计算机辅助设计与制造 北大版

chwn1125

计算机辅助设计与制造  北大版
主 编 仲梁维 张国全
副主编 王亮申 王宗才
参 编 骆艳洁 王新华 张丽珍
刘海岷 陈彩凤
主 审 殷国富
目 录
第1 章 计算机辅助设计(CAD)概论...........1
1.1 CAD 的含义及特点................................1
1.1.1 CAD 的特点................................1
1.1.2 CAD 系统的结构........................3
1.2 CAD 系统的硬件....................................4
1.2.1 工作站系统..................................4
1.2.2 CAD 系统的常用外围设备........4
1.3 CAD 系统的软件....................................7
1.3.1 CAD 系统软件............................7
1.3.2 CAD 支撑软件............................7
1.3.3 CAD 应用软件............................9
1.3.4 CAD 系统间的接口....................9
1.4 计算机辅助设计系统的发展趋势.......10
小结................................................................12
习题................................................................12
第2 章 工程数据的计算机处理................13
2.1 数表程序化...........................................13
2.1.1 用数组的形式程序化数表........14
2.1.2 插值............................................14
2.1.3 数表拟合公式化........................18
2.2 线图程序化...........................................18
2.3 数据文件...............................................19
小结................................................................21
习题................................................................22
第3 章 计算机图形学基础..........................23
3.1 计算机绘图概述...................................23
3.2 计算机绘图系统...................................24
3.2.1 图形输入设备............................24
3.2.2 图形输出设备............................25
3.3 计算机绘图软件...................................26
3.3.1 计算机绘图软件
的主要功能...............................26
3.3.2 绘图软件的类型.......................27
3.3.3 图形软件标准...........................28
3.4 几何交切子程序设计...........................29
3.4.1 几何交切常用函数...................29
3.4.2 两圆相交函数的设计...............30
3.5 曲线.......................................................32
3.5.1 规则曲线...................................32
3.5.2 自由曲线...................................33
3.6 剖面线与填色.......................................40
3.7 图形变换...............................................42
3.7.1 概述...........................................42
3.7.2 二维图形变换...........................44
3.7.3 三维图形变换...........................48
3.8 AutoCAD 二维绘图..............................54
3.8.1 系统操作环境设置...................54
3.8.2 常用绘图命令...........................57
3.8.3 常用编辑命令...........................61
3.8.4 绘图步骤...................................68
3.8.5 二维图形绘图技巧...................69
3.8.6 常见问题解答...........................71
3.9 AutoCAD 常用命令..............................72
小结................................................................73
习题................................................................73
第4 章 CAD/CAM 建模技术...........................75
4.1 概述.......................................................75
4.2 几何造型中的常用模型.......................75
4.2.1 三维形体的线框模型...............75
4.2.2 三维形体的表面模型...............77
4.2.3 三维形体的实体模型...............78
4.3 三维产品建模技术...............................78
4.3.1 实体造型的理论基础...............78
4.3.2 实体造型的基本方法...............81
计算机辅助设计与制造
·VI·
·VI·
4.3.3 典型实体造型系统介绍............85
4.4 特征建模技术.......................................87
4.4.1 特征建模概述............................87
4.4.2 特征定义与分类........................88
4.4.3 形状特征的分类........................89
4.4.4 基于特征的零件信息模型........90
4.4.5 特征建模的方法及其实现........91
4.5 参数化与变量化设计技术...................93
4.5.1 参数化设计与变量化设计
的基本概念................................93
4.5.2 变量化设计中的整体
求解法........................................97
4.5.3 参数化设计中的参数
驱动法........................................99
小结..............................................................102
习题..............................................................102
第5 章 Pro/E 软件.......................................103
5.1 Pro/E的概述.......................................103
5.1.1 Pro/E的界面...........................103
5.1.2 Pro/E系统运行
环境与配置..............................105
5.2 创建二维草图.....................................110
5.2.1 进入草绘环境..........................110
5.2.2 绘制几何元素..........................110
