CAD/CAM原理与实践PDF电子书下载

目录 1

第1章 CAD/CAM概述 1

1.1 CAD/CAM的基本概念 1

1.1.1 CAD/CAM的概念 1

1.1.2 产品设计制造过程与CAD/CAM 1

1.1.3 CAD/CAM系统的工作过程 2

1.1.4 CAD/CAM的应用意义 4

1.2 CAD/CAM系统的主要任务 5

1.3 CAD/CAM技术发展简史与应用现状 9

1.4 CAD与CAM之间的联系 10

习题与思考题 12

第2章 CAD/CAM系统的硬件和软件 13

2.1 CAD/CAM系统结构 13

2.2 CAD/CAM系统类型 13

2.3 CAD/CAM系统的硬件 15

2.4 CAD/CAM系统的软件 21

2.4.1 系统软件 21

2.4.2 CAD/CAM系统支撑软件 23

2.4.3 应用软件及开发环境 24

2.4.4 现代CAD/CAM主流支撑软件 27

2.5 计算机网络 30

2.5.1 概述 30

2.5.2 计算机网络的拓扑结构 30

2.5.3 客户／服务器工作模式 32

2.5.4 局域网简介 32

2.5.5 Internet与Web简介 33

2.5.6 Intranet简介 37

2.6.1 CAD/CAM硬件系统的选型原则 38

2.6 CAD/CAM系统的选型原则 38

2.6.2 CAD/CAM软件系统的选择原则 39

习题与思考题 39

第3章 CAD/CAM软件技术基础 40

3.1 数据结构 40

3.1.1 基本概念 40

3.1.2 线性表 41

3.1.3 树与二叉树 52

3.2.1 工程数据特点及管理形式 54

3.2 工程数据的数据库管理 54

3.2.2 数据库系统原理 55

3.2.3 数据库的数据模型 56

3.2.4 关系型数据库管理系统 57

3.2.5 数据库与高级语言接口 62

3.3 工程数据的计算机处理 64

3.3.1 数据表格的计算机处理 64

3.3.2 函数的插值处理 69

3.3.3 线图的程序处理 71

习题与思考题 74

第4章 计算机图形技术基础 75

4.1 基本概念 75

4.1.1 坐标系 75

4.1.2 齐次坐标 76

4.1.3 窗口与视口 77

4.2 二维图形基本元素 79

4.2.1 点与直线 79

4.2.2 圆与圆弧 80

4.3.1 二维基本变换 81

4.3 图形几何变换 81

4.3.2 二维组合变换 84

4.3.3 三维图形几何变换 89

4.4 参数化曲线与曲面 91

4.4.1 曲线和曲面的参数表示 91

4.4.2 贝齐埃（Bezier）曲线和曲面 92

4.4.3 B样条（B-Spline）曲线和曲面 97

4.4.4 非均匀有理B样条（NURBS）曲线和曲面 98

习题与思考题 100

5.1 三维几何造型技术 101

第5章 三维CAD造型技术 101

5.1.1 三维几何模型的计算机内部表示 102

5.1.2 实体造型 109

5.1.3 应用AutoCAD 2000进行实体造型实例 112

5.2 参数化设计技术 113

5.2.1 设计中的约束（Constraint）及其特性 114

5.2.2 尺寸驱动与数据相关 117

5.3.1 特征的概念及分类 119

5.3 特征造型技术 119

5.3.2 特征表达与特征关系 121

5.3.3 特征模型 123

5.3.4 特征造型方法 123

5.4 应用Pro/E进行基于特征的实体造型 125

5.4.1 基于特征的零件造型过程 125

5.4.2 Pro/E中的特征 126

5.4.3 特征创建基本方法 127

5.4.4 应用Pro/E进行基于特征的实体造型实例 129

5.5 产品装配造型技术 130

5.5.1 装配造型基本概念 131

5.5.2 装配约束 132

5.5.3 装配结果显示 132

5.5.4 两种设计过程：自顶向上和自顶向下设计过程 134

5.5.5 Pro/E装配造型实例 135

习题与思考题 136

6.2.1 有限元分析的基本思想及分析求解步骤 137

6.2 有限元分析的基本原理 137

6.1 计算机辅助工程分析的主要内容 137

第6章 计算机辅助工程分析 137

6.2.2 有限元分析求解算例 140

6.3 有限元分析的前置处理和后置处理 143

6.3.1 有限元分析的前置处理 143

6.3.2 有限元分析的后置处理 144

6.3.3 CAD三维建模与前后置处理的关系 145

6.4 建立有限元模型的策略 146

6.4.1 有限元建模时一般考虑的几点问题 146

6.4.2 建立计算模型的几个策略与方法 151

6.5 常用的有限元分析软件及分析计算实例 153

