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第1章 绪论1

1.1 CAD/CAM技术的基本概念1

1.1.1 CAD/CAM技术的定义1

1.1.2 CAD/CAM集成技术2

1.2 现代产品的CAD/CAM过程与CAD/CAM的功能3

1.2.1 现代产品的CAD/CAM过程3

1.2.2 CAD/CAM的主要功能5

1.3 CAD/CAM技术的发展和应用7

1.3.1 CAD/CAM技术的产生与发展7

1.3.2 CAD/CAM技术的应用8

1.4 CAD/CAM技术的发展趋势9

习题与思考题11

第2章 机械CAD/CAM系统环境13

2.1 CAD/CAM硬件系统13

2.1.1 CAD/CAM硬件系统的组成13

2.1.2 硬件系统配置14

2.1.3 CAD/CAM系统典型硬件设备15

2.2 CAD/CAM的软件系统17

2.2.1 CAD/CAM软件系统的分类和组成17

2.2.2 系统软件17

2.2.3 支撑软件18

2.2.4 应用软件19

2.2.5 常见主流CAD/CAM软件简介20

2.3 CAD/CAM的网络环境22

2.3.1 计算机网络概述22

2.3.2 Internet/Intranet技术25

2.3.3 网络化CAD/CAM系统27

习题与思考题28

第3章 机械CAD/CAM几何建模技术29

3.1 三维几何建模29

3.1.1 三维几何建模的基本概念29

3.1.2 线框建模32

3.1.3 表面建模34

3.1.4 实体建模35

3.1.5 三维实体建模中的计算机内部表示37

3.2 曲面造型技术40

3.2.1 参数曲面40

3.2.2 曲面造型方法43

3.2.3 曲面处理46

3.3 参数化设计技术49

3.3.1 参数化设计的概念49

3.3.2 参数化设计的约束53

3.3.3 参数化设计的动态导航技术55

3.3.4 参数化的表驱动技术56

3.4 特征造型技术58

3.4.1 形状特征的概念58

3.4.2 特征造型技术的应用60

3.4.3 特征管理62

3.5 反求建模63

3.5.1 逆向工程概述63

3.5.2 反求建模的流程64

3.5.3 三维数字化测量设备64

3.5.4 三维数字化测量方法66

3.5.5 反求模型重建技术68

3.5.6 反求建模的应用70

习题与思考题70

第4章 CAD/CAM装配建模技术72

4.1 装配建模概述72

4.2 装配模型72

4.2.1 装配模型的特点与结构73

4.2.2 装配模型的信息组成75

4.2.3 装配树76

4.3 装配约束技术78

4.3.1 装配约束分析78

4.3.2 装配约束规划81

4.4 装配模型的管理与分析82

4.4.1 装配模型的管理82

4.4.2 装配模型的分析83

4.5 装配设计的两种方法85

4.5.1 自底向上的装配设计85

4.5.2 自顶向下的装配设计86

4.5.3 两种装配设计方法的比较87

4.6 装配建模技术的应用88

4.6.1 UG软件装配功能简介88

4.6.2 基于UG的自底向上装配设计89

4.6.3 基于UG的自顶向下装配设计92

习题与思考题95

第5章 数字化制造基础96

5.1 数控技术与数控机床96

5.1.1 数控技术的基本概念96

5.1.2 数控机床的组成及分类96

5.1.3 数控机床的特点99

5.2 数控加工与编程99

5.2.1 数控加工的基本概念99

5.2.2 数控编程的概念100

5.2.3 数控编程的步骤与方法105

5.2.4 数控加工工艺106

5.2.5 常用数控程序指令代码108

5.2.6 数控手工编程举例109

5.3 DNC与FMS技术110

5.3.1 DNC技术110

5.3.2 柔性制造系统112

5.3.3 柔性制造单元115

5.4 快速成型制造115

5.4.1 概述115

5.4.2 快速成型技术原理116

5.4.3 快速成型的方法117

5.4.4 快速成型中的切片方法与STL数据格式119

