辅助设计 85

4.1 背景 85

4.2　CAD发展历史简述 86

4.3　设计建模需求 88

4.4　CAD的结构 89

4.5　设计二维图形 90

4.6　三维CAD和曲面建模 95

4.6.1　三维线框建模 95

4.6.2 曲面建模 97

4.7　利用实体模型设计产品 100

4.7.1　实体图元与布尔操作 100

4.7.2　欧拉操作和面及边操作 101

4.7.3　流形模型和非流形模型 103

4.8　基于特征的建模 104

4.8.1　交互式特征定义 104

4.8.2 自动特征识别 105

4.8.3　根据特征设计 105

4.9　变量化建模和参数化建模 106

4.10　CAD应用 108

4.11　设计数据交换 109

4.11.1　IGES 110

4.11.2 STEP 110

4.12　小结 112

4.13　思考题 112

4.14　练习题 112

4.15　参考文献 115

第5章　几何建模 117

5.1 背景 117

5.2　计算机图形学的基本元素 118

5.2.1　坐标变换 120

5.2.2　投影和显示 125

5.3　三维表示 127

5.4　曲线和曲面 129

5.4.1　曲线 129

5.4.2 曲面 143

5.5　实体模型 150

5.6　小结 160

5.7　关键词 160

5.8　思考题 161

5.9　练习题 161

5.10　参考文献 162

第6章　工艺工程 165

6.1　基于经验的规划 166

6.2　工艺能力分析 169

6.3　基本加工计算 175

6.3.1　进给量和进给速度 175

6.3.2　切削速度 175

6.3.3　切削深度 176

6.3.4　材料去除率 176

6.3.5　加工时间 178

6.3.6　刀具寿命 179

6.3.7　切削力和功率需求 183

6.3.8　工艺参数 187

6.4　工艺优化 189

6.4.1　单次走刀模型 189

6.4.2　多次走刀模型 195

6.5　小结 197

6.6　关键词 197

6.7 思考题 198

6.8　练习题 198

6.9　参考文献 199

第7章　刀具与夹具 203

7.1 引言 203

7.2　刀具性能 205

7.2.1　刀具几何形状 205

7.2.2　刀具材料 210

7.3　工件材料的可加工性 215

7.3.1　可加工性试验 216

7.3.2　钢 219

7.3.3　易切削钢 219

7.3.4　不锈钢 219

7.3.5　铸铁 220

7.3.6　镍基合金 220

7.3.7　铝合金 220

7.3.8　铜及其合金 221

7.4　加工工序 221

7.5　工件装卡原则 223

7.5.1 夹具 224

7.5.2　定位 226

7.5.3　支撑与夹紧 229

7.6　零件设置或方位 230

7.7　数控加工夹具 231

7.7.1 组合夹具 233

7.7.2　相变夹具 235

7.7.3　柔性夹具 236

7.8　定位、夹紧和加工引起的误差 237

7.9　小结 237

7.10　关键词 238

7.11 思考题 238

7.12　解答题 239

7.13　参考文献 239

第8章　基于统计的工艺工程 245

8.1 背景 245

8.2　说明工艺可变性的案例分析 246

8.2.1 符号说明 247

8.2.2　位置修饰符——忽略特征尺寸 248

8.2.3　位置修饰符——最大实体状态 251

8.2.4　其他位置规范 252

8.3　通用方法 254

8.3.1　用于基准建立的形式统计模型 261

8.3.2　采用成本模型的优化工艺规划 268

8.3.3　解决过程 272

8.4　产品示例的试验结果与说明 273

8.4.1　材料修饰符和基准特征的选择对合格率的影响 274

8.4.2　确定最佳工艺规划 279

8.5 小结 282

8.6　关键词 283

8.7 思考题 283

8.8　练习题 284

8.9　参考文献 285

第9章　工业控制基础 287

9.1　控制理论介绍 287

9.1.1　过程模型 288

9.1.2　控制器 293

9.1.3 离散控制系统 297

9.2　逻辑控制 301

9.2.1 布尔运算 301

9.2.2　逻辑控制建模 304

9.3　传感器与执行器 306

9.3.1 传感器 306

9.3.2　电机和执行器 310

9.4 小结 313

9.5　关键词 313

9.6　思考题 314

9.7　练习题 314

9.8　参考文献 319

第10章　可编程逻辑控制器 321

10.1　概述 321

10.1.1　控制器的功能 321

10.1.2　控制装置 322

10.1.3　可编程逻辑控制器 323

10.2　继电器装置的组成 325

10.2.1　开关（触点） 325

10.2.2　继电器 327

10.2.3 计数器 327

10.2.4　计时器 328

10.2.5　继电器逻辑示例 329

10.3　可编程控制器的结构 330

10.3.1 处理器 331

10.3.2　存储器 331

10.3.3　输入和输出 332

10.3.4 电源 334

10.3.5　外围设备 335

10.4 可编程逻辑控制器的编程 337

10.4.1　梯形图 337

10.4.2　逻辑 340

10.4.3 结构化文本编程 345

10.4.4　功能块编程 350

10.4.5　指令列表 351

10.4.6　顺序功能图 353

10.5 PLC逻辑设计工具 354

