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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