第1章 CAD/CAM技术概述

1．1 CAD/CAM基本概念

1．1．1 CAD技术

1．1．2 CAE技术

1．1．3 CAPP技术

1．1．4 CAM技术

1．1．5 CAD/CAM集成技术

1．2 CAD/CAM技术的发展

1．2．1 20世纪50年代：CAD/CAM技术的准备和酝酿阶段

1．2．2 20世纪60年代：CAD/CAM技术的初步应用阶段

1．2．3 20世纪70年代：CAD/CAM技术开始广泛使用

1．2．4 20世纪80年代：CAD/CAM技术走向成熟

1．2．5 20世纪90年代：微机化、标准化、集成化发展时期

1．3 数字化设计与制造的功能分析

1．3．1 数字化设计制造基础

1．3．2 数字化设计与制造的基本流程

1．3．3 数字化设计与制造的基本功能

1．4 CAD/CAM系统的硬件和软件

1．4．1 CAD/CAM系统的硬件

1．4．2 CAD/CAM系统的软件

1．4．3 CAD/CAM系统选型的原则

1．5 数字化设计与制造技术的发展趋势和研究热点

1．5．1 数字化设计与制造技术的发展趋势

1．5．2 数字化设计与制造技术的研究热点

1．6 数字化设计制造在飞机制造行业的典型应用

1．6．1 波音777研制过程是数字化设计制造的经典

1．6．2 JSF拓展了数字化设计制造的应用

1．6．3 数字化设计制造已成为我国飞机研制技术的基本选择

思考题

第2章 CAD/CAM数学基础

2．1 CAD/CAM基础——CAGD

2．1．1 CAGD的研究对象与核心问题

2．1．2 形状数学描述的发展主线

2．1．3 形状数学描述的要求

2．2 曲线和曲面的矢量方程与参数方程

2．2．1 矢量、点与直线

2．2．2 曲线的矢量方程和参数方程

2．2．3 矢函数的导矢及其应用

2．2．4 曲线的自然参数方程

2．2．5 曲线论的基本公式

2．2．6 曲率和挠率

2．2．7 曲面的矢量方程和参数方程

2．2．8 曲面上的曲线及其切矢和曲面上的法矢

思考题

第3章 曲线曲面基本理论

3．1 三次样条曲线与参数样条曲线

3．1．1 三次样条函数及其力学背景

3．1．2 三次样条曲线

3．1．3 三次样条的局限性、解决办法及使用中的几个问题

3．1．4 参数样条曲线

3．1．5 弗格森曲线

3．2 孔斯曲面与定义曲面的基本方法

3．2．1 概述

3．2．2 具有给定边界的孔斯曲面

3．2．3 具有给定边界及其跨界斜率的孔斯曲面

3．2．4 双三次曲面

3．2．5 三种定义曲面的基本方法

3．3 贝齐埃曲线与曲面

3．3．1 引言

3．3．2 贝齐埃曲线的定义

3．3．3 贝齐埃曲线的几何性质

3．3．4 贝齐埃曲线的几何作图法

3．3．5 贝齐埃曲线的合成

3．3．6 贝齐埃曲面

3．3．7 贝齐埃曲面的合成

3．4 B样条曲线与曲面

3．4．1 均匀B样条曲线

3．4．2 非均匀B样条曲线及其他

3．4．3 双三次B样条曲面

3．4．4 B样条曲面的构作

3．5 非均匀有理B样条曲线和曲面

3．5．1 NURBS曲线、曲面的定义

3．5．2 NURBS曲线的几何性质

3．5．3 NURBS曲线形状的修改

3．5．4 圆锥曲线、圆弧及圆的NURBS表示

3．5．5 一些常用曲面的NURBS表示

思考题

第4章 产品建模技术

4．1 基本概念

4．1．1 计算机内部表示及建模技术

4．1．2 建模的方法及其发展

4．2 产品建模的基本方法

4．2．1 几何模型

4．2．2 特征建模

4．2．3 特征造型系统的基本要求

4．2．4 参数化与变量化设计

4．3 数字化定义

4．3．1 数字化定义模板

4．3．2 相关性设计

4．3．3 模型关系定义

4．4 装配建模

4．4．1 装配信息