5.3 常用实体特征的建立.........................115
5.3.1 拉伸特征..................................115
5.3.2 旋转特征..................................117
5.3.3 混合特征..................................118
5.3.4 扫描..........................................119
5.3.5 孔特征......................................121
5.3.6 抽壳特征..................................122
5.3.7 圆角特征..................................122
5.3.8 倒角特征..................................123
5.3.9 镜像特征..................................124
5.3.10 局部组与UDF ......................124
5.3.11 阵列特征................................124
小结..............................................................127
习题..............................................................127
4.3.3 典型实体造型系统介绍............85
4.4 特征建模技术.......................................87
4.4.1 特征建模概述............................87
4.4.2 特征定义与分类........................88
4.4.3 形状特征的分类........................89
4.4.4 基于特征的零件信息模型........90
4.4.5 特征建模的方法及其实现........91
4.5 参数化与变量化设计技术...................93
4.5.1 参数化设计与变量化设计
的基本概念................................93
4.5.2 变量化设计中的整体
求解法........................................97
4.5.3 参数化设计中的参数
驱动法........................................99
小结..............................................................102
习题..............................................................102
第5 章 Pro/E 软件.......................................103
5.1 Pro/E的概述.......................................103
5.1.1 Pro/E的界面...........................103
5.1.2 Pro/E系统运行
环境与配置..............................105
5.2 创建二维草图.....................................110
5.2.1 进入草绘环境..........................110
5.2.2 绘制几何元素..........................110
5.3 常用实体特征的建立.........................115
5.3.1 拉伸特征..................................115
5.3.2 旋转特征..................................117
5.3.3 混合特征..................................118
5.3.4 扫描..........................................119
5.3.5 孔特征......................................121
5.3.6 抽壳特征..................................122
5.3.7 圆角特征..................................122
5.3.8 倒角特征..................................123
5.3.9 镜像特征..................................124
5.3.10 局部组与UDF ......................124
5.3.11 阵列特征................................124
小结..............................................................127
习题..............................................................127
第6 章 计算机辅助工程分析...................130
6.1 有限元概述.........................................130
6.2 有限元分析的原理及步骤.................131
6.3 有限元分析的前后置处理.................137
6.3.1 有限元分析的前置处理.........138
6.3.2 有限元分析的后置处理.........139
6.3.3 CAD 三维建模与前后置
处理的关系.............................140
6.4 ANSYS软件工程应用.......................141
6.4.1 ANSYS 的基本操作...............142
6.4.2 静态计算.................................145
6.4.3 动态计算.................................150
6.5 基于有限元的优化设计.....................153
6.5.1 有限元的优化设计步骤.........154
6.5.2 有限元的优化设计实例.........155
6.6 基于有限元的仿真技术.....................156
6.6.1 概述.........................................156
6.6.2 CAE仿真分析技术在产品
生命周期中的作用.................157
小结..............................................................158
习题..............................................................158
第7 章 CAD 系统的二次开发技术...........160
7.1 二次开发概述.....................................160
7.1.1 二次开发的定义、意义
及特点.....................................160
7.1.2 机械CAD 软件
的二次开发.............................161
7.2 AutoCAD 软件开发技术概述............162
7.3 Visual LISP 编程语言.........................163
7.3.1 AutoLISP与Visual LISP
简介.........................................163
7.3.2 Visual LISP 的启动.................164
7.3.3 Visual LISP 显示界面.............164
7.3.4 AutoLISP语言的常用函数....165
7.3.5 AutoLISP的编程举例............167
7.4.2 VBA在AutoCAD 中
的实现方式..............................170
7.4.3 AutoCAD 与ActiveX
Automation ..............................170
7.4.4 ActiveX Automation对象.......171
7.4.5 VBA 的集成开发
环境(IDE) ................................174
7.4.6 使用VBA 管理器
组织工程..................................176
