微型計算機原理與套用(清華大學出版社2011年版圖書)

由清華大學出版社出版的一本科教類圖書,主要介紹了計算機輔助設計與製造(CAD/CAM)的相關技術。

圖書信息,內容簡介,前言,目錄,

圖書信息

書名:微型計算機原理與套用
書號:9787302255574
作者:殷國富等
定價:28元
出版日期:2011-9-1
出版社:清華大學出版社

內容簡介

CAD/CAM是一項知識密集、多學科交叉、綜合性強、套用範圍廣泛的高新技術,是製造業信息化工程的核心內容之一。本書結合數位化設計製造技術的最新發展和套用需要,論述了CAD/CAM技術概況、CAD/CAM系統軟硬體組成、圖形處理、數位化實體建模、3D裝配建模技術、CAE/CAPP/CAM技術以及CAD/CAM集成等方面的理論、技術與方法,分析論述了CAD/CAM套用軟體二次開發技術以及CAD/CAM系統規劃與實施方法等內容。本書注重技術原理、套用方法和常用CAD/CAM軟體系統(SolidWorks、Nastran、開目CAPP和MasterCAM)的結合,突出教學內容的實用性。本書不同章節的組合可滿足機械工程學科專業本科教學不同學時的需要,亦可供從事CAD/CAM系統研究、開發與套用的工程技術人員參考。

前言

計算機輔助設計與製造(computer aided design and manufacturing, CAD/CAM)是一種以計算機為核心的數字信息處理系統與工程技術人員協同作業進行產品設計和製造的先進技術,具有知識密集、學科交叉、綜合性強、套用範圍廣等特點。CAD/CAM技術的發展和套用使傳統的產品設計方法與生產模式發生了深刻的變化,對製造業的生產模式和人才知識結構產生重大的影響,並由此奠定了製造業信息化工程的基礎。經過幾十年的套用發展,不僅CAD/CAM系統本身已形成規模龐大的產業集群,而且顯著促進了製造業產品設計製造邁向了數位化、網路化、智慧型化和全球化的新時代,也為製造業帶來了巨大的經濟社會效益。目前CAD/CAM技術廣泛套用於機械、電子、汽車、模具、航空航天、交通運輸、工程建築、軍工等各個領域,它的研究與套用水平已成為衡量一個國家技術發展和工業現代化水平的重要標誌之一。
毫無疑問,CAD/CAM技術已經成為產品設計製造工作中不可缺少的工具,是機械工程學科領域的一門重要的專業必修課程。對於21世紀的工程技術人員來說,學習並掌握CAD/CAM技術原理及其相應軟體系統的套用方法是十分重要的。因此,及時系統地反映CAD/CAM技術原理與典型軟體系統的套用方法,滿足當前CAD/CAM技術研究、教學和推廣套用的需要,是編寫本書的基本出發點。
我們認為,CAD/CAM課程教學的主要任務有三個方面:一是使學生學習CAD/CAM技術的基本原理和主要技術方法;二是學習和掌握CAD/CAM的各單元技術、集成技術等關鍵技術;三是通過典型CAD/CAM軟體系統的學習和初步套用,培養學生的CAD/CAM系統工程化套用意識。為此,本書編寫的指導思想是:以CAD/CAM技術的共性理論為基礎,以機械工程套用為背景,注意突出內容的新穎性和實用性,在論述CAD/CAM的基本原理、關鍵技術和套用方法的基礎上,結合常用CAD/CAM軟體系統的套用介紹,方便學生學習從圖像處理、三維建模、裝配建模、性能分析仿真到數控加工編程所涉及的CAD/CAM技術和軟體系統,並通過套用CAD/CAM軟體系統來理解和掌握CAD/CAM技術。
