第1章 CAD/CAE/CAM系统概述 1
1.1 产品周期 2
1.2 CAD、CAE、CAM的基本概念 3
1.3 CAD/CAE/CAM技术的产生与发展 5
1.3.1 CAD技术的产生与发展 5
1.3.2 CAE技术的产生与发展 6
1.3.3 CAM技术的产生与发展 8
1.4 CAD/CAE/CAM系统的构成 9
1.4.1 CAD/CAE/CAM系统的组成 9
1.4.2 CAD/CAE/CAM系统的硬件 10
1.4.3 CAD/CAE/CAM系统的软件 13
1.5 CAD/CAE/CAM系统的选型 16
1.6 CAD/CAE/CAM系统的设计过程与实例 16
1.6.1 产品集成设计开发过程 16
1.6.2 产品集成设计开发实例 17
1.7 习题1 18
第2章 CAD/CAE/CAM系统的基础知识 19
2.1 CAD/CAE/CAM系统的数学基础 20
2.2 计算机辅助绘图系统的基本原理与功能 23
2.2.1 绘图系统的基本原理 23
2.2.2 绘图系统的组成 24
2.2.3 绘图系统的主要功能 26
2.3 图形软件标准与图形软件的开发方法 27
2.4 坐标系与坐标变换 29
2.5 计算机辅助图形处理基本知识 32
2.5.1 图形变换 32
2.5.2 图形裁剪 45
2.5.3 图形的消隐 49
2.6 几何建模基础知识 56
2.6.1 曲线的表示与处理 56
2.6.2 曲面的表示与处理 65
2.7 习题2 69
第3章 CAD/CAE/CAM系统的建模技术与方法 71
3.1 三维几何建模基础 72
3.2 线框模型与建模方法 75
3.3 表面模型与建模方法 76
3.4 实体模型与建模方法 78
3.5 装配模型与建模方法 81
3.6 参数化建模技术与方法 85
3.7 特征建模技术与方法 89
3.8 三维建模综合实例 93
3.9 习题3 97
第4章 计算机辅助工程分析技术与方法 99
4.1 计算机辅助工程分析概述 100
4.1.1 有限元分析 100
4.1.2 计算机辅助工程 100
4.2 有限元建模与分析方法 101
4.2.1 弹性力学基本知识 101
4.2.2 有限元法的基本原理与步骤 104
4.2.3 有限元分析的前置处理 109
4.2.4 有限元分析的后置处理 110
4.2.5 有限元分析实例 112
4.3 优化设计技术 113
4.3.1 优化设计的基本概念 113
4.3.2 优化设计的发展及应用 113
4.3.3 优化设计的数学基础 114
4.3.4 优化设计的数学模型 117
4.3.5 优化设计的分类 118
4.3.6 一维搜索 119
4.3.7 无约束优化算法 122
4.3.8 约束优化算法 126
4.3.9 多目标优化 131
4.3.10 优化设计工程实例 134
4.4 习题4 136
第5章 计算机辅助工艺设计与数控编程 137
5.1 计算机辅助工艺设计 138
5.1.1 CAPP概述 138
5.1.2 CAPP的基础技术 141
5.1.3 变异式CAPP系统 149
5.1.4 创成式CAPP系统 151
5.1.5 CAPP应用实例 152
5.2 数控编程与加工过程仿真 155
5.2.1 数控加工概述 155
5.2.2 数控编程方法 157
5.2.3 数控加工过程仿真 163
5.2.4 数控加工应用实例 166
5.3 快速成形技术与制造 170
5.3.1 快速成形技术的基本原理 170
5.3.2 快速成形技术的工艺方法 172
5.3.3 快速成形技术应用实例 174
5.4 习题5 177
第6章 CAD/CAE/CAM系统的编程基础与二次开发技术 179
6.1 CAD/CAE/CAM系统开发软件工程 180
6.1.1 CAD/CAE/CAM系统开发遵循的原则 180
6.1.2 CMM认证 180
6.1.3 软件工程 181
6.1.4 软件工程规范国家标准 181
6.1.5 CAD/CAE/CAM系统开发方式 182
6.2 CAD/CAE/CAM系统开发流程 182
6.2.1 需求分析 183
6.2.2 初步设计 184
6.2.3 详细设计 185
6.2.4 程序实现 185
6.2.5 系统测试 185
6.2.6 系统维护 186
6.2.7 文档编制 186
6.3 AutoCAD环境下AutoLISP二次开发技术与应用 186
6.3.1 使用Visual LISP开发AutoLISP程序 186
6.3.2 蜗杆传动CAD系统开发实例 202
6.4 基于OpenGL进行CAD/CAE/CAM系统开发 206
6.4.1 概述 206
6.4.2 OpenGL特点 209
6.4.3 应用领域 209
6.4.4 基于微机OpenGL应用软件的开发过程 210
6.5 习题6 218
第7章 基于PDM集成CAD/CAE/CAM的产品集成设计平台 219
7.1 产品集成设计平台的体系结构 220
7.2 CAD/CAE/CAM集成的技术与方法 221
7.2.1 CAD/CAE/CAM集成系统的逻辑结构 221
7.2.2 CAD/CAE/CAM集成系统的总体结构 222
7.2.3 CAD/CAE/CAM集成的关键技术 223
7.2.4 CAD/CAE/CAM系统集成的方法 224
7.3 产品数据交换标准 227
7.3.1 产品数据交换标准的产生与发展 227
7.3.2 IGES标准 228
7.3.3 STEP标准 231
7.4 产品信息的描述与集成数据模型 235
7.4.1 集成产品数据模型 235
7.4.2 零件信息模型 236
7.4.3 产品信息模型 240
7.5 基于PDM的CAD/CAE/CAM集成产品开发平台 243
7.5.1 PDM概述 243
7.5.2 PDM的功能 244
7.5.3 基于PDM集成CAD/CAE/CAM的产品集成设计平台 246
7.6 集成产品开发平台开发实例 249
7.6.1 PCM-KBE系统 249
7.6.2 PCM-KBE系统的信息模型与组织 250
7.6.3 iMAN的二次开发 252
7.6.4 PCM-KBE系统的信息检索与查询 254
7.6.5 PCM-KBE系统应用实例 256
7.6.6 PCM-KBE系统小结 257
7.7 习题7 258
附录A 常用商业化CAD/CAE/CAM系统简介 259
A.1 UG NX简介 259
A.2 Pro/E简介 260
A.3 SolidWorks简介 261
A.4 CATIA简介 262
A.5 Mastercam简介 262
A.6 UG NX建模实例 263
附录B CAD/CAE/CAM实验指导书 267
B.1 CAD部分 267
B.2 CAE部分 268
B.3 CAM部分 270
B.4 综合实验部分 272
B.5 实验报告的格式模板及评分标准 272
索引 274
参考文献 275