4．4．2 装配结构

4．4．3 装配关系定义

4．4．4 大装配模型的简化

4．4．5 可装配性检查

4．4．6 装配顺序规划和装配路径规划

4．5 常用CAD/CAM系统简介

4．5．1 CATIA

4．5．2 Unigraphics

4．5．3 Solidworks

4．5．4 AutoCAD

4．5．5 CAXA

思考题

第5章 计算机辅助工艺过程设计

5．1 CAPP的发展概况及系统结构组成

5．1．1 CAPP的基本概念

5．1．2 CAPP的结构组成

5．1．3 CAPP的基础技术

5．1．4 CAPP发展趋势

5．2 零件信息的描述与输入

5．2．1 CAPP系统对零件信息描述技术的要求

5．2．2 零件信息描述的基本方法

5．3 交互型CAPP系统

5．3．1 概述

5．3．2 系统的总体结构

5．3．3 系统的数据结构

5．4 变异型CAPP系统

5．4．1 变异型CAPP系统的基本工作原理

5．4．2 变异型CAPP系统的设计过程

5．4．3 变异型CAPP系统的工作过程

5．4．4 变异型CAPP系统的基本构成

5．5 创成型CAPP系统

5．5．1 基本原理和系统构成

5．5．2 工艺决策

5．5．3 设计和工作过程

5．6 智能型CAPP系统

5．6．1 智能型CAPP系统的体系结构

5．6．2 工艺设计进程中的决策过程

5．6．3 智能型cAPP系统的实例

5．6．4 智能型工艺设计系统开发工具

5．7 工艺数据库和知识库

5．7．1 工艺数据和知识的类型及特点

5．7．2 工艺数据和知识的获取与表示

思考题

第6章 计算机辅助工程

6．1 有限元分析

6．1．1 有限元法的功用

6．1．2 有限元法的解题思路与步骤

6．1．3 有限元法的前置处理

6．1．4 有限元法的后置处理

6．1．5 通用有限元分析软件

6．1．6 有限元法在机械工程中的应用

6．2 优化设计

6．2．1 优化设计的基本概念和术语

6．2．2 优化设计的数学模型

6．2．3 常用优化设计方法

6．2．4 优化设计的一般过程

6．2．5 优化设计应用实例

6．3 可靠性分析

6．3．1 可靠性的概念和基本理论

6．3．2 可靠性指标

6．3．3 可靠性技术

6．3．4 机械可靠性设计方法

6．4 系统动态分析

6．4．1 动态分析简介

6．4．2 动态设计

6．4．3 动态分析的发展趋势

6．4．4 动态分析实例

6．5 虚拟样机技术

6．5．1 虚拟样机技术廿勺特点

6．5．2 虚拟样机系统的体系结构

6．5．3 虚拟样机技术建立的基础

6．5．4 国内外有关虚拟样机的研究应用情况

6．5．5 虚拟样机结构分析实例

思考题

第7章 计算机辅助数控加工

7．1 数控机床概述

7．1．1 数控机床的基本工作过程与组成

7．1．2 数控机床的分类

7．1．3 数控加工的特点和适应性

7．2 计算机辅助数控编程

7．2．1 数控语言自动编程

7．2．2 图形交互自动编程

7．2．3 CAD/CAM集成编程

7．3 数控加工工艺处理

7．3．1 零件样图的分析

7．3．2 确定加工方案的原则

7．3．3 刀具及夹具的选择

7．3．4 确定切削用量

7．3．5 确定程序编制的允许误差

7．4 前置处理与后置处理

7．4．1 前置处理

7．4．2 后置处理

7．5 加工仿真

7．5．1 加工仿真的含义

7．5．2 加_丁过程仿真系统的总体结构

7．5．3 刀位仿真的总体结构

7．5．4 加工过程仿真中的干涉碰撞检验

7．5．5 加工仿真的形式

思考题

第8章 产品数据交换技术

8．1 产品数据交换的方式

8．1．1 专用数据格式的交换（点对点交换）

