目录 1
第一篇 技术基础 1
第一章 绪论 1
1.1 CAD的历史 2
1.2 CAD的应用及功能 3
1.2.1 应用 3
1.2.2 功能 4
1.3 CAD的发展 5
1.3.1 设计、制造过程的仿真 5
1.3.2 人-机接口和专家系统 6
1.3.3 信息管理 7
1.3.4 标准化 7
1.3.5 计算机集成制造系统 8
1.3.6 中国CAD技术的发展 9
1.3.7 国外CAD/CAM技术的发展趋势 10
2.2.1 微机CAD系统 11
2.2 CAD硬件 11
第二章 CAD系统环境 11
2.1 引言 11
2.2.2 工程工作站系统 13
2.3 CAD软件 14
2.3.1 支撑软件 14
2.3.2 应用软件 15
2.3.3 数据管理软件 15
2.4.1 交互式绘图 16
2.4.2 参数式绘图 16
2.4 计算机辅助绘图 16
第三章 工程数据库 17
3.1 概述 17
3.1.1 重要性 17
3.1.2 什么是工程数据库 17
3.1.3 工程数据库的研究对象 18
3.2 数据结构 18
3.2.1 名词术语解释 18
3.2.2 线性表 19
3.2.3 链表结构 25
3.3.1 二维图形的基本变换 33
3.3 图形变换的数学方法 33
3.3.2 二维齐次坐标变换与矩阵表示 34
3.3.3 三维图形变换 37
3.3.4 三维投影变换 40
3.4 窗口、视图及其坐标变换 45
3.4.1 用户域的窗口区 45
3.4.2 屏幕域和视图区 45
3.4.3 窗口区和视图区的坐标变换 45
3.5 图形裁剪 46
3.5.1 二维线段的裁剪 47
3.5.2 任意多边形的裁剪 49
第四章 几何造型技术 51
4.1 几何造型中的基本概念 51
4.1.1 几何造型的现状 51
4.1.2 几何造型的功能 52
4.1.3 几何造型中的基本概念 52
4.2 几何造型中形体表示的几种常用模式 56
4.2.1 表示模式的要求 56
4.2.2 几种常用的表示模式 58
4.2.3 各种表示模式的特点与转换 64
第五章 有限元法基础 67
5.1 有限元分析的基本概念 67
5.2 单元分析的一般方法 68
5.2.1 建立位移函数 68
5.2.2 推导单元刚度矩阵和单元载荷矩阵 69
5.3 平面问题有限元法 70
5.3.1 单元和位移模式 70
5.3.2 应变和应力 71
5.3.3 单元刚度矩阵 72
5.3.4 解平面问题的步骤及程序框图 73
5.3.5 平面问题有限元法计算简例 74
5.4 有限元网格自动生成简介 79
第二篇 通用绘图软件包AutoCAD 12.0 83
第六章 AutoCAD入门 83
6.1 AutoCAD简介 83
6.1.1 AutoCAD运行环境 83
6.1.2 AutoCAD的基本功能 84
6.2.1 安装AutoCAD 88
6.2 安装、配置与启动AutoCAD 88
6.2.2 配置AutoCAD 89
6.2.3 启动AutoCAD 93
6.3 AutoCAD屏幕、菜单及对话框 93
6.3.1 AutoCAD屏幕 93
6.3.2 AutoCAD菜单 94
6.3.3 AutoCAD对话框 98
6.3.4 状态行、控制键和功能键 102
6.4.1 关于点和坐标系 104
6.4 AutoCAD基本知识 104
6.4.2 图形的单位、比例和绘图界限 106
6.4.3 图形实体 107
6.4.4 图层、颜色和线型 108
6.4.5 AutoCAD的图形显示控制 108
6.4.6 进入与退出AutoCAD 110
6.4.7 绘图操作 111
第七章 AutoCAD命令及使用 118
7.1 命令的操作 118
7.2 数据的输入 119
7.3 实体选择 124
7.3.1 实体选择方式设定的对话框命令（DDSELECT） 124
7.3.2 实体选择方式 125
7.3.3 实体选择命令（SELECT） 128
7.4 AutoCAD命令简述 128
7.4.1 实用类命令 128
7.4.2 实体绘图类命令 133
7.4.3 图形编辑类命令 138
7.4.4 显示控制类命令 148
7.4.5 图层和实体属性命令 155
7.4.6 绘图辅助工具 158
7.4.7 块与属性 162
7.4.8 画剖面符号 169
7.4.9 尺寸标注类命令 172
7.4.10 三维功能 184
第八章 设计绘图 192
8.1 初始工作环境的设置——样板图 192
8.1.1 标准样板图（ACAD.DWG） 192
8.1.2 建立用户自己的样板图 194