6.5.1 常用有限元分析计算软件简介 153

6.5.2 用有限元分析软件ANSYS进行有限元分析计算实例 154

6.6 优化设计 157

6.6.1 优化设计的数学模型 158

6.6.2 优化设计实例 158

6.6.3 常用的优化求解方法 161

6.7.1 仿真的基本概念 163

6.7 计算机仿真技术 163

6.7.2 计算机仿真的一般过程 165

习题与思考题 166

第7章 AutoCAD二次开发工具ObjectARX的应用 168

7.1 ObjectARX简介 168

7.1.1 ObjectARX程序设计环境 168

7.1.2 ObjectARX类库简介 169

7.1.3 建立ObjectARX应用程序 172

7.2 AutoCAD数据库基础 174

7.2.1 AutoCAD数据库概述 175

7.2.2 基本的数据库对象 176

7.2.3 在AutoCAD中创建对象 176

7.2.4 在ObjectARX中创建对象 178

7.3 建立良好的人机界面 180

7.3.1 使用ObjectARX内置MFC类建立用户界面 180

7.3.2 人机界面设计实例 182

7.4 机械零件图的参数化绘制 190

7.4.1 参数化编程概述 190

7.4.2 参数化零件图绘制实例 191

7.5 平面图形信息获取编程实例 198

习题与思考题 202

第8章 计算机辅助工艺过程设计系统 203

8.1 CAPP的基本概念及意义 203

8.2 CAPP系统的结构组成、功能及基本类型 204

8.2.1 CAPP系统的结构组成 204

8.2.2 CAPP的功能 205

8.3.1 零件信息描述的内容及要求 206

8.3 零件信息的描述及输入 206

8.2.3 CAPP系统的基本类型 206

8.3.2 零件信息描述方法 207

8.3.3 零件信息输入方法 215

8.4 派生式CAPP系统 216

8.4.1 派生式CAPP系统的工作原理及特点 216

8.4.2 派生式CAPP系统的研制步骤 217

8.4.3 派生式CAPP系统实例 223

8.5 创成式CAPP系统 225

8.5.1 创成式CAPP系统的工作原理及特点 225

8.5.2 创成式CAPP系统中的工艺决策逻辑 226

8.6.1 综合式CAPP系统的工作原理 230

8.6.2 综合式CAPP系统实例 230

8.6 综合式CAPP系统 230

8.7 其他类型的CAPP系统 234

8.7.1 交互式CAPP系统 234

8.7.2 智能式CAPP系统 234

8.8 CAPP系统的其他功能及实现 235

8.8.1 切削用量的确定 235

8.8.3 工序图的自动生成和绘制 236

8.8.2 工时定额的确定 236

8.9 CAPP的发展趋势 238

习题与思考题 239

第9章 计算机辅助生产管理系统 241

9.1 概 述 241

9.2 计算机辅助生产管理系统的构成 243

9.3 物料需求计划 244

9.4 制造资源计划 247

9.5 及时制生产 251

9.6 最优生产技术 255

9.7 企业资源计划 258

9.8 供应链及供应链管理 261

习题与思考题 265

第10章 计算机辅助质量控制 266

10.1 基本概念 266

10.2 计算机辅助质量系统 268

10.2.1 自动化的质量系统对企业的战略作用 268

10.2.2 计算机辅助质量系统结构 269

10.2.3 集成质量系统 273

10.2.4 计算机辅助质量系统实例 275

10.2.5 集成质量系统发展趋势 277

10.3 质量数据自动采集与检测 278

10.3.1 数据采集方式与检测方法 278

10.3.2 三坐标测量机 279

10.3.3 CMM的应用方式 283

10.4 统计质量控制 284

10.4.1 控制图的概念及原理 284

10.4.2 控制图的判断 285

10.4.3 控制图种类及选用 286

10.4.4 计算机辅助SQC软件及发展趋势 287

10.5 计算机辅助加工过程监控 288

10.5.1 加工过程监控的特征信号与监控的方法 288

10.5.2 计算机辅助加工过程监控 289

10.5.3 产品质量和加工过程状态自动控制系统实例 291

10.6 计算机辅助工序质量诊断 292

10.6.1 工序质量诊断 293

10.6.2 集成的测量和诊断系统简介 294

习题与思考题 296

第11章 计算机辅助数控程序编制 298

11.1 数控编程的基本概念 298

11.1.1 数控技术概述 298

11.1.2 数控机床的分类 299

11.1.3 数控机床的坐标系统 299

11.1.4 数控程序指令代码 301

