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项目1 CAD/CAM技术概述 1

任务1.1 CAD/CAM基本概念 1

1.1.1 CAD技术 1

1.1.2 CAE技术 2

1.1.3 CAPP技术 2

1.1.4 CAM技术 2

1.1.5 CAD/CAM集成技术 3

1.1.6 CAD/CAM系统的功能界定 3

任务1.2 CAD/CAM技术的发展及在我国的应用 4

1.2.1 CAD/CAM技术的发展历程 4

1.2.2 CAD/CAM技术在我国的发展 7

1.2.3 CAD/CAM技术的应用 7

任务1.3 CAD/CAM技术的发展趋势和研究热点 8

1.3.1 CAD/CAM技术的发展趋势 8

1.3.2 CAD技术研究开发热点 10

思考题 11

项目2 CAD/CAM技术系统 12

任务2.1 CAD/CAM系统概述 12

2.1.1 CAD/CAM系统的基本组成 12

2.1.2 CAD/CAM系统的基本功能 12

2.1.3 CAD/CAM系统的类型 13

2.1.4 CAD/CAM系统集成技术概述 15

任务2.2 CAD/CAM系统的硬件和软件 17

2.2.1 CAD/CAM系统的硬件 17

2.2.2 CAD/CAM系统的软件 19

2.2.3 CAD/CAM系统选型的原则 21

任务2.3 工程数据库介绍 22

2.3.1 数据库系统 22

2.3.2 工程数据库系统 23

2.3.3 工程数据库的建立与调用 25

任务2.4 机械CAD/CAM的计算机网络环境 30

2.4.1 概述 30

2.4.2 计算机网络的拓扑结构 30

2.4.3 客户机／服务器工作模式 32

思考题 33

项目3 计算机辅助设计技术（CAD） 34

任务3.1 图形处理技术 34

3.1.1 二维图形变换 34

3.1.2 三维图形变换 40

任务3.2 几何建模技术 47

3.2.1 基本概念 47

3.2.2 线框建模 48

3.2.3 曲面建模 50

3.2.4 实体建模 53

3.2.5 特征建模 58

任务3.3 装配建模技术 63

3.3.1 装配建模技术中的基本概念 63

3.3.2 装配建模的一般方法和技巧 68

思考题 71

项目4 CAD技术在机械工程中的应用 72

任务4.1 Pro/E中的零件设计 72

4.1.1 Pro/ENGINEER 72

4.1.2 基础特征 75

4.1.3 工程特征 78

任务4.2 Pro/E中的装配设计 84

任务4.3 SolidWorks中的零件设计 88

4.3.1 SolidWorks简介 88

4.3.2 实例说明 92

4.3.3 作图步骤 92

任务4.4 SolidWorks中的装配设计 101

4.4.1 实例说明 101

4.4.2 作图步骤 101

思考题 114

项目5 计算机辅助工程分析技术（CAE） 115

任务5.1 动态设计技术和有限元分析 115

5.1.1 概述 115

5.1.2 动态设计的一般过程 115

5.1.3 动态设计中的有限元建模 115

5.1.4 建立有限元模型的策略与考虑的一般问题 118

任务5.2 优化设计方法（Optimal Design） 123

5.2.1 概述 123

5.2.2 优化设计的分类 124

5.2.3 优化设计的数学模型 125

5.2.4 优化算法的基本思想和常用优化方法 126

任务5.3 可靠性设计（Reliability Design） 129

5.3.1 可靠性和可靠性工程 129

5.3.2 可靠性设计的理论基础——概率统计学 130

5.3.3 与可靠性设计有关的几个基本概念 130

5.3.4 可靠性指标 131

任务5.4 计算机仿真技术 133

5.4.1 物理仿真与数学仿真 133

5.4.2 模拟计算机仿真与数字计算机仿真 134

5.4.3 数字仿真程序 134

思考题 135

项目6 计算机辅助工艺设计（CAPP） 137

任务6.1 概述 137

6.1.1 CAPP的基本概念 137

6.1.2 CAPP的结构组成 138

6.1.3 CAPP的基本技术 139

任务6.2 变异式CAPP系统 139

6.2.1 成组技术 140

6.2.2 系统的开发和工作过程 144

任务6.3 创成式CAPP系统 145

6.3.1 工艺决策 145

6.3.2 系统的开发和工作过程 148

任务6.4 交互式CAPP系统 150

任务6.5 半创成式CAPP系统 151

6.5.1 系统构成 152

6.5.2 工艺设计过程 152

6.5.3 工艺过程设计 152

6.5.4 工艺设计结果的编辑和输出 152

任务6.6 智能化CAPP 152

6.6.1 工作过程 152

6.6.2 CAPP专家系统开发工具 154

任务6.7 计算机辅助夹具设计 157

6.7.1 标准件库 157

6.7.2 开发标准件库方法 158

6.7.3 装配图设计环境 159

6.7.4 夹具计算机辅助设计工作流程 159

思考题 160

项目7 计算机辅助制造技术（CAM） 161

任务7.1 数控加工工艺基础 161

7.1.1 数控加工工艺概述 161

7.1.2 数控加工工艺分析与设计 161

任务7.2 数控加工编程技术概述 167

7.2.1 数控加工基本原理 167

7.2.2 数控编程 168

7.2.3 数控程序的检验与仿真 170

7.2.4 典型CAD/CAM软件介绍 171

任务7.3 数控加工编程方法 173

7.3.1 二维数控编程的基本原理 173

7.3.2 三维数控编程的基本原理 176

7.3.3 曲面加工中的零件表面质量控制 177

7.3.4 刀具干涉检验 177

思考题 179

项目8 典型零件CAD/CAM应用实例 180

任务8.1 UG的应用 180

8.1.1 UG简介 180

8.1.2 UG软件典型应用实例 181

任务8.2 Mastercam的应用 187

8.2.1 Mastercam系统特性概述 187

8.2.2 系统界面 187

8.2.3 系统流程图 189

8.2.4 Mastercam软件典型应用实例 189

思考题 194

项目9 CAD/CAM集成技术及发展 195

任务9.1 21世纪制造业现状及发展趋势 195

任务9.2 CIMS技术 197

9.2.1 CIMS的构成 197

9.2.2 CIMS的实施 198

9.2.3 CIMS的经济效益 198

9.2.4 CIMS成功应用的案例 199

任务9.3 工业机器人 199

9.3.1 工业机器人的基本概念 199

9.3.2 机器人的基本结构与工作原理 204

9.3.3 工业机器人的应用及发展趋势 205

任务9.4 并行工程 206

9.4.1 概述 206

9.4.2 并行工程的定义和特点 206

9.4.3 并行工程在技术支承上的要求 208

9.4.4 并行工程的效益 208

9.4.5 并行工程实施实例 209

任务9.5 逆向工程 209

9.5.1 逆向工程的原理和应用 209

9.5.2 逆向工程的数据采集与后处理 210

9.5.3 逆向工程在模具设计制造中的应用 211

任务9.6 虚拟制造 213

9.6.1 概述 213

9.6.2 虚拟制造的定义 214

9.6.3 虚拟制造的内涵 214

9.6.4 CIMS的虚拟制造体系结构及环境 215

9.6.5 虚拟现实技术在生产制造上的应用 217

9.6.6 采用虚拟制造技术可以给企业带来的效益 218

思考题 218

参考文献 220