CAD/CAM技术

定　　价：45 元

• 作者：王宗彦
• 出版时间：2014/7/1
• ISBN：9787121230950
• 出 版 社：电子工业

• 中图法分类：TP391.7 
• 页码：316
• 版次：1
• 开本：16开

内容简介

本书全面系统地描述了产品全生命周期中CAD/CAM技术的基本概念、基本理论和基本方法。全书共分为12章，主要内容包括CAD/CAM技术概述、CAD/CAM系统、计算机图形处理技术、计算机辅助概念设计、CAD/CAM建模技术、CAD/CAM装配建模技术、计算机辅助工程分析、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造技术、计算机辅助质量管理技术、CAD/CAM系统集成及CAD/CAM应用软件开发技术等。

编辑推荐

全书将概念、理论与应用有机结合，在建模、分析、工艺、编程及二次开发等章节分别增加了SolidWorks、开目CAPP、MasterCAM、ANSYS等软件的应用实例。

目 录

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 （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的自顶向下
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）

文 摘

前 言CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）是制造工程技术与计算机信息技术结合发展起来的一门先进制造技术，它的应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化，为制造业带来了巨大的经济和社会效益，被视为工业化与信息化深度融合的重要支撑技术。目前CAD/CAM技术广泛应用于机械、电子、航空航天、汽车、船舶、纺织、轻工及建筑等各个领域，它的研究与应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志。
对制造业来说，企业的核心竞争力主要体现在其产品的快速开发和制造能力上，CAD/CAM技术是提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本的强有力手段，是当前工程技术人员必须掌握的基本工具，已经成为机械工程等学科领域相关专业本科生和研究生的必修课程。我国作为世界制造大国，对掌握CAD/CAM技术的人才需求十分强烈。但由于CAD/CAM技术仍处于高速发展阶段，其新技术层出不穷。因此，系统地编写一本反映CAD/CAM技术基本原理与最新进展的教材，满足当前CAD/CAM技术研究、教学和推广应用的需要，是本书编写的初衷。
本书融入作者多年的相关教学与科研经验，围绕产品全生命周期的设计与制造环节，全面叙述了CAD/CAM技术所涉及的计算机辅助技术概念、理论和应用技术。在整体结构和内容安排上具有如下特点。
（1）在整体结构上，充分体现内容安排的系统性、条理性和完整性。将产品全生命周期的设计制造理念贯穿全书始终，符合从概念设计到详细设计及加工制造的基本流程。本书从基本理论入手，以概念设计→建模技术→装配技术→辅助分析→辅助工艺过程→辅助数控编程→辅助质量控制→系统集成→CAD/CAM系统的二次开发技术为主线来安排章节。
（2）在内容安排上，着重介绍基本概念、原理、关键技术和实施方法，加入了云平台、MBD等新概念，并对多种技术给出仿真实例，在传统经典内容的基础上突出了新颖性与实用性。基本原理介绍做到清晰准确；关键技术介绍突出各单元技术的掌握；在介绍实施方法时，突出思路和方法的多样性，以开阔学生的思路，培养他们分析问题和解决问的能力。增加了一章计算机辅助概念设计的内容，介绍计算机辅助概念设计的内涵、设计方法、建模与评价。在计算机辅助工艺规划(CAPP)一章，增加了工艺数据库技术和计算机辅助工装设计的内容。基于企业对各通用系统的不同需求，增加了一章CAD/CAM应用软件二次开发技术。考虑到PDM技术应用的日益广泛，将PDM技术作为CAD/CAM集成技术一章的重点。
全书将概念、理论与应用有机结合，在建模、分析、工艺、编程及二次开发等章节分别增加了SolidWorks、开目CAPP、MasterCAM、ANSYS等软件的应用实例，使学生对基本概念、原理及方法能进一步理解与掌握，从而加强他们的CAD/CAM技术工程应用意识。本书配有PPT课件，请登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载。
写作分工如下：第1章由中北大学王宗彦教授编写，第2、10章由太原理工大学李文斌教授和中北大学王宗彦教授编写，第3章由太原工业学院孙淑婷副教授编写，第4、5、7章由中北大学刘丽娟讲师编写，第6、9、12章由中北大学陆春月讲师编写，第8、11章由太原科技大学闫献国教授和杜娟副教授编写，武汉开目信息技术有限责任公司袁惠敏提供了开目CAPP软件简介。
全书由王宗彦、陆春月和刘丽娟统稿。本书参考或引用了一些文献的部分内容，在此对文献的作者谨致由衷的谢意。
由于编著者水平有限，书中不足、不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。