11.2 数控加工程序的编制 304

11.2.1 数控程序的工艺性设计 304

11.2.2 数控车削编程 305

11.2.3 数控铣削编程 306

11.3 计算机数控自动编程 308

11.3.1 计算机数控编程技术的发展 308

11.3.2 MasteCAM数控编程系统 309

11.4 CAD/CAM集成化数控编程系统 317

11.4.1 CAD/CAM集成化数控编程系统原理 317

11.4.2 刀具轨迹生成方法 317

习题与思考题 318

11.4.3 刀具轨迹验证技术 318

第12章 CAD/CAM应用系统开发原理与方法 320

12.1 软件工程的基本概念和原理 320

12.1.1 软件工程的基本概念 320

12.1.2 软件产品的开发过程 321

12.1.3 软件分析与设计方法 322

12.2 结构化软件分析及设计方法 322

12.2.1 结构化软件分析方法 322

12.2.2 结构化软件设计方法 326

12.3.1 IDEF方法简介 330

12.3 IDEF0方法 330

12.3.2 图形表示 331

12.3.3 分解步骤 333

12.3.4 工作阶段 336

12.4 IDEF1方法 336

12.4.1 IDEF1方法的基本概念 336

12.4.2 IDEF1x的成分及其图形表示 337

12.4.3 IDEF1x的建模过程 340

12.5 快速原型方法 341

12.6.1 面向对象设计的基本原理 342

12.6 面向对象的设计 342

12.6.2 面向对象设计的设计实例 346

12.7 CAD/CAM应用系统开发实例 352

12.7.1 系统要求 352

12.7.2 系统功能模型的建立 353

12.7.3 系统业务流程的建立 354

12.7.4 数据库系统设计 356

12.7.5 模块划分、界面设计和系统软件结构设计与实现 358

习题与思考题 360

第13章 CAD/CAM系统集成 361

13.1 CAD/CAM集成的概念 361

13.2 CAD/CAM系统集成方式 362

13.2.1 通过专用数据接口程序交换产品信息的集成方式 362

13.2.2 通过标准数据格式文件交换产品信息的集成方式 362

13.2.3 通过统一的产品模型交换产品信息的集成方式 363

13.2.4 基于产品数据管理的集成方式 363

13.3.1 初始图形信息交换规范（IGES） 366

13.3 基于IGES的CAD/CAM数据交换 366

13.3.2 基于IGES文件的CAD/CAM数据交换 369

13.3.3 IGES在数据交换中存在的问题 370

13.4 基于STEP的CAD/CAM产品数据交换 371

13.4.1 STEP基本概念 371

13.4.2 STEP的组成 371

13.4.3 STEP的层次结构 372

13.4.4 STEP的产品信息描述与产品信息模型的建立 373

13.4.5 STEP应用协议与产品信息模型的建立 379

13.4.7 基于STEP的产品数据交换方式 381

13.4.6 STEP集成资源 381

13.4.8 STEP实施的一致性测试 386

13.4.9 STEP的使用方法 386

13.4.10 STEP应用工具 386

13.5 集成化产品数据建模 387

13.5.1 集成化产品数据模型的基本内容 387

13.5.2 基于特征的集成化产品数据模型 388

13.5.3 面向CAD/CAPP集成的STEP零件信息模型 389

习题与思考题 392

第14章 CAD/CAM技术发展 393

14.1 并行工程 393

14.1.1 并行工程的提出与定义 393

14.1.2 并行工程的关键技术 395

14.1.3 并行设计系统 395

14.1.4 并行工程的实施 397

14.2 产品数据管理 399

14.2.1 PDM的需求 399

14.2.4 PDM软件系统的功能 400

14.2.3 PDM系统的体系结构 400

14.2.2 PDM的基本概念 400

14.2.5 PDM的发展趋势 405

14.3 快速成形制造 405

14.3.1 快速成形制造技术原理 405

14.3.2 典型的RPM技术 406

14.3.3 快速成形制造的特点 408

14.4 虚拟制造 409

14.4.1 虚拟现实技术 409

14.3.4 RPM的应用及发展趋势 409

14.4.2 虚拟制造 412

14.4.3 虚拟产品开发 417

14.5 敏捷制造 421

14.6 分散网络化CAD/CAM 424

14.6.1 网络CAD概述 424

14.6.2 制造网络 426

14.6.3 分散网络化制造系统 430

习题与思考题 432

参考文献 433