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第1章 机械CAD/CAM技术概述1

1.1 CAD/CAM技术内涵2

1.1.1 CAD技术2

1.1.2 CAE技术2

1.1.3 CAPP技术3

1.1.4 CAM技术4

1.1.5 CAD/CAM集成技术4

1.2 CAD/CAM系统的作业过程和主要功能5

1.2.1 CAD/CAM系统的作业过程5

1.2.2 CAD/CAM系统的主要功能7

1.3 CAD/CAM系统的结构组成8

1.3.1 CAD/CAM系统的主要组成8

1.3.2 CAD/CAM系统的硬件8

1.3.3 CAD/CAM系统的软件11

1.3.4 常用CAD/CAM软件系统13

1.4 CAD/CAM技术的发展15

1.4.1 CAD/CAM技术发展历程15

1.4.2 CAD/CAM技术当前研究热点17

本章小结19

思考题19

第2章 工程数据计算机管理与处理技术20

2.1 CAD/CAM系统常用的数据结构21

2.1.1 数据结构基本概念21

2.1.2 线性表22

2.1.3 栈和队列26

2.1.4 树结构27

2.1.5 二叉树29

2.2 数据管理模式32

2.2.1 文件管理模式32

2.2.2 数据库管理模式32

2.2.3 产品数据管理PDM35

2.3 工程数表的计算机处理技术38

2.3.1 工程数表的类型和处理技术38

2.3.2 数表的程序化处理38

2.3.3 数表的文件化处理42

2.3.4 数表的公式化处理45

2.3.5 数表的数据库存储管理47

2.4 工程线图的计算机处理技术51

2.4.1 工程线图的处理方法51

2.4.2 一般线图的计算机处理51

2.4.3 复杂线图的计算机处理53

本章小结54

思考题54

第3章 计算机图形处理技术56

3.1 计算机图形处理的数学基础57

3.1.1 矢量运算57

3.1.2 矩阵运算57

3.1.3 齐次坐标59

3.2 窗口与图形裁剪技术60

3.2.1 窗口与视区60

3.2.2 直线段的裁剪技术61

3.2.3 多边形的裁剪技术64

3.3 图形变换技术68

3.3.1 工程图形的表示68

3.3.2 二维图形的几何变换69

3.3.3 三维图形的几何变换74

3.3.4 三维图形的投影变换和透视变换75

3.4 计算机辅助绘图技术79

3.4.1 交互式绘图79

3.4.2 程序参数化绘图81

3.4.3 尺寸驱动式参数化绘图83

3.4.4 参数化图库的使用与创建85

3.4.5 工程图的自动生成86

3.5 自由曲线和曲面88

3.5.1 曲线和曲面基本概念88

3.5.2 Bezier曲线曲面92

3.5.3 B样条曲线曲面96

3.5.4 NURBS曲线曲面101

本章小结102

思考题103

第4章 机械CAD/CAM建模技术104

4.1 CAD/CAM建模技术概述105

4.1.1 CAD/CAM建模技术内涵105

4.1.2 CAD/CAM建模基本知识105

4.1.3 CAD/CAM常用建模技术109

4.2 线框建模技术110

4.2.1 线框建模原理110

4.2.2 线框模型特点110

4.3 表面（曲面）建模技术112

4.3.1 表面建模原理112

4.3.2 表面模型特点113

4.3.3 曲面建模方法113

4.4 实体建模技术114

4.4.1 实体建模原理114

4.4.2 实体模型特点116

4.4.3 实体模型的表示方法116

4.5 特征建模技术119

4.5.1 特征建模概念119

4.5.2 特征的分类120

4.5.3 特征间关系122

4.5.4 特征建模基本方法122

4.5.5 特征建模基本步骤124

4.5.6 特征建模技术实现124

4.6 装配建模技术128

4.6.1 装配模型概念128

4.6.2 装配模型中的约束配合关系130

4.6.3 装配建模方法131

4.6.4 装配建模实例132

本章小结138

思考题138

第5章 计算机辅助工程分析140

5.1 概述141

5.1.1 CAE内涵141

5.1.2 CAE作用141

5.1.3 CAE涉及的功能范畴142

5.2 有限元分析142

5.2.1 有限元法基本思想及分析步骤142

5.2.2 有限元分析软件系统146

5.2.3 线性静力分析147

5.2.4 模态分析152

5.3 优化设计154

5.3.1 优化设计数学模型154

5.3.2 优化设计过程156

5.3.3 常用优化计算方法157

5.3.4 优化设计应用实例162

5.4 计算机仿真164

5.4.1 计算机仿真技术概述164

5.4.2 计算机仿真过程165

5.4.3 CAD软件系统的运动仿真166

5.4.4 应用MATLAB编程进行系统性能仿真167

5.4.5 应用ADAMS系统仿真173

本章小结177

思考题177

第6章 计算机辅助工艺设计179

6.1 概述180

6.1.1 CAPP功能作用180

6.1.2 CAPP技术发展与趋势180

6.1.3 CAPP系统的结构组成181

6.1.4 CAPP系统类型182

6.2 派生式CAPP系统183

6.2.1 成组技术概念183

6.2.2 零件分类编码系统184

6.2.3 派生式CAPP系统的组成及作业过程187

6.2.4 派生式CAPP系统的技术实现188

6.2.5 派生式CAPP系统实例190

6.3 创成式CAPP系统192

6.3.1 创成式CAPP系统的组成192

6.3.2 创成式CAPP系统的作业过程192

6.3.3 创成式CAPP系统的技术实现193

6.3.4 创成式CAPP系统的工艺决策 逻辑193

6.3.5 工艺过程确定及工序设计195

6.4 CAPP专家系统196

6.4.1 CAPP专家系统概述196

6.4.2 CAPP专家系统的组成及作业过程197

6.4.3 工艺知识的获取与表示198

6.4.4 CAPP专家系统推理策略201

6.4.5 CAPP专家系统开发工具202

6.5 CAPP系统应用实例203

6.5.1 开目CAPP系统结构组成203

6.5.2 开目CAPP系统工艺设计实例205

本章小结208

思考题209

第7章 计算机辅助数控加工编程210

7.1 数控加工编程技术基础211

7.1.1 数控机床的坐标系统211

7.1.2 数控程序格式及其相关的代码指令212

7.1.3 常用的切削刀具214

7.1.4 刀具运动控制面214

7.2 数控编程方法及其实现215

7.2.1 手工编程216

7.2.2 数控语言自动编程217

7.2.3 CAD/CAM系统自动编程220

7.3 数控编程中刀位点计算222

7.3.1 非圆曲线刀位点计算222

7.3.2 球头铣刀行距和步长的确定224

7.3.3 曲面加工刀位点计算225

7.3.4 平面型腔零件加工刀位点计算227

7.3.5 刀具的干涉检查228

7.4 CAD/CAM系统数控编程作业过程229

7.4.1 数控加工工艺方案设计229

7.4.2 数控加工刀具轨迹的生成233

7.4.3 刀具轨迹的编辑修改234

7.4.4 后置处理235

7.4.5 加工仿真237

7.4.6 数控程序的传输238

7.5 数控编程实例240

本章小结244

思考题245

第8章 CAD/CAM集成技术246

8.1 CAD/CAM系统集成概述247

8.2 CAD/CAM系统集成关键技术249

8.3 CAD/CAM系统集成方式253

8.4 基于PDM平台的CAD/CAM系统集成254

本章小结257

思考题257

参考文献259