第1章 CAD/CAM技术概述 1
1.1 CAD/CAM技术的基本概念 1
1.2 CAD/CAM技术的起源 2
1.2.1 CAD技术 2
1.2.2 CAE技术 2
1.2.3 CAPP技术 4
1.2.4 CAM技术 4
1.2.5 CAQ技术 5
1.2.6 PDM技术 5
1.3 CAD/CAM技术在产品设计制造过程中的地位 6
1.4 CAD/CAM系统的功能与任务 7
1.4.1 CAD/CAM系统的基本功能 7
1.4.2 CAD/CAM系统的主要任务 7
1.5 CAD/CAM技术的应用和发展 9
1.5.1 CAD/CAM技术在工业中的应用 9
1.5.2 CAD/CAM技术的发展趋势 10
习题与思考题 12
第2章 CAD/CAM系统 13
2.1 CAD/CAM系统的组成与分类 13
2.1.1 CAD/CAM系统的组成 13
2.1.2 CAD/CAM系统的分类 15
2.2 CAD/CAM系统的硬件与支撑软件 15
2.2.1 CAD/CAM系统的硬件 15
2.2.2 CAD/CAM系统的支撑软件 18
2.3 CAD/CAM系统的设计原则 20
2.3.1 系统设计的总体原则 20
2.3.2 系统中硬件设备的选用原则 22
2.4 网络化CAD/CAM系统 23
2.4.1 概述 23
2.4.2 计算机网络的拓扑结构和网络协议 23
2.4.3 客户机／服务器工作模式 24
2.4.4 CAD/CAM系统和网络 25
2.5 基于云计算的CAD/CAM系统 26
2.5.1 云计算的概念与组成 26
2.5.2 CAD/CAM云设计平台概念和技术体系 27
习题与思考题 31
第3章 计算机图形处理技术 32
3.1 图形的几何变换 32
3.1.1 图形几何变换的基本原理 32
3.1.2 二维图形的基本变换 32
3.1.3 二维图形的组合变换 37
3.1.4 三维图形基本变换 40
3.1.5 三维图形组合变换 42
3.1.6 工程图的生成 43
3.2 图形的消隐技术 44
3.2.1 消隐的概念与作用 44
3.2.2 消隐算法中的基本测试方法 45
3.2.3 常用消隐算法 47
3.3 图形的光照处理技术 50
3.3.1 光照处理的基本原理 51
3.3.2 光照处理的基本算法 53
3.4 图形裁剪技术 54
3.4.1 窗口与视区 54
3.4.2 二维图形裁剪 56
3.5 曲线设计 61
3.5.1 Bezier曲线 61
3.5.2 B样条曲线 62
3.6 曲面设计 64
3.6.1 Bezier曲面 65
3.6.2 B样条曲面 66
3.6.3 孔斯曲面 66
习题与思考题 68
第4章 计算机辅助概念设计 69
4.1 基本概念 69
4.1.1 概念设计的内涵 69
4.1.2 计算机辅助概念设计的内涵 71
4.1.3 CACD的方法与支撑技术 74
4.2 CACD的流程与模型 74
4.2.1 设计流程 74
4.2.2 设计概念的产生、定位与决策 76
4.2.3 计算机辅助概念设计体系结构 78
4.2.4 功能建模 78
4.2.5 形态学建模 80
4.3 CACD方案的评价 81
4.3.1 方案评价的指标体系与原理 81
4.3.2 方案评价识别模型 82
习题与思考题 84
第5章 CAD/CAM建模技术 85
5.1 基本概念 85
5.1.1 概述 85
5.1.2 建模基础知识 85
5.1.3 常用建模方法 89
5.2 线框建模 90
5.2.1 线框建模的概念 90
5.2.2 线框建模的特点 91
5.3 表面建模 92
5.3.1 表面建模的基本概念 92
5.3.2 表面描述方法的种类 93
5.3.3 曲面造型方法 94
5.3.4 曲面建模的特点 96
5.4 实体建模 96
5.4.1 实体建模的基本原理 96
5.4.2 实体建模的表示方法 98
5.5 特征建模 103
5.5.1 特征建模的概念 103
5.5.2 特征建模的形成体系 104
5.5.3 特征间的关系 105
5.5.4 特征的表达方法 106