8．1．2 标准数据格式的中性文件的交换（星式交换）

8．1．3 统一的产品数据模型交换

8．2 DXF文件的图形数据交换

8．2．1 DXF概述

8．2．2 DXF文件的输入和输出命令

8．2．3 DXF文件的结构

8．2．4 基于DXF文件的应用开发

8．3 IGES文件的图形数据交换

8．3．1 IGES标准概述

8．3．2 IGES产品模型

8．3．3 IGES文件的结构

8．3．4 IGES应用中存在的问题

8．4 STEP标准

8．4．1 STEP标准概述

8．4．2 STEP标准的基本内容

8．4．3 描述方法

8．4．4 集成信息资源

8．4．5 应用协议

8．4．6 实现方法

8．4．7 STEP应用

8．5 其他格式的数据交换

思考题

第9章 计算机辅助生产管理与控制

9．1 概述

9．1．1 生产管理的概念

9．1．2 工业企业的生产类型及特点

9．1．3 计算机辅助生产管理（CAPM）

9．1．4 制造业的生产流程

9．2 制造计划管理

9．2．1 制造计划

9．2．2 数字化制造计划系统

9．3 生产调度

9．3．1 生产任务的静态排序

9．3．2 生产任务的动态排序

9．3．3 资源的实时动态调度

9．4 制造执行控制

9．4．1 制造执行系统在数字化生产管理系统中的地位和作用

9．4．2 制造执行控制的功能

9．4．3 制造执行过程的管理

思考题

参考文献2100433B

《CAD/CAM技术基础及应用》系统、全面地介绍了以CAD、CAPP、CAM为重点的CAD/CAM基础理论及应用技术，共9章，主要内容包括CAD/CAM技术概述、CAD/CAM数学基础、曲线曲面基本理论、产品建模技术、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工程、计算机辅助数控加工、产品数据交换技术和计算机辅助生产管理与控制。在内容编排上，力求全面，使读者能系统地掌握CAD/CAM技术领域的基本原理、概念和方法，为进一步深入学习和研究奠定基础。

《CAD/CAM技术基础及应用》可作为高校本科机械类、近机类专业CAD/CAM课程的教材，亦可供有关专业人员参考使用。

本书重点介绍先进制造技术中CAD/CAM的基础技术、关键技术和应用技术。内容包括CAD/CAM系统的支撑技术、CAD/CAM软件开发基础、CAD的基本方法、计算机辅助图形处理、CAD/CAM建模技术及产品数据模型、计算机辅助工程分析技术、计算机辅助数控加工、成组技术基础、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工装设计、计算机辅助质量系统和CAD/CAM集成技术及其发展等。

考虑到CAD/CAM技术的迅速发展及其应用的日益广泛,教材编写中除注意内容安排的系统性、完整性之外,还注意突出介绍方法和思路...

《CAD\CAM原理及应用》根据服务企业和社会、面向未来的原则，能够提高读者对CAD/CAM基本理论的掌握和认知水平，领会CAD/CAM技术的精髓，而且能够提高对所学理论的实际运用能力。《CAD\CAM原理及应用》共11章，内容包括：第1章概述，第2章CAD/CAM的支撑技术，第3章图形处理及真实感显示技术，第4章几何建模，第5章工程数据库的原理及应用，第6章计算机辅助工艺设计，第7章计算机辅助工程分析系统及应用，第8章专家系统及其在CAD/CAM系统中的应用，第9章数控加工技术，第l0章数控加工仿真，第11章CAD图形软件包及其二次开发。《CAD\CAM原理及应用》特色鲜明，内容丰富，条理清晰，图文并茂，深浅适宜，不仅可以作为高等工科院校机械类专业的教材，也可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校相关专业的教材，亦可供相关工程技术人员参考。

