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目录1

上篇 过程装备CAD基础1

1 CAD技术概论1

1.1 计算机辅助技术在过程装备中的应用情况1

1.1.1 CAD技术的发展简史1

1.1.2 过程装备CAD系统相关名词术语1

1.2 CAD系统的硬件平台3

1.2.1 计算机3

1.2.2 网络3

1.2.3 输入／输出设备3

1.3.3 数据库4

1.3.2 网络管理系统4

1.3.1 操作系统4

1.3 CAD系统的软件平台4

1.3.4 软件开发工具5

1.3.5 CAD支撑系统5

1.3.6 CAD应用系统6

1.3.7 行业CAD专用系统6

1.3.8 企业二次开发的CAD系统7

1.4 目前流行的CAD系统简介7

1.4.1 I-deas系统7

1.4.2 Unigraphics系统9

1.4.3 Pro/Engineer系统9

1.4.4 CATIA系统10

1.4.5 AutoCAD系统10

2.1 图形标准12

2 计算机辅助设计技术基础12

2.2 计算机图形学与计算机辅助几何设计基础14

2.2.1 计算机图形学与工程图形处理15

2.2.1.1 图形图像处理的基本概念15

2.2.1.2 坐标系15

2.2.1.3 二维与三维图形变换16

2.2.1.4 二维图形学18

2.2.1.5 二维绘图系统的数据结构设计23

2.2.1.6 二维绘图系统的应用26

2.2.1.7 交互技术26

2.2.2 自由曲线28

2.2.2.1 Ferguson曲线28

2.2.2.3 样条曲线29

2.2.2.2 Beizer曲线29

2.2.2.4 非均匀有理B样条曲线30

2.3 造型技术31

2.3.1 系统中的几何体32

2.3.2 表示形体的线框、表面、实体模型33

2.3.3 线框造型34

2.3.4 曲面造型34

2.3.4.1 Coons曲面35

2.3.4.2 Bezier曲面35

2.3.4.3 B样条曲面36

2.3.4.4 非均匀有理B样条曲面36

2.3.4.5 曲面的运算36

2.3.5.1 实体的边界表示法38

2.3.5.2 实体的CSG树表示38

2.3.4.6 曲面造型的应用38

2.3.5 实体造型38

2.3.5.3 实体的基本体素39

2.3.5.4 实体的扫描表示法39

2.3.5.5 实体的局部运算40

2.3.5.6 复杂实体的生成40

2.3.6 特征造型41

2.3.6.1 特征的概念和分类41

2.3.6.2 特征的表达方法41

2.3.6.3 特征建模方法41

2.3.7 参数化造型42

2.4.2 装配模型的信息要求44

2.4.3 装配功能的实现44

2.4.1 装配建模方法44

2.4 装配44

3 有限元分析45

3.1 概述45

3.2 前置处理45

3.2.1 单元网格45

3.2.2 边界条件48

3.3 模型求解49

3.3.1 线性静态问题求解49

3.3.2 模态分析49

3.3.3 动力学分析49

3.4.2 变形网格图50

3.4.3 等高线图50

3.4 置处理50

3.4.1 网格模型显示50

3.4.4 动画显示51

4 CAM技术基础52

4.1 CAM系统的原理及组成52

4.1.1 数控机床的组成及工作原理52

4.1.2 数控机床的控制方式53

4.1.3 数控机床的坐标系54

4.1.4 数控加工54

4.2 数控代码和数控编程55

4.3 手工编程方法56

4.4 数控自动编程技术57

4.4.1 自动编程的特点57

4.4.2 数控自动编程57

4.5.1 图形编程的工作方式及特点59

4.5 交互式图形编程59

4.5.2 图形编程的一般过程60

4.5.3 国内外常用CAD/CAM软件61

5 CAD应用软件设计方法62

5.1 软件概述62

5.1.1 软件的生命周期62

5.1.2 软件设计方法62

5.1.2.1 结构化程序设计方法62

5.1.2.2 面向对象程序设计方法63

5.2 锅炉CAD应用系统开发64

5.2.1 锅炉概述64

5.2.2 锅炉CAD系统需求分析65

5.2.2.1 锅炉CAD系统的功能需求65

5.2.3.1 锅炉CAD系统模块划分及其功能设计66