7.4.7 处理宏......................................177
7.4.8 使用VBA 创建和编辑
AutoCAD 实体........................178
7.4.9 一个绘制螺栓的VBA
实例..........................................180
小结..............................................................187
习题..............................................................188
第8 章 计算机辅助制造(CAM)概论.......189
8.1 CAM 的含义及特点...........................189
8.2 CAM 技术的产生和发展...................190
8.3 计算机辅助制造系统的硬件.............192
8.4 计算机辅助制造系统的软件.............193
8.4.1 软件系统的层次结构..............193
8.4.2 软件系统功能实现步骤..........195
8.4.3 CAM 应用软件
的选用原则..............................196
8.4.4 常用CAM 软件介绍..............197
小结..............................................................200
习题..............................................................201
第9 章 计算机辅助工艺
设计(CAPP) .....................................202
9.1 计算机辅助工艺设计概述.................202
9.1.1 计算机辅助工艺设计
的功能......................................202
9.1.2 现代CAPP 软件应具备
的技术......................................203
9.1.3 计算机辅助工艺设计
系统结构..................................206
9.1.4 CAPP发展趋势......................207
9.2 计算机辅助工艺设计的分类.............208
9.2.1 派生式(Variant)
CAPP系统..............................208
9.2.2 创成式CAPP系统.................215
9.2.3 混合式CAPP系统.................222
小结..............................................................226
习题..............................................................226
第10 章 计算机辅助制造..........................228
10.1 数控技术概述...................................228
10.1.1 数字控制...............................228
10.1.2 数控加工方法.......................229
10.1.3 数控机床的主要类型...........230
10.1.4 数控系统的组成...................232
10.1.5 点位控制、直线控制
和轮廓控制...........................235
10.1.6 数控技术的发展...................235
10.2 数控语言及数控加工程序的
编制....................................................238
10.2.1 数控程序的结构...................238
10.2.2 准备功能指令.......................240
10.2.3 数控编程方法.......................242
10.3 CAD 系统与NC编程的连接..........244
10.3.1 CAD系统与NC编程
的连接方法...........................244
10.3.2 CAD/CAPP/NC系统
之间的数据交换...................244
10.4 MasterCAM 软件..............................253
10.4.1 MasterCAM 软件的基本
操作.......................................253
10.4.2 CAD软件与MasterCAM
软件的数据通信...................259
10.4.3 MasterCAM 软件数控
代码的自动生成...................259
10.4.4 MasterCAM 软件的加工
过程的模拟...........................260
10.4.5 MasterCAM 软件的后
处理.......................................264
小结..............................................................267
习题..............................................................267
第11 章 CAD/CAM 集成技术
的发展方向...................................268
11.1 CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM
(4C/P)一体化.....................................268
11.1.1 CAD/CAM 技术的定义........268
11.1.2 CAD/CAM 的组成................269
11.1.3 计算机辅助工艺过程
设计(CAPP)...........................270
11.1.4 CAD/CAM 集成技术
的发展....................................270
11.2 计算机集成制造系统(CIMS) ...........271
11.2.1 概述........................................271
11.2.2 CIMS 的组成.........................272
11.2.3 CIMS 的实施.........................273
11.2.4 CIMS 的经济效益.................273
11.2.5 CIMS 成功应用的案例.........274
11.3 并行工程...........................................274
11.3.1 概述.......................................274
11.3.2 并行工程的定义和特点.......275
11.3.3 并行工程在技术支撑上
的要求...................................276
11.3.4 并行工程的效益...................277
11.3.5 并行工程实施实例...............277
11.4 虚拟制造系统...................................278
11.4.1 虚拟制造技术.......................278
11.4.2 虚拟制造技术支持...............280
11.4.3 虚拟制造系统体系结构.......281
11.4.4 虚拟制造技术在制造业
中的应用...............................282
小结..............................................................283
习题.............................................................. 284
参考文献 .........................................................285
7.4 VBA 编程语言....................................169
7.4.1 VBA 的概念与作用................169

babylemon828

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