5.5.5 特征库的建立 106
5.5.6 特征建模技术的实现和发展 107
5.6 参数化特征建模 107
5.6.1 参数化特征建模的概念 107
5.6.2 参数化特征建模的表示及其数据结构 108
5.6.3 参数化特征建模技术应用范围 110
5.7 同步建模 110
5.7.1 基本概念与特点 110
5.7.2 同步建模软件的结构层次 111
5.7.3 同步解析引擎 112
5.7.4 同步建模中的特征技术 112
5.7.5 应用同步建模技术的CAD数据交换 114
5.8 行为建模 115
5.8.1 基本概念与特点 115
5.8.2 行为建模技术的核心 116
5.9 SolidWorks的参数化特征建模技术 117
5.9.1 SolidWorks工作界面及特征管理树 117
5.9.2 SolidWorks实体建模 120
5.9.3 SolidWorks曲面建模 122
5.9.4 SolidWorks的参数化特征建模实例 125
习题与思考题 129
第6章 CAD/CAM装配建模技术 131
6.1 装配建模概述 131
6.2 装配模型 132
6.2.1 装配模型分类 132
6.2.2 装配模型的结构 134
6.2.3 装配模型的管理 135
6.3 装配约束技术 136
6.3.1 装配约束分析 136
6.3.2 装配约束规划 138
6.4 装配建模方法 140
6.4.1 自底向上的装配设计 140
6.4.2 自顶向下的装配设计 141
6.4.3 混合装配建模方法 142
6.5 装配建模技术的应用 142
6.5.1 基于SolidWorks的自底向上的装配设计 142
6.5.2 基于SolidWorks的自项向下的装配设计 144
习题与思考题 146
第7章 计算机辅助工程分析 147
7.1 概述 147
7.2 有限元分析技术 149
7.2.1 有限元分析基本原理 150
7 2.2 有限元法的分析步骤 150
7.2.3 有限元法的前置处理与后置处理 155
7.3 优化设计方法 156
7.3.1 优化设计数学模型 156
7.3.2 优化设计过程 158
7.3.3 机械设计中常用优化设计方法 159
7.4 工程分析中的动态仿真 161
7.4.1 仿真的基本概念 162
7.4.2 计算机仿真的工作流程 164
7.4.3 仿真技术的应用 166
习题与思考题 168
第8章 计算机辅助工艺过程设计 169
8.1 概述 169
8.1.1 CAPP的定义及作用 169
8.1.2 CAPP的应用意义 169
8.1.3 CAPP的分类及基本原理 170
8.1.4 CAPP的发展趋势 171
8.2 零件信息描述与输入 172
8.2.1 图纸信息描述与人机交互式输入 172
8.2.2 从CAD系统获取零件信息 173
8.3 派生式CAPP系统 174
8.3.1 成组技术 174
8.3.2 零件分类编码系统 176
8.3.3 基于GT的派生式CAPP系统 180
8.3.4 基于特征（实例）推理的派生式CAPP系统 181
8.4 创成式CAPP系统 185
8.4.1 创成式CAPP系统的设计方法 185
8.4.2 创成式CAPP系统的组成及工作过程 186
8.4.3 创成式CAPP系统的工艺决策 187
8.4.4 一般创成式CAPP系统的工艺决策方法 187
8.5 CAPP专家系统 190
8.5.1 专家系统概念 190
8.5.2 创成式CAPP专家系统概述 190
8.5.3 CAPP专家系统组成 191
8.5.4 知识的获取和表达 191
8.5.5 工艺决策知识的组织与管理 194
8.5.6 CAPP专家系统推理策略 194
8.6 计算机辅助工装设计 195
8.6.1 夹具设计 195
8.6.2 复杂刀具计算机辅助设计 198
8.7 CAPP的工艺数据库技术 202
8.7.1 工艺数据基本概念 202
8.7.2 工艺数据类型及特点 202
8.7.3 工艺数据库建立 205
8.7.4 工艺数据库管理系统 208
8.8 CAPP系统开发与应用 208