10.5.1　利用真值表设计 354

10.5.2　利用状态图实现控制 356

10.6 小结 360

10.7　关键词 361

10.8　思考题 362

10.9　练习题 362

10.10　参考文献 366

第11章　制造中的数据通信和局域网 367

11.1　数据通信基础 368

11.1.1　通信的基本概念 368

11.1.2　数据编码 369

11.1.3 串行数据通信 371

11.1.4　并行数据通信 375

11.1.5　数据传输模式 377

11.1.6　数据传输技术 377

11.2　局域网 378

11.2.1 网络技术 380

11.2.2　ISO/OSI模型 385

11.2.3 TCP/IP协议 387

11.2.4　其他网络 389

11.3 小结 392

11.4　关键词 393

11.5 思考题 393

11.6　练习题 394

11.7　参考文献 395

11.8 附录：通信术语（部分） 396

第12章　数控基础 399

12.1 引言 399

12.2　发展历史 400

12.3　数控原理 402

12.4　数控的分类 403

12.4.1　运动控制：点对点控制和连续轨迹控制 403

12.4.2　控制循环 405

12.4.3　动力驱动 405

12.4.4　定位系统 406

12.4.5　NC和CNC 406

12.5 数控系统 406

12.6　数控控制器 410

12.7　数控机床运动学 413

12.7.1　两轴、三轴笛卡儿机床 414

12.7.2　五轴机床 417

12.7.3　六腿机床 423

12.8 插补 427

12.8.1 直线插补 428

12.8.2　圆弧插补 432

12.9　轴的伺服控制 436

12.9.1 丝杠 436

12.9.2 电机 437

12.9.3　控制系统 438

12.10 主轴 439

12.11 小结 440

12.12　关键词 440

12.13　思考题 441

12.14　练习题 441

12.15 参考文献 443

第13章　数控编程 445

13.1　数控零件编程 445

13.1.1 坐标系 445

13.1.2　数控编程存储介质 447

13.1.3　符号代码 448

13.1.4　磁带输入格式 450

13.1.5　NC字 451

13.2　手工零件编程 455

13.2.1　零件程序 455

13.2.2　刀具半径补偿 460

13.3　计算机辅助零件编程 463

13.4　CAD零件编程 467

13.4.1　Computervision系统 468

13.4.2　CADAM系统 469

13.4.3　CATIA系统 469

13.4.4　NC Programmer 469

13.4.5　交互式零件编程 469

13.4.6　基于实体模型的刀具轨迹生成 471

13.5　数控刀具轨迹检验 472

13.6　零件编程解析几何 473

13.6.1　刀具中心位置和刀具偏置 473

13.6.2　计算几何学 477

13.7　小结 485

13.8　关键词 485

13.9　思考题 485

13.10　参考文献 489

13.11 附录：计算机辅助零件编程语言 490

13.11.1　APT 490

13.11.2　其他零件编程语言 499

第14章　快速原型制造 505

14.1 引言 505

14.2　快速原型工艺 507

14.2.1 立体光刻（SLA） 507

14.2.2　选择性激光烧结（SLS） 510

14.2.3　喷射加工工艺 511

14.2.4　三维印刷 512

14.2.5　分层实体制造（LOM） 513

14.2.6　熔融沉积成型（FDM） 514

14.2.7　激光工程净成型（LENS） 515

14.3　快速原型建模 516

14.3.1　STL文件 516

14.3.2　SLC格式 520

14.3.3　模型分层 521

14.4　系统选择 525

14.5 小结 527

14.6 关键词 527

14.7 思考题 527

14.8　练习题 528

14.9　参考文献 528

第15章　工业机器人 531

15.1 引言 531

15.1.1 背景 531

15.1.2　机器人分类 533

15.1.3　工作空间 538

15.1.4　精度与重复精度 542

15.2　动力源、执行器和转换器 542

15.3　机器人传感器 543

15.4　机器人夹爪 543

15.5　机器人安全性 544

15.6　机器人编程 545

15.7　机器人应用 549

15.7.1　机器人应用原则 549

15.7.2　应用规划 550

15.8　机器人系统的经济性考虑 550

15.8.1　设备 550

15.8.2　操作与维护 550

15.8.3　产品 551

15.8.4　分析参数 551

15.9　机器人运动学和动力学 551

15.9.1　基础知识 551

15.9.2　机器人坐标系 552

15.9.3　坐标变换通用公式 554

15.10　机器人臂部动力学 559

15.11　计算机视觉 561

15.11.1　图像转换 561

15.11.2　图像分析 562

15.11.3　图像理解 564

15.12 小结 565

15.13　关键词 565

15.14　练习题 565

15.15　参考文献 568

附录A　矢量代数 573

附录B　传递函数与框图 577

附录C　拉普拉斯变换 581

附录D　Z变换 585

附录E　编码系统 589

附录F　MatLab基础 593