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第1章 概述1

1.1 CAD/CAM发展概况1

1.2 CAD/CAM的基本概念2

1.2.1 设计制造过程分析及CAD/CAM的基本概念2

1.2.2 CAD/CAM系统的工作过程4

1.3 CAD/CAM系统的功能与任务6

1.3.1 CAD/CAM系统的基本功能6

1.3.2 CAD/CAM系统的主要任务6

1.4 CAD/CAM技术的应用8

思考题10

第2章CAD/CAM系统的硬件和软件11

2.1 CAD/CAM系统的硬件11

2.1.1 CAD/CAM计算机系统的硬件组成11

2.1.2 CAD/CAM系统的硬件布局形式16

2.2 交互绘图设备17

2.2.1 交互输入设备17

2.2.2 交互显示设备19

2.2.3 图形输出设备21

2.3 CAD/CAM系统的软件24

2.3.1 系统软件24

2.3.2 支撑软件25

2.3.3 应用软件26

2.4 CAD/CAM系统选择原则28

2.4.1 CAD/CAM系统的硬件选择原则28

2.4.2 CAD/CAM系统的软件选择原则29

思考题29

第3章CAD/CAM软件开发基础30

3.1 软件开发与软件工程30

3.1.1 软件开发的演化过程30

3.1.2 软件工程31

3.1.3 软件工程规范33

3.1.4 软件开发方法37

3.2 数据结构38

3.2.1 基本概念与术语39

3.2.2 数据结构40

3.2.3 常见的数据结构42

3.2.4 文件47

3.3 数据资料的程序化处理51

3.3.1 数值程序化51

3.3.2 数表程序化54

3.3.3 线图程序化60

3.3.4 数据资料文件化67

3.4 数据库的基本原理与应用67

3.4.1 数据库的特点68

3.4.2 数据库管理系统69

3.4.3 数据库的数据模型71

3.4.4 工程数据库72

3.4.5 数据库开发实例74

思考题77

第4章 计算机绘图78

4.1 概述78

4.1.1 计算机绘图的含义及作用78

4.1.2 计算机绘图系统的类型和组成79

4.1.3 计算机绘图的方法79

4.2 图形软件82

4.2.1 图形软件的类型与功能82

4.2.2 绘图程序的基本设计方法83

4.2.3 图形软件标准90

4.3 图形变换92

4.3.1 窗、视变换92

4.3.2 二维图形的几何变换95

4.3.3 三维图形的几何变换102

4.4 交互技术111

4.4.1 用户界面的类型与设计111

4.4.2 交互技术115

4.4.3 交互设计原则116

4.4.4 用户界面标准118

思考题118

第5章 几何建模120

5.1 线框建模121

5.1.1 线框建模的原理121

5.1.2 线框建模的特点122

5.2 表面建模122

5.2.1 表面建模的原理123

5.2.2 表面建模的特点123

5.3 实体建模124

5.3.1 实体建模的原理124

5.3.2 实体生成的方法124

5.3.3 三维实体建模中的计算机内部表示126

5.4 特征建模129

5.4.1 特征的定义129

5.4.2 特征建模系统的框架130

5.4.3 特征建模的功能131

5.4.4 特征建模的特点131

5.4.5 特征建模开发实例131

思考题133

第6章 计算机辅助工程分析134

6.1 有限元法134

6.1.1 弹性力学的基本知识136

6.1.2 有限元法的简单引例138

6.1.3 有限元法的基本解法与步骤142

6.1.4 有限元分析的前置处理和后置处理142

6.2 优化设计146

6.2.1 基本概念和术语146

6.2.2 优化设计的数学模型150

6.2.3 常用优化方法152

6.2.4 优化设计的一般过程154

6.3 仿真155

6.3.1 仿真的基本概念155

6.3.2 计算机仿真的一般过程157

6.3.3 仿真在CAD/CAM系统中的应用159

思考题159

第7章 计算机辅助工艺规程设计160

7.1 CAPP系统的发展概况和工作原理160

7.1.1 工艺设计自动化的重要意义160

7.1.2 CAPP的发展概况161

7.1.3 CAPP系统的工作原理164

7.1.4 CAPP的经济效益164

7.2 派生法CAPP系统165

7.2.1 派生法CAPP系统的工作原理165

7.2.2 派生法CAPP系统的研制过程165

7.2.3 派生法CAPP系统实例171

7.3 创成法CAPP系统173

7.3.1 创成法CAPP系统的工作原理173

7.3.2 零件信息描述174

7.3.3 创成法CAPP系统的工艺决策逻辑176

7.3.4 创成法CAPP系统中的逆向编程原理183

7.3.5 创成法CAPP系统中的工序设计183

7.3.6 创成法CAPP系统实例186

7.4 CAPP专家系统188

7.4.1 CAPP专家系统的工作原理188

7.4.2 CAPP专家系统中的零件信息描述189

7.4.3 工艺知识库的建立191

7.4.4 推理机的控制策略194

思考题195

第8章 计算机辅助数控程序编制196

8.1 数控编程的基本概念196

8.1.1 数控加工的特点196

8.1.2 数控编程的内容和步骤197

8.1.3 数控程序编制的方法198

8.2 自动编程语言和数控程序系统204

8.2.1 自动编程语言的发展概况204

8.2.2 APT语言的基本组成204

8.2.3 APT语言基本语句209

8.2.4 数控程序系统214

8.2.5 数控自动编程系统的发展216

8.3 数控程序的动态模拟系统217

8.3.1 数控程序的检验217

8.3.2 对动态模拟系统的要求218

8.3.3 数控车削程序动态模拟过程实例218

8.3.4 FMS中刀具与夹具、工件运动干涉的仿真模拟实例219

思考题221

第9章CAD/CAM集成与计算机集成制造222

9.1 CAD/CAM集成222

9.1.1 CAD/CAM集成的概念222

9.1.2 CAD/CAM系统的组成222

9.1.3 CAD/CAM系统的集成方案223

9.1.4 CAD/CAM系统的发展224

9.2 CIMS的提出及意义224

9.3 CIM的定义及CIMS的构成225

9.3.1 CIMS的定义225

9.3.2 CIMS的构成225

9.4 CIMS的体系结构及控制226

9.4.1 CIMS的体系结构226

9.4.2 分级控制结构228

9.5 实现CIMS的关键技术231

9.5.1 信息传输231

9.5.2 产品集成模型232

9.5.3 生产管理233

9.6 我国CIMS技术的进展与发展前景235

思考题237

第10章CAD/CAM相关新概念和新技术的发展238

10.1 并行工程238

10.1.1 并行工程的含义238

10.1.2 并行工程的特点239

10.1.3 并行工程的关键技术240

10.1.4 并行工程的实施步骤243

10.2 精良生产244

10.2.1 精良生产提出的背景和基本概念244

10.2.2 精良生产方式的特点245

10.2.3 精良生产的发展与应用情况246

10.3 敏捷制造246

10.3.1 敏捷制造提出的背景247

10.3.2 敏捷制造的基本原理247

10.3.3 敏捷制造的组成248

10.3.4 敏捷制造中的CAD/CAM系统251

10.4 未来的制造业252

思考题254

参考文献255