第1章 概述

1.1 CAD/CAM的基本概念

1.1.1 计算机辅助设计

1.1.2 计算机辅助工艺设计

1.1.3 计算机辅助制造

1.2 CAD/CAM技术的发展历史

1.3 CAD/CAM的研究内容和发展现状

1.4 CAD/CAM系统的基本组成和分类

1.4.1 CAD/CAM系统的组成

1.4.2 CAD/CAM系统的分类

1.5 CAD/CAM系统的基本功能

1.6 CAD/CAM研究的关键技术

思考题

第2章 CAD/CAM的支撑技术

2.1 CAD/CAM系统的硬件配置

2.1.1 主机与交互显示设备

2.1.2 存储设备

2.1.3 输入设备

2.1.4 输出设备

2.2 基于CAD/CAM应用环境的局域网配置

2.2.1 网络设备

2.2.2 网络拓扑结构

2.2.3 网络协议

2.2.4 局域网配置

2.3 CAD/CAM系统的软件系统

2.3.1 系统软件

2.3.2 支撑软件

2.3.3 行业应用软件

2.4 CAD/CAM软硬件的选择原则

2.4.1 CAD/CAM硬件选型

2.4.2 CAD/CAM软件选型

2.5 数据交换标准

2.5.1 初始数据交换规范

2.5.2 STEP标准

2.6 CAD/CAM应用系统的开发

思考题

第3章 图形处理及真实感显示技术

3.1 图形变换

3.1.1 预备知识

3.1.2 实体在计算机中的表示形式

3.1.3 二维图形的矩阵变换

3.1.4 三维图形变换

3.1.5 投影变换

3.1.6 坐标变换

3.2 真实感图形显示

3.2.1 消隐

3.2.2 光照漠型

3.2.3 光线跟踪

3.2.4 表面图案与纹理

思考题

第4章 几何建模

4.1 几何建模的预备知识

4.1.1 线框漠型

4.1.2 表面馍型

4.1.3 实体模型

4.2 实体模型表示方法

4.2.1 几何漠型的边界表示

4.2.2 CSG表示

4.3 特征建模

4.4 曲线和曲面造型

4.4.1 预备知识

4.4.2 样条曲线的基本概念

4.4.3 Bezier曲线、曲面

4.4.4 B样条曲线、曲面

4.4.5 非均匀有理B样条曲线、曲面

思考题

第5章 工程数据库的原理及应用

5.1 概述

5.1.1 工程数据库的由来

5.1.2 工程数据库的应用及特点

5.1.3 工程数据库的发展方向

5.2 数据库定义

5.2.1 数据的定义和性质

5.2.2 工程数据库的定义

5.3 数据模型

5.3.1 层次模型

5.3.2 网络模型

5.3.3 关系模型

5.3.4 工程数据库的数据模型

5.4 数据库系统

5.5 实体表示方法

5.5.1 实体

5.5.2 实体间的关系

5.5.3 实体关系图

5.6 通用数据库操作语言

5.6.1 数据检索

5.6.2 数据插入

5.6.3 数据删除

5.6.4 数据修改

思考题

第6章 计算机辅助工艺设计

6.1 概述

6.2 CAPP系统的基本组成

6.3 CAPP系统的基本类型

6.3.1 派生式CAPP

6.3.2 创成式CAPP

6.3.3 CAPP专家系统

6.4 CAPP系统信息描述

6.4.1 零件输入信息的分类

6.4.2 零件的信息描述与输入方法

6.5 CAPP涉及的基本理论

6.5.1 成组技术

6.5.2 分类编码系统简介

6.5.3 人工智能技术

6.5.4 工程数据库技术

6.6 CAPP应用实例

6.7 CAPP的发展展望

思考题

第7章 计算机辅助工程分析系统及应用

7.1 有限元分析与计算机辅助工程分析

7.1.1 有限元分析

7.1.2 计算机辅助工程分析

7.1.3 计算机辅助工程分析的应用