8.2 绘制平面几何图形 197
8.3 绘制标准件及建立图形库 205
8.3.1 六角头螺栓的绘制 206
8.3.2 标准件图形库的建立 210
8.4 绘制零件图及有关标注的处理 213
8.4.1 绘制零件图形 213
8.4.2 零件图上粗糙度、形状及位置公差的标注 219
8.5 三维实体造型实例 220
8.5.1 生成轴承座的三维实体 221
8.5.2 了解轴承座重量、体积等物理特性 232
8.5.3 生成轴承座的视图 234
8.5.4 完成轴承座的零件图 240
第九章 AutoCAD二次开发功能简介 243
9.1 命令文件 243
9.1.1 生成一个.SCR文件 243
9.1.2 命令文件的调用 244
9.1.3 有关编制命令文件的几个命令 244
9.2 形（.SHP）文件 245
9.2.2 形文件的编译（COMPILE命令） 246
9.2.3 形文件的装入（LOAD命令） 246
9.2.1 形的定义与生成形文件 246
9.2.4 形文件的调用（SHAPE命令） 247
9.3 程序参数文件（ACAD.PGP） 247
9.3.1 定义在AutoCAD内部可执行的外部命令或程序 247
9.4 AutoLISP语言简介 248
9.5 ADS环境及C语言 248
9.3.2 为AutoCAD内部命令定义别名和缩写 248
9.6 图形交换文件 249
9.6.1 图形交换文件的作用 249
9.6.2 图形交换文件的类型及输入／输出命令 250
第十章 其它 253
10.1 关于AutoCAD Windows版 253
10.2 关于AutoCAD 13.0 259
10.3 关于AutoCAD的汉字操作 263
第三篇 个人设计师设计绘图软件 267
11.1 软件的安装及基本操作方法 268
11.1.2 基本操作方法 281
11.2.1 几何构造术语 290
11.2 术语 290
11.2.2 工作空间术语 291
11.2.3 编排和描述术语 292
11.2.4 环境术语 293
11.2.5 曲线曲面术语 294
11.3 CV-PD系统环境介绍 295
11.3.1 文件管理 295
11.3.2 菜单系统 297
11.3.3 绘图功能 300
11.4 PD命令概述 302
第十二章 实用命令 336
12.1 命令分类 336
12.2 绘图工具 341
12.2.1 构造工具 341
12.2.2 编排工具 348
12.2.3 编辑工具 349
12.3 屏幕菜单的设计 353
12.3.1 生成新的菜单系统 353
12.4 图形编辑命令 357
12.4.1 拷贝命令 357
12.4.2 修改命令 360
12.4.3 尺寸标注——Dimension 366
第十一章 简介 367
12.5.1 概述 368
11.1.1 软件系统安装 368
12.5 曲线曲面 368
12.5.2 操作过程 370
12.5.3 构造曲线 372
12.5.4 构造曲面 378
12.5.5 曲线曲面的修改 381
第十三章 用户程序语言（UPL） 387
13.1 UPL概述 387
13.1.1 一般规则 387
13.1.2 标志说明 388
13.1.3 编译程序的应用 389
13.1.4 UPL程序的运行 390
13.2 变量和常数 390
13.2.1 数据 391
13.2.2 常数 392
13.2.3 变量 392
13.3.1 组数据段 395
13.3 程序结构 395
13.3.2 子程序和函数 396
13.3.3 子程序（PROCS） 396
13.3.4 函数（FUNCS） 398
13.3.5 中间程序编译命令 398
13.4 基本语句 399
13.4.1 表达式 399
13.4.2 赋值语句 401
13.4.3 接受语句（ACCEPT） 402
13.4.5 显示语句（DISPLAY） 403
13.4.4 清除语句（CLEAR） 403
13.4.6 显示字符语句（ECHO） 404
13.4.7 退出语句（EXIT） 404
13.4.8 转移语句（GOTO） 404
13.4.9 条件转移语句（HF-THEN-ELSE-ENDIF） 404
13.4.10 循环语句（Loop-END Loop） 405
13.4.11 打印语句（PRINT） 406
13.4.12 调用子程序语句（Calling PROCS） 406
13.4.16 发送语句（SEND） 407
13.4.15 返回语句（从子程序返回） 407
