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第1章 计算机辅助设计概论 1

1.1机械设计概述 1

1.2机械CAD方法概述 1

目录 1

1.3CAD技术的发展简史 3

1.4CAD技术在机械工业中的应用 4

1.5机械CAD技术的发展趋势 6

习题 7

2.1.1系统的基本构成 8

2.1.2系统的分类 8

2.1CAD系统的构成与分类 8

第2章 计算机辅助设计系统 8

2.1.3网络结构 10

2.2CAD系统的硬件 11

2.2.1主机及外围设备 11

2.2.2图形输入设备 14

2.2.3绘图输出设备 17

2.2.4图形显示设备 20

2.3CAD系统的软件 24

2.3.1系统软件 24

2.3.2机械CAD支撑软件 26

2.3.3商品化CAD/CAM支撑软件系统实例1 27

2.3.4商品化CAD/CAM支撑软件系统实例2 27

2.4.1CAD系统设计应考虑的问题 29

2.4.2选择CAD系统的准则 29

2.4CAD系统的设计与选择 29

习题 30

第3章 工程手册的数据处理 31

3.1数表的程序化 31

3.1.1六个实例 31

3.1.2一元函数的插值 36

3.1.3二元函数的插值 38

3.2线图的程序化 41

3.3建立经验公式的方法 42

3.3.1最小二乘法拟合的基本思想 42

3.3.2最小二乘法的多项式拟合 42

3.3.4列主元素高斯消去法求解线性联立方程 45

3.3.3最小二乘法的其它函数的拟合 45

习题 49

第4章 机械CAD中常用的数据结构 51

4.1概述 51

4.2基本概念 51

4.3线性表 52

4.3.1线性表的逻辑结构 52

4.3.2线性表的顺序存储结构 53

4.3.3线性表的链式存储结构 55

4.4栈 61

4.4.1栈的逻辑结构 61

4.4.2栈的存储结构 62

4.4.3栈的运算 62

4.4.4栈的运算举例 62

4.5.1树的逻辑结构 65

4.5树 65

4.5.2树的存储结构 66

4.5.3应用举例 67

4.6二叉树 68

4.6.1二叉树的逻辑结构 68

4.6.2二叉树的存储结构 68

4.6.3二叉树的遍历 69

4.6.4树的二叉树表示 71

4.6.5二叉树应用举例 71

习题 75

第5章 信息存储与管理 76

5.1基本概念 76

5.2.2索引文件 77

5.2文件系统 77

5.2.1顺序文件 77

5.2.3多重链表文件 79

5.2.4倒排文件 80

5.3数据库系统 81

5.3.1数据库系统的主要特征 81

5.3.2数据库系统的基本组成 83

5.3.3数据库系统的体系结构 84

5.3.4数据模型 85

5.4FOXBASE＋关系型数据库系统 86

5.4.1FOXBASE＋系统简介 86

5.4.2FOXBASE＋系统基本操作命令 89

5.4.3应用举例 92

5.4.4FOXBASE＋与高级语言的接口 94

5.4.5应用举例（Ⅱ） 95

5.4.6FOXBASE＋与AutoCAD接口 98

5.5工程数据库系统简介 98

5.5.1工程数据分析 98

5.5.2工程数据库系统的主要特点 99

习题 100

第6章 图形的几何变换 101

6.1图形变换的方法 101

6.1.1构成图形的基本要素及其表示方法 101

6.1.2点的变换 101

6.2二维变换 101

6.2.1二维基本变换 101

6.2.2二维组合变换 110

6.3.1三维基本变换矩阵 112

6.3三维图形变换 112

6.3.2三维基本变换 113

6.3.3三维基本变换矩阵的组合 117

6.4三维图形的投影变换 119

6.4.1平行投影变换 119

6.4.2透视投影变换 126

习题 131

第7章 图形技术基础 133

7.1坐标系与坐标变换 133

7.1.1坐标系 133

7.1.2窗口与视区 134

7.1.3窗口—视区变换 135

7.2二维图形的裁剪 136

7.2.2直线段的裁剪 137

7.2.1点的裁剪 137

7.3隐藏线和隐藏面的消除 141

7.3.1隐藏线和隐藏面问题 141

7.3.2消隐算法中的基本测试方法 143

7.3.3Z向深度缓冲区算法 146

7.3.4扫描线算法 146

7.3.5循环细分算法 147