本書體系結構與內容安排是:
第1章概述CAD/CAM的基本概念與作用、CAD/CAM技術的產生與發展、用CAD/CAM軟體系統實現特定產品的設計和製造的過程。
第2章論述CAD/CAM系統組成與軟硬體環境等方面的內容,使學生從整體上了解CAD/CAM的系統組成、CAD/CAM軟體環境、硬體配置等。
第3章介紹計算機圖形處理技術及其套用,重點是計算機圖形學的基本概念、圖形標準、圖形變換的原理以及常用自由曲線的生成方法。
第4章論述產品數位化造型技術,主要內容是幾何模型的基本概念、三維幾何造型的理論基礎、幾何造型方法、三維實體的計算機內部表示、參數化特徵造型等技術,介紹運用SolidWorks軟體系統進行三維實體造型、產品裝配設計、工程圖製作的方法。
第5章介紹CAD/CAM系統中裝配建模的基本原理、裝配建模中的約束技術以及裝配建模方法,使學生初步掌握SolidWorks的裝配建模技術。
第6章介紹計算機輔助分析技術與套用,重點是有限元分析的基本原理和分析步驟,結合實例介紹了MSC.Patran與MSC.Nastran兩種CAE軟體平台的使用方法。
第7章論述計算機輔助工藝設計技術,包括CAPP系統組成、工藝決策與工序設計、工藝資料庫技術等內容,並以開目CAPP為例介紹CAPP的各功能模組與套用。
第8章介紹數控編程的原理與方法、加工過程仿真以及CAM軟體套用技術,以實例討論了MasterCAM數控編程軟體系統的實驗方法。
第9章論述CAD/CAM集成技術,介紹CAD/CAM集成系統的邏輯結構、產品數據交換標準、產品信息的描述與集成數據模型等內容,重點討論基於PDM的CAD/CAM集成系統與實例。
第10章討論CAD/CAM套用軟體開發技術,著重介紹基於通用平台的CAD專業軟體的開發方法,並以SolidWorks三維軟體平台為例討論專業軟體的二次開發技術。
第11章從CAD/CAM系統的需求分析、系統規劃、實施步驟、管理體制、套用培訓等方面介紹CAD/CAM系統規劃與實施方法以及CAD/CAM系統建立案例。
本書由四川大學殷國富教授、廣東工業大學袁清珂教授和四川大學徐雷副教授擔任主編。其中第1、9章由袁清珂教授編寫,第2、3、10章由徐雷副教授編寫,第4、5章由井岡山大學胡茶根老師編寫,第6章由五邑大學楊鐵牛教授編寫,第7章由廣東工業大學習小英副教授編寫,第8章由殷國富教授編寫,第11章由四川大學方輝老師編寫,全書由殷國富、袁清珂、徐雷統稿。在編寫過程中我們參考了許多學者專家的論著和文獻資料,謹此致謝。
本書內容新穎,體系合理,注重技術原理、套用方法和常用CAD/CAM軟體系統(SolidWorks、Nastran、開目CAPP和MasterCAM)的結合,方便學生通過軟體系統的套用來理解和掌握CAD/CAM技術,突出了教材的教學適用性。本書不同章節的組合可滿足相關學科本科教學不同學時的需要,亦可供從事計算機輔助設計製造技術研究、開發與套用的工程技術人員參考。由於CAD/CAM技術內容十分豐富,技術發展日新月異,因此書中內容難以全面反映這一領域的全部技術成果,不妥之處在所難免,誠請批評指正。
計算機輔助設計與製造技術