8.8.1 CAPP系统开发目标 208
8.8.2 CAPP系统开发原则 208
8.8.3 开发环境及工具的选择 209
8.8.4 CAPP系统开发过程 210
8.8.5 CAPP系统功能模块 212
8.9 开目CAPP系统简介 212
8.9.1 开目CAPP的功能模块 213
8.9.2 开目CAPP主要特点 215
8.9.3 开目CAPP工艺规程编制实例 216
习题与思考题 223
第9章 计算机辅助制造技术 224
9.1 CAM技术概述 224
9.1.1 CAM技术原理和基本概念 224
9.1.2 CAM系统功能与体系结构 224
9.2 计算机辅助数控编程基础 226
9.2.1 计算机辅助数控加工编程的一般原理 226
9.2.2 数控编程的内容与步骤 226
9.2.3 数控编程术语与标准 228
9.3 数控自动编程 230
9.3.1 APT语言自动编程 230
9.3.2 CAD/CAM集成系统数控编程 232
9.4 图形交互式自动编程技术 233
9.4.1 图形交互式自动编程的特点和基本步骤 233
9.4.2 加工工艺决策 235
9.5 MasterCAM数控编程实例 238
9.5.1 MasterCAM的基本功能 238
9.5.2 MasterCAM的工作界面 238
9.5.3 MasterCAM数控编程的一般工作流程 239
9.5.4 MasterCAM数控编程实例 239
习题与思考题 250
第10章 计算机辅助质量系统技术 251
10.1 概述 251
10.1.1 与质量有关的基本概念 251
10.1.2 传统的质量系统存在的问题 252
10.1.3 计算机辅助质量系统及其作用 252
10.2 计算机辅助质量系统设计 254
10.2.1 CAQ系统的基本组成 254
10.2.2 CAQ系统的信息流程 254
10.2.3 CAQ系统功能设计与分析 255
10.3 加工系统质量监测技术 256
10.3.1 加工系统的检测技术 256
10.3.2 加工系统工件尺寸的自动测量 259
10.3.3 加工系统刀具的自动识别和监测 264
10.3.4 加工系统加工设备的自动监测 268
习题与思考题 271
第11章 CAD/CAM系统集成 272
11.1 CAD/CAM集成的概念 272
11.1.1 CAD/CAM的概念与作用 272
11.1.2 CAD/CAM集成系统的基本组成 272
11.1.3 CAD/CAM集成系统的体系结构 273
11.2 CAD/CAM集成方法 274
11.2.1 基于专用接口的CAD/CAM集成 274
11.2.2 基于STEP的CAD/CAM集成 275
11.2.3 基于数据库的CAD/CAM集成 276
11.3 基于产品数据库管理的CAD/CAM系统集成 276
11.3.1 产品数据表达 277
11.3.2 产品数据管理 278
11.3.3 基于PDM的CAD/CAM内部集成 279
11.3.4 基于PDM的CAD/CAM外部集成 280
习题与思考题 280
第12章 CAD/CAM应用软件开发技术 281
12.1 应用软件开发技术概述 281
12.1.1 CAD/CAM系统的开发要求 281
12.1.2 CAD/CAM软件开发方式 282
12.1 3 CAD/CAM软件二次开发的概念、目的和一般原则 282
12.1.4 CAD/CAM系统开发的步骤 283
12.2 基于通用平台的系统开发技术基础 283
12.2.1 CAD/CAM系统二次开发平台的体系结构 283
12.2.2 二次开发模式及开发接口 284
12.2.3 CAD/CAM软件参数化技术 285
12.3 基于SolidWorks的应用软件开发方法 286
12.3.1 程序开发环境 286
12.3.2 开发方式 288
12.3.3 基于SolidWorks的软件开发技术 295
12.4 零件参数化程序开发实例 300
12.4.1 创建零件 300
12.4.2 尺寸驱动 302
习题与思考题 304
参考文献 305