数字化设计与制造PDF电子书下载

目录 1

序 1

前言 1

第1章　数字化设计与制造技术引论 1

1.1 产品开发与数字化开发技术 1

1.2　数字化设计与制造的内涵及学科体系 5

1.3　数字化设计与制造技术的特点 8

1.4　数字化设计与制造技术的应用实例 10

习题 14

第2章　数字化设计与制造系统的组成 15

2.1 数字化设计与制造技术的发展 15

2.1.1 数字化设计与制造技术的历史 15

2.1.2　数字化设计与制造技术的发展趋势 23

2.2 数字化设计与制造系统的组成 25

2.3 数字化设计与制造系统的建立 29

2.3.1 软件系统的开发流程 30

2.3.2　软硬件系统的选型 32

习题 34

第3章　计算机图形学基础 35

3.1 概述 35

3.1.1　计算机图形学的研究内容 35

3.1.2　坐标系统 36

3.1.3　窗口与视口 39

3.2 图形变换 40

3.2.1 图形变换的数学基础 41

3.2.2　二维图形的几何变换 41

3.3 图形裁剪 44

3.3.1 线段的裁剪 45

3.3.2 Cohen-Sutherland线段裁剪算法 46

3.4 曲线及曲面的表示 46

3.4.1 曲线和曲面的基本概念 47

3.4.2 曲线和曲面的参数化方程 48

3.4.3　参数曲线的代数形式和几何形式 50

3.4.4　参数化曲线 53

3.4.5　参数化曲面 58

3.5.1 消除隐藏线及隐藏面 61

3.5 图形显示的渲染技术 61

3.5.2　光照模型 63

3.5.3　纹理处理 67

3.5.4　颜色处理 68

习题 69

第4章　产品数字化造型技术 71

4.1 产品数字化造型技术概述 71

4.2　形体在计算机内部的表示 72

4.2.1 几何信息和拓扑信息 72

4.2.2　形体的定义及表示形式 73

4.3 基于线框、曲面及实体的产品造型技术 75

4.3.1　线框造型 75

4.3.2　曲面造型 77

4.3.3　实体造型 79

4.4　产品的特征及参数化造型技术 83

4.4.1　特征造型 83

4.4.2　参数化造型 85

4.4.3　参数化特征造型 87

4.5　产品的数字化装配技术 91

4.5.1　数字化装配的基本概念 91

4.5.2　数字化装配的功能及操作 92

4.6　数字化设计软件中的关键技术及研究热点 96

4.6.1 数字化设计软件中的关键技术 96

4.6.2　数字化设计软件中的研究热点 98

4.7 产品数据与产品数据交换标准 99

4.7.1 产品数据与产品数据交换 99

4.7.2　常用的产品数据交换标准 101

4.8　主流数字化造型软件介绍 107

习题 109

第5章　数字化仿真技术 110

5.1 数字化仿真技术概述 110

5.1.1　仿真技术及其分类 110

5.1.2　数字化仿真的基本步骤 112

5.1.3　数字化仿真软件 114

5.2.1 有限元法的基本概念 116

5.2 数字化仿真技术中的有限元法 116

5.2.2　有限元法的基本原理及求解步骤 117

5.2.3　有限元分析软件 122

5.3　基于计算机的产品优化设计技术 126

5.3.1　优化设计及其发展 126

5.3.2　优化设计的数学模型 126

5.3.3　优化问题的分类 129

5.3.4　优化设计的步骤及注意事项 130

5.3.5　优化设计举例 133

5.4 塑料模具成型过程的数字化仿真实例 135

5.4.1 数字化仿真技术与塑料模具开发 135

5.4.2　仿真技术在注射模具成型过程中的应用 136

5.5　虚拟样机技术 144

5.5.1　虚拟样机技术概述 144

5.5.2　虚拟样机分析软件介绍 145

习题 152

6.1 数字化制造技术概述 154

第6章　数字化制造技术 154

6.2　计算机辅助工艺规划技术 155

6.2.1　计算机辅助工艺规划的基本概念 155

6.2.2　CAPP的基本功能与模块组成 155

6.2.3　CAPP的类型 157

6.2.4　CAPP与企业信息集成 158

6.3　成组技术 159

6.4.1　数控加工的基本概念 161

6.4　数控加工技术概述 161

6.4.2　数控机床的组成及分类 162

6.5　数控编程技术 168

6.5.1　数控机床的坐标系统 168

6.5.2　数控编程的基本功能指令 173

6.5.3　数控编程的高级编程功能 187

6.5.4　数控编程的基本步骤及方法 193

6.5.5　数控编程的后置处理 197

6.5.6　DNC技术 199

6.6　数控高速切削加工技术 204

习题 208

7.1　逆向工程技术概述 209

第7章　逆向工程与快速原型制造技术 209

7.2　逆向工程的研究内容及基本步骤 210

7.3 实物逆向工程及其关键技术 214

7.3.1 实物逆向对象的坐标数据采集 214

7.3.2　实物逆向的数据处理及模型重构 219

7.4 逆向工程技术应用实例 225

7.5　逆向工程软件模块介绍 228

7.6　快速原型制造技术 232

7.6.1　快速原型制造技术概述 232

7.6.2　典型快速原型制造工艺及装备 239

7.6.3 快速原型制造技术的发展趋势 249

7.6.4　基于逆向工程的快速原型制造 251

习题 252

8.1 计算机集成制造系统 254

8.1.1　计算机集成制造系统的定义及组成 254

第8章　产品数字化开发的集成技术 254

8.1.2　CIMS的分类 259

8.1.3　CIMS的开发模式及实施 260

8.2 并行工程 261

8.2.1 并行工程的产生和定义 261

8.2.2　并行工程的特点 262

8.2.3 并行工程的关键技术 265

8.2.4　并行工程的实施模式 270

8.3.1 计算机支持的协同设计技术 271

8.3 协同设计与网络化制造 271

8.3.2 网络化制造技术 282

8.4 产品全生命周期的数字化管理技术 287

8.4.1　产品全生命周期管理的定义 287

8.4.2　PLM的管理功能分析 288

8.4.3 主流PLM软件介绍 290

习题 294

附录　缩略语表 295

参考文献 299