7.1.4 大型有限元分析软件的结构和功能

7.1.5 主要有限元分析软件

7.1.6 国外几种大型微机有限元分析系统

7.1.7 计算机辅助工程分析的发展趋势

7.2 大型有限元分析软件ANsYs

7.2.1 ANSYS概述

7.2.2 ANSYS的应用

7.2.3 ANSYS用户界面

7.2.4 ANSYS的特点

7.2.5 ANsYS软件的主要功能

思考题

第8章 专家系统及其在CAD/CAM系统中的应用

8.1 概述

8.2 专家系统的组成

8.3 专家系统的知识表示

8.3.1 基于规则的产生式表示法

8.3.2 框架表示法

8.3.3 一阶谓词逻辑表示法

8.3.4 语义网络表示法

8.3.5 过程表示

8.3.6 不确切知识表示

8.4 专家系统的推理方式

8.5 专家系统在工程应用中的特点

8.6 工程应用简介

思考题

第9章 数控加工技术

9.1 数控技术的产生与发展

9.1.1 概述

9.1.2 数控技术的发展历程

9.2 数控机床

9.2.1 数控机床的组成

9.2.2 数控机床的工作原理

9.2.3 数控机床的分类

9.2.4 数控机床的坐标系统

9.3 数控加工基础

9.3.1 数控加工的基本概念

9.3.2 数控加工的常用术语

9.3.3 数控加工的特点

9.4 数控程序编制

9.4.1 手工编程

9.4.2 常用的编程指令

9.4.3 手工编程实例

9.4.4 自动编程

9.4.5 图形交互式自动编程系统

9.5 APT语言

9.5.1 基本符号

9.5.2 词汇

9.5.3 语句

9.5.4 APT语言零件源程序编制

9.6 自动数控编程的后置处理程序

9.6.1 判断走刀类型

9.6.2 刀位点坐标数据变换

9.6.3 数型转换

9.6.4 编辑输出加工程序段

思考题

第10章 数控加工仿真

10.1 数控加工仿真原理

10.2 数控加工仿真分类

lO.3 数控加工仿真研究现状及存在的问题

10.4 数控加工仿真技术

10.4.1 几何仿真

lO.4.2 切削过程力学仿真

10.4.3 几何仿真与物理力学仿真的集成

10.4.4 定量仿真技术

10.4.5 数控机床仿真模型的建立

10.4.6 数控加工刀具包络体的实体表现

10.4.7 数控加工仿真可视化和动画实现

10.4.8 加工仿真实现的方法

10.4.9 基于虚拟现实的数控加工过程仿真

10.4.10 数控加工仿真系统的开发方式

10.4.11 机床库、刀具库、夹具库、材料库等的建立

10.5 数控加工仿真在虚拟制造中的应用

10.5.1 虚拟加工过程仿真

10.5.2 生产加工过程可视化及检测

10.5.3 虚拟装配仿真

10.5.4 工厂设计和规划

10.6 美国CGrech公司的VERICUT加工过程仿真软件

lO.6.1 环境界面

10.6.2 模块功能

10.6.3 启动、退出VERICUT

10.6.4 VERICuT机床加工仿真过程

10.6.5 相关资源

10.7 三轴数控铣加工仿真实例

思考题

第11章 CAD图形软件包及其二次开发

11.1 概述

11.2 CAD图形软件包简介

11.3 solidworks软件的二次开发

11.3.1 Solidworks软件简介

11.3.2 API函数与二次开发接口

11.3.3 开发方法的选择

11.3.4 接口程序的编写

11.3.5 用户菜单的实现

11.3.6 对话框的实现

11.3.7 参数化零件设计

11.3.8 参数的获取与传递

11.3.9 零件图的参数化绘制

11.4 参数化特征建模

11.4.1 基于特征设计的用户定义特征库

11.4.2 利用特征完善绘图

思考题

参考文献2100433B