13.4.14 返回语句（RETURN）（从函数返回） 407
13.4.13 过程语句（PROCESS） 407
13.4.17 窗口语句（WINDOW） 408
13.5 文件输入输出 408
13.5.1 文件变量属性 409
13.5.2 文件名 409
13.5.3 文件打开语句（OPEN） 409
13.5.4 写语句（WRITE） 410
13.5.5 读语句（READ） 410
13.5.8 文件输入输出函数 411
13.5.7 删除语句（DELETE） 411
13.5.6 文件关闭语句（CLOSE） 411
13.5.9 文件输入输出状态码 412
13.6 绘图数据库语句 412
13.6.1 插入语句（INSERT） 412
13.6.2 检验语句（VERIFY） 414
13.6.3 清除语句（ERASE） 415
13.6.4 修改语句（MODIFY） 416
13.6.5 数据库状态码 417
14.1.1 吊钩 418
第十四章 工程图设计 418
14.1 几何图形的绘制 418
14.1.2 支架 420
14.2 三维形体的绘制 421
14.2.1 切割式组合体 421
14.2.2 叠加式组合体 424
14.3 尺寸标注 426
14.3.1 选择尺寸参数 426
14.3.2 尺寸的标注 426
14.3.3 修改尺寸 427
14.4.1 插入剖面线 430
14.4 剖面线的处理 430
14.4.2 修改剖面线 431
14.4.3 剖面线更新 431
14.5 几何造型 432
14.5.1 实例 433
14.5.2 三维基本曲面构成 434
第十五章 PDFEM有限元模型软件包 440
15.1 概述 440
15.2 PDFEM的主要特点 440
15.3.2 几何实体 441
15.3 PDFEM的模型化要素与约定 441
15.3.1 坐标系 441
15.4 PDFEM的工作环境 443
15.4.1 人机通信方式 443
15.4.2 屏幕工作区 443
15.5 PDFEM的基本操作 446
15.6 PDFEM自生几何图形 447
15.6.1 指令语法和标点符号 447
15.6.2 PDFEM自生几何图形构造指令 448
15.6.3 构造新的几何图形 450
15.6.4 调整GCD几何图形 452
15.7 建立有限元模型的步骤和方法 453
15.7.1 初定建模步骤 453
15.7.2 PDFEM建立几何图形 453
15.7.3 网格化几何图形建立有限单元 454
15.7.4 合并网格 454
15.7.5 插入并赋予材料描述和单元特性 455
15.7.6 插入并赋予约束 455
15.7.8 格式化 456
15.7.7 加入载荷 456
第四篇 综述概览 457
第十六章 国外主要的CAD/CAM公司及软件 457
16.1 Autodesk公司及AutoCAD 457
16.2 Intergraph公司 459
16.3 Computer Vision公司 459
16.4 CADKEY公司 460
16.5 CADAM公司 461
16.7 美国PTC公司及Pro/ENGINEER软件 462
16.6 IBM和Dassault Systems公司 462
16.8 美国通用汽车公司EDS与UGII 466
16.9 Cimatron 90（CAD/CAE/CAM） 468
16.10 理光公司 468
第十七章 国内主要的CAD/CAM软件 470
17.1 综述 470
17.1.1 应用 470
17.1.2 评测 471
17.2 MICCIMS系统 482
17.7 PKPM软件 483
17.6 FEA系统 483
17.8 APTMG数控编程系统 483
17.4 CPDS系统 483
17.5 EH-CAPP系统 483
17.3 PDGS系统 483
17.9 MicCIMS集成制造系统 484
17.10 CAM-SS数据语言编程系统 486
17.11 北方CAD公司CAD软件 487
17.12 大恒通用机械计算机辅助绘图与设计系统（HMCAD） 490
17.13 THCAD 3.0清华通用机械设计系统 491
17.14 HJACE 4.0清华AutoCAD中文化平台 492
17.15 AVIDM航天飞行器集成化设计与制造系统 494
附录 496
附录A AutoCAD系统变量一览表 496
附录B UPL内部子程序 510
附录C UPL内部函数 514
附录D UPL程序举例 516
附录E UPL编译错误信息说明 520
参考文献 522