5.4.5 快速成型制造的过程与应用121

习题与思考题122

第6章 计算机辅助数控程序编制124

6.1 计算机辅助数控编程概述124

6.2 CAD/CAM集成数控编程系统125

6.3 数控加工刀具轨迹生成127

6.3.1 概述127

6.3.2 两坐标加工的刀轨生成方法128

6.3.3 多坐标加工的刀轨生成方法131

6.4 刀具轨迹编辑135

6.5 数控加工仿真137

6.5.1 数控加工仿真的概念137

6.5.2 刀具轨迹仿真验证138

6.5.3 机床仿真系统139

6.6 后置处理140

6.6.1 后置处理的概念140

6.6.2 通用后置处理系统141

6.7 数控程序的传输143

6.7.1 串行通信143

6.7.2 传输通信软件144

6.8 CAD/CAM集成数控编程的应用145

习题与思考题149

第7章 计算机辅助工艺过程设计151

7.1 概述151

7.1.1 CAPP技术及其发展151

7.1.2 CAPP系统的基本结构152

7.2 CAPP系统零件信息的描述及输入153

7.2.1 零件信息描述的内容及要求153

7.2.2 零件信息的描述方法154

7.3 变异式CAPP系统155

7.3.1 成组技术的概念155

7.3.2 变异式CAPP系统的原理160

7.4 创成式CAPP系统163

7.4.1 创成式CAPP系统原理163

7.4.2 创成式CAPP系统的工艺决策164

7.5 智能型CAPP系统167

7.5.1 智能型CAPP专家系统概述167

7.5.2 CAPP专家系统的主要技术168

7.5.3 智能型CAPP系统的发展趋势173

7.6 其他类型的CAPP系统173

习题与思考题175

第8章 计算机辅助工程分析176

8.1 有限元分析176

8.2 有限元分析的原理与方法177

8.2.1 弹性力学的基础知识177

8.2.2 有限元法的基本解法与步骤179

8.2.3 有限元分析的前置处理和后置处理182

8.3 有限元分析的应用184

8.3.1 有限元分析的应用领域184

8.3.2 有限元分析软件简介185

8.3.3 UG有限元分析功能186

8.3.4 有限元分析实例188

8.4 机构运动分析190

8.4.1 机构运动分析概述190

8.4.2 UG机构运动分析191

8.5 虚拟样机技术简介196

8.5.1 概述196

8.5.2 虚拟样机分析软件198

习题与思考题200

第9章 机械CAD/CAM集成技术201

9.1 概述201

9.1.1 CAD/CAM集成的概念201

9.1.2 CAD/CAM集成系统201

9.1.3 CAD/CAM集成的方法203

9.1.4 CAD/CAM集成的关键技术204

9.2 产品数据交换技术205

9.2.1 产品数据交换技术的发展205

9.2.2 IGES标准206

9.2.3 STEP标准209

9.3 产品数据建模214

9.3.1 产品定义数据模型214

9.3.2 基于特征的集成化产品数据模型214

9.4 基于产品数据管理的CAD/CAM系统集成216

9.4.1 产品数据管理的概念216

9.4.2 产品数据管理系统的主要功能217

9.4.3 基于PDM的CAD/CAM集成221

习题与思考题222

第10章 机械CAD/CAM技术的发展224

10.1 计算机集成制造系统224

10.1.1 CIMS的概念224

10.1.2 CIMS的基本构成和体系结构225

10.1.3 CIMS的关键技术228

10.2 并行工程229

10.2.1 并行工程的概念229

10.2.2 并行工程的特点230

10.2.3 并行工程的关键技术231

10.3 敏捷制造232

10.3.1 敏捷制造的概念232

10.3.2 动态联盟233

10.3.3 动态联盟的远程协同设计系统234

10.4 虚拟制造237

10.4.1 虚拟制造的概念237

10.4.2 虚拟制造的关键技术239

习题与思考题240

参考文献242