目錄

目 錄CONTENTS第1章 CAD/CAM技術概論1
1.1 CAD/CAM的基本概念與作用1
1.2 CAD/CAM技術的產生與發展2
1.3 CAD/CAM集成系統的套用過程與實例5
習題7
第2章 CAD/CAM系統硬體和軟體8
2.1 CAD/CAM系統組成8
2.2 CAD/CAM工作站的硬體設備9
2.3 CAD/CAM系統的軟體體系結構11
2.4 常用CAD/CAM軟體系統14
2.5 CAD/CAM系統的硬體選型17
2.6 CAD/CAM系統設計原則20
2.7 網路化CAD/CAM系統22
習題22
第3章 計算機圖形處理技術及其套用23
3.1 計算機繪圖概述23
3.2 圖形的概念24
3.3 圖形系統與圖形標準25
3.4 圖形變換與處理27
3.5 曲線描述的基本原理和方法31
3.6 曲線設計33
3.6.1 Bezier曲線33
3.6.2 B樣條曲線36
3.7 曲面設計38
習題42
第4章 產品數位化造型技術43
4.1 幾何模型的基本概念43
4.1.1 幾何模型的信息組成434.1.2 幾何造型方法45
4.2 三維幾何造型的理論基礎48
4.3 三維幾何實體造型方法50
4.4 參數化與變數化設計技術55
4.5 特徵造型技術58
4.6 基於SolidWorks的參數化特徵造型技術60
4.6.1 SolidWorks工作界面及特徵管理樹61
4.6.2 SolidWorks實體造型62
4.6.3 SolidWorks曲面造型67
4.6.4 特徵修改及編輯69
4.6.5 參數化特徵造型的套用69
習題71
計算機輔助設計與製造技術目 錄第5章 CAD/CAM裝配建模技術72
5.1 裝配建模概述72
5.2 裝配模型73
5.2.1 裝配模型的特點與結構73
5.2.2 裝配模型的信息組成75
5.2.3 裝配樹76
5.2.4 裝配模型的管理77
5.2.5 裝配模型的分析78
5.3 裝配約束技術79
5.3.1 裝配約束分析79
5.3.2 裝配約束規劃81
5.4 裝配設計的兩種方法82
5.4.1 自底向上的裝配設計83
5.4.2 自頂向下的裝配設計83
5.5 裝配建模技術的套用84
5.5.1 SolidWorks裝配功能簡介85
5.5.2 基於SolidWorks的自底向上的裝配設計86
5.5.3 基於SolidWorks的自頂向下的裝配設計88
習題91
第6章 計算機輔助分析技術與套用93
6.1 CAE技術構成、現狀與發展趨勢93
6.2 有限元分析原理96
6.3 CAE的套用97
6.3.1 CAE的主要套用領域97
6.3.2 CAE求解的兩類問題98
6.3.3 CAE中的有限元方法98
6.3.4 有限元法的解題流程99
6.3.5 有限元分析的前處理 100
6.3.6 有限元分析的後處理 101
6.3.7 有限元分析軟體101
6.3.8 CAE的套用實例102
習題113
第7章 計算機輔助工藝設計技術114
7.1 計算機輔助工藝設計技術概況114
7.1.1 工藝設計的任務與內容114
7.1.2 CAPP概念及發展概況116
7.1.3 CAPP系統組成118
7.2 CAPP系統中的工藝決策與工序設計119
7.2.1 工藝決策內容119
7.2.2 工藝決策技術122
7.2.3 派生式CAPP系統124
7.2.4 創成式CAPP系統128
7.2.5 CAPP專家系統129
7.3 CAPP的工藝資料庫技術132
7.3.1 工藝資料庫在CAPP中的作用132
7.3.2 工藝數據類型及特點132
7.3.3 工藝資料庫設計134
7.4 CAPP系統開發與套用136
7.4.1 CAPP系統開發目標136
7.4.2 CAPP系統開發原則136
7.4.3 開發環境及工具的選擇137
7.4.4 CAPP系統開發過程137
7.4.5 CAPP系統功能模組139
7.4.6 開目CAPP簡介與套用139
7.5 CAPP的發展趨勢145
習題145
第8章 計算機輔助製造技術與套用147
8.1 CAM技術概述147
8.2 CAM系統功能與體系結構150
8.3 數控工具機及其編程技術151
8.4 數控語言及數控加工程式的編制155
8.4.1 數控加工程式的結構與格式156
8.4.2 數控加工程式的指令代碼157
8.5 數控加工過程仿真技術163
8.6 常用CAM軟體系統的功能簡介165
8.7 MasterCAM數控編程實例167
8.7.1 MasterCAM的基本功能167
8.7.2 MasterCAM的工作界面167
8.7.3 MasterCAM數控編程的一般工作流程168
8.7.4 MasterCAM數控編程實例168
習題174
第9章 CAD/CAM集成技術176
9.1 CAD/CAM集成技術與方法176
9.1.1 CAD/CAM集成系統的邏輯結構176
9.1.2 CAD/CAM集成系統的總體結構177
9.1.3 CAD/CAM集成的關鍵技術178
9.1.4 CAD/CAM系統集成的方法179
9.2 產品數據交換標準183
9.2.1 產品數據交換標準的產生與發展183
9.2.2 IGES標準184
9.2.3 STEP標準187
9.3 產品信息的描述與集成數據模型190
9.3.1 集成產品數據模型191
9.3.2 零件信息模型192
9.3.3 產品信息模型195
9.4 基於PDM的CAD/CAM集成系統與實例199
9.4.1 PDM的體系結構與功能199
9.4.2 基於PDM集成CAD/CAM系統202
9.4.3 基於PDM集成CAD/CAM系統的開發實例205
習題208
第10章 CAD/CAM套用軟體開發技術209
10.1 套用軟體開發技術概述209
10.1.1 二次開發的概念、目的和一般原則209
10.1.2 機械CAD軟體的二次開發210
10.2 CAD軟體開發流程與文檔資料要求211
10.3 CAD/CAM套用軟體編程基礎213
10.3.1 OpenGL標準214
10.3.2 微機平台OpenGL的開發環境215
10.3.3 OpenGL中基本圖形的生成216
10.3.4 VC 6.0中OpenGL開發環境配置220
10.4 專業CAD軟體開發方法221
10.5 基於通用平台的CAD專業軟體開發方法221
10.5.1 CAD 軟體二次開發平台的體系結構221
10.5.2 CAD 軟體二次開發技術222
10.6 基於SolidWorks的三維CAD軟體開發方法224
10.6.1 SolidWorks的對象層次結構224
10.6.2 SolidWorks二次開發的工具225
10.6.3 SolidWorks二次開發的一般過程227
習題233
第11章 CAD/CAM系統規劃與實施方法234
11.1 CAD/CAM系統的規劃和實施步驟234
11.2 需求分析236
11.3 系統規劃和實施步驟239
11.4 CAD/CAM系統的管理體制239
11.5 CAD/CAM系統和套用培訓241
11.6 CAD/CAM系統建立案例243
習題248
主要參考文獻249

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