7.4图形标准 148

7.4.1图形核心系统GKS 150

7.4.2三维图形核心系统GKS-3D 154

7.4.3程序员层次结构交互式图形系统（PHIGS） 156

习题 160

8.1.1Auto（CAD运行环境 162

8.1.2用户界面 162

8.1AutoCAD简介 162

第8章 机械图设计技术 162

8.1.3图形生成功能 166

8.1.4图形编辑和查询功能 167

8.1.5辅助作图功能 168

8.1.6扩充或开发AutoCAD的多种途径 168

82交互方式绘制机械图 168

8.2.1交互方式绘制法兰盘的零件图 169

8.2.2图形交互技术 172

8.3机械图的参数法程序设计 178

8.3.1参数法图形程序设计的特点 178

8.3.2参数法编程步骤和方法 179

8.4.1形状特征拼合法 181

8.4形状特征拼合法绘制机械图 181

8.4.2形状特征的确定 182

8.4.3应用举例——形状特征法绘制传动轴 182

8.5图形设计中的编辑技术 186

8.5.1图形的数据结构 186

8.5.2实体选择技术 188

8.5.3图形编辑技术 188

8.6字符生成技术 189

8.6.1生成字符的方法 189

8.6.2在AutoCAD环境下定义字符 190

8.7界面设计技术 195

8.7.1用户界面的表现形式 195

8.7.2屏幕菜单 196

8.7.3在AutoCAD环境下定义菜单 198

8.7.4应用举例 200

8.8图形系统与外部程序交换信息 206

8.8.1从DXF文件中提取数据的接口程序 206

8.8.2编写生成DXF文件的接口程序 212

8.8.3编写生成SCR文件的接口程序 214

8.9扩充图形系统的现有功能 216

8.9.1概述 216

8.9.2AutoLISP语言简介 217

8.9.3ADS简介 219

8.9.4程序参数文件ACAD.PGP 219

习题 220

9.1.3三维几何造型在CAD/CAM中的应用 223

9.1.2三维几何造型的发展概况 223

9.1.1什么是几何造型 223

第9章 三维几何造型技术 223

9.1几何造型概述 223

9.2几何造型系统的三种模式 224

9.2.1线框模型 224

9.2.2表面模型 225

9.2.3实体模型 226

9.3三维实体表示方法 230

9.3.1实体几何构造法（CSG） 230

9.3.2边界表示法（B-rep） 234

9.3.3扫描表示法 238

9.3.4其它表示法 238

9.4.1正则集与有效几何形体 240

9.4.2正则集合算子 240

9.4实体造型的理论基础 240

9.4.3基于集合成员分类法的正则集合运算 241

9.4.4欧拉公式与欧拉运算 244

9.5离散法实体造型的实现 248

9.5.1数据结构 248

9.5.2集合运算算法 249

9.6一个实体造型系统的简介 253

9.6.1AME中实体的表示方法 253

9.6.2AME的菜单 254

9.6.3AME的体素定义 255

9.6.4AME的集合运算 256

9.6.5AME的图形显示 256

9.6.6AME的实体查询 257

9.7.2参数化造型 258

97参数化特征造型概述 258

9.7.1实体造型的优缺点 258

9.7.3参数化特征造型 260

习题 260

第10章 CAD/CAM集成 262

10.1什么是CAD/CAM集成 262

10.1.1典型的产品设计与制造过程 262

10.1.2CAD/CAM集成的概念 263

10.1.3集成度的分类 263

10.2CAD/CAPP集成 264

10.2.1CAPP的功能与作用 264

10.2.2派生式CAPP 264

10.2.4CAD/CAPP集成的方法 265

10.2.3生成式CAPP 265

10.3CAD/NCP集成 266

10.3.1什么叫数控编程 266

10.3.2手工编程 267

10.3.3自动编程 267

10.3.4CAD/NCP集成的状况 269

10.4CAPP/NCP的集成 270

10.5CAD/CAPP/NCP集成的关键技术 272

10.5.1新一代基于特征的建模技术 272

10.5.2数据交换技术 273

10.5.3工程数据管理技术 274

10.6CAD/CAM集成的体系结构 275

习题 277

参考文献 278