5.2.3 锅炉CAD系统模块功能及其实现技术66

5.2.2.3 锅炉CAD系统的数据需求66

5.2.2.2 锅炉CAD系统的性能需求66

5.2.3.2 部件设计系统实现技术的研究67

5.2.3.3 计算系统实现技术69

5.2.3.4 二维绘图系统实现技术71

5.2.3.5 三维造型和有限元分析计算系统实现技术的研究72

5.2.3.6 管理系统实现技术73

5.2.3.7 底层通用公用工具的开发74

5.2.4 系统的实现74

5.2.4.1 系统的网状拓扑结构及平台74

5.2.4.2 尺寸驱动的变参结构设计——部件设计系统75

5.2.4.3 通用的计算系统78

5.2.4.4 面向工程的二维绘图系统83

5.2.4.5 支持协同设计的管理系统——系统集成的保证84

5.2.4.6 其他系统85

下篇 CAD软件实例Unigraphics87

6 Unigraphics简介87

6.1 EDS公司简介87

6.2 Unigraphics简介87

7 Unigraphics入门89

7.1 用户界面89

7.2 具条90

7.3 工作坐标系WCS91

7.4 视图操纵93

7.5 组织部件文件数据94

7.5.1 层94

7.5.2 布局95

7.5.3 根据对象的颜色、线型、线宽组织数据96

7.6 建模工作步骤97

8 UG建模102

8.1 综述102

8.2 基于特征的设计102

8.2.1 成型特征103

8.2.1.1 建立、编辑体素特征103

8.2.1.2 标准粗加工特征——加材料、减材料、参考特征105

8.2.1.3 标准精加工特征114

8.2.2 基于特征的设计127

8.2.2.1 基本曲线127

8.2.2.2 草图129

8.2.3 扫描特征？136

8.3 参数化曲线141

8.3.1 参数化曲线141

8.3.2 相关的曲线操作143

8.4 直接建模145

8.5 自由形状建模147

8.5.1 自由形状建模综述147

8.5.2 自由曲线148

8.5.3 全息片体——主片152

8.5.4 全息片体——过渡片159

8.5.5 片体转换为实体163

8.5.6 面分析163

8.5.7 自由形状建模小结165

9.1.2 装配基础168

9.1.1 装配建模的特点与方法168

9.1 综述168

9 UG装配168

9.2 从底向上装配建模171

9.2.1 引用集171

9.2.2 加己存部件172

9.2.3 配对条件172

9.3 自顶向下装配建模175

9.4 组件阵列176

9.5 部件清单177

9.5.1 部件属性177

9.5.2 明细表178

9.6 爆炸视图180

9.7.2 WAVE几何连接器181

9.7.1 综述181

9.7 WAVE几何连接器181

9.8 装配建模小结183

10 UG制图184

10.1 制图综述184

10.2 图纸185

10.3 建立与编辑视图186

10.3.1 建立视图186

10.3.2 管理视图189

10.3.2.1 视图显示参数设置189

10.3.2.2 移去视图、移动／拷贝视图、对准视图189

10.3.2.3 编辑视图、定义视图边界190

10.3.3 其他视图操作190

10.3.3.1 局部挖剖视图190

10.3.3.2 断开视图191

10.4.1 建立尺寸192

10.4.2 设置尺寸参数192

10.4 建立与编辑尺寸192

10.4.3 编辑尺寸193

10.5 制图辅助工具194

10.5.1 注释编辑器194

10.5.2 制图符号194

10.5.2.1 实用符号195

10.5.2.2 ID符号195

10.5.2.3 用户定义符号195

10.5.2.4 表面粗糙度符号196

10.5.2.5 其他符号196

10.5.3 表格式注释196

10.6.2 调用图格式文件197

10.6 图格式197

10.6.1 建立图格式文件197

11 综合实例199

11.1 设计意图199

11.2 建立模型200

11.2.1 筒体模型分析200

11.2.2 操作步骤200

11.3 装配建模209

11.3.1 装配建模方法设计209

11.3.2 主要操作步骤209

11.4 制图214

11.5 检查216

参考文献217