《計算機輔助設計基礎及套用》是2018年清華大學出版社出版的圖書，作者是薛山。《計算機輔助設計基礎及套用》結構清晰、內容翔實，既可作為高等院校相關專業的教材，也可作為從事CAD技術研究與套用人員的參考書。
基本介紹
- 中文名：計算機輔助設計基礎及套用
- 作者：薛山
- 出版社：清華大學出版社
- ISBN：9787302506324
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《計算機輔助設計基礎及套用》系統地介紹CAD(計算機輔助設計)的基礎知識、具體套用及其典型套用軟體，並力求反映CAD領域的新發展。全書共分13章，主要內容包括：CAD概述、CAD系統的軟硬體組成、CAD接口技術及圖形標準、CAD軟體工程技術、計算機圖形處理技術基礎、幾何造型系統、自由曲線與自由曲面、通用繪圖軟體包AutoCAD及其二次開發技術、工程數據的計算機處理、CAM(計算機輔助製造)技術、Mastercam軟體包，以及平面連桿機構的計算機輔助運動分析等。
圖書目錄
第1章 概述 1
1.1 現代產品設計與CAD技術 1
1.1.1 現代產品設計概述 1
1.1.2 CAD技術與現代產品設計 2
1.2 CAD技術的發展歷程及發展
趨勢 2
1.2.1 CAD技術的發展歷程 3
1.2.2 CAD技術在我國的發展和
套用 4
1.2.3 CAD技術的發展趨勢 4
1.3 CAD技術的特點與套用 5
1.3.1 CAD技術的特點 5
1.3.2 CAD技術的套用 6
1.3.3 採用CAD技術的優點和
風險 6
1.4 習題 7
第2章 CAD系統的組成 8
2.1 CAD系統的類型和構建模式 8
2.1.1 CAD系統的分類 8
2.1.2 CAD系統的構建模式 11
2.2 CAD系統的硬體組成 12
2.2.1 CAD系統的硬體 12
2.2.2 工作站和微機 14
2.3 CAD系統的軟體組成 15
2.3.1 系統軟體 16
2.3.2 CAD支撐軟體 16
2.3.3 CAD套用軟體 18
2.3.4 商品化CAD支撐軟體包
介紹 18
2.4 CAD系統的選型原則 19
2.4.1 CAD系統選型工作的重要
意義 19
2.4.2 CAD系統選型的基本要素 19
2.4.3 選擇CAD系統的原則 22
2.5 習題 22
第3章 CAD接口技術及圖形標準 23
3.1 互動技術與用戶接口 23
3.1.1 互動任務與互動技術 23
3.1.2 輸入控制方式 26
3.1.3 互動系統的構造 26
3.2 計算機圖形接口及計算機圖形
元檔案 28
3.2.1 計算機圖形接口(CGI) 28
3.2.2 計算機圖形元檔案(CGM) 29
3.3 計算機圖形軟體標準 30
3.3.1 圖形核心繫統(GKS和GKS-3D) 30
3.3.2 程式設計師層次互動式圖形系統
(PHIGS) 31
3.3.3 圖形程式庫(OpenGL) 32
3.4 產品數據交換標準 33
3.4.1 基於DXF檔案的圖形數據
交換 33
3.4.2 基本圖形交換規範(IGES) 37
3.4.3 產品模型數據轉換標準
(STEP) 38
3.5 習題 41
第4章 CAD軟體工程技術 42
4.1 軟體工程的基本概念 42
4.1.1 軟體與軟體工程 42
4.1.2 軟體工程過程模型 44
4.2 CAD套用軟體開發 47
4.2.1 CAD軟體工程的特點 47
4.2.2 CAD軟體工程的開發流程 47
4.3 CAD軟體的文檔編制規範 49
4.3.1 可行性研究報告 49
4.3.2 項目開發計畫 50
4.3.3 軟體需求說明書 50
4.3.4 數據要求說明書 51
4.3.5 概要設計說明書 51
4.3.6 詳細設計說明書 52
4.3.7 測試計畫 52
4.3.8 測試分析報告 53
4.3.9 項目開發總結報告 53
4.4 習題 54
第5章 計算機圖形處理技術基礎 55
5.1 圖形處理的數學基礎 55
5.1.1 向量運算 55
5.1.2 矩陣運算 56
5.1.3 齊次坐標 59
5.2 圖形程式庫 60
5.2.1 設備驅動程式 60
5.2.2 圖形程式庫 60
5.3 坐標系 61
5.3.1 設備坐標系 61
5.3.2 虛擬設備坐標系(規格化的設備坐標系) 61
5.3.3 世界坐標系、造型坐標系和
觀察坐標系 62
5.3.4 坐標變換 63
5.4 視窗與視區 63
5.4.1 視窗 63
5.4.2 視區 64
5.4.3 視窗-視區變換 64
5.5 圖形的裁剪與消隱 65
5.5.1 圖形的裁剪 65
5.5.2 圖形的消隱 66
5.6 二維圖形幾何變換 67
5.6.1 二維圖形幾何變換的一般
表示 67
5.6.2 平移變換與點的齊次坐標
表示 70
5.6.3 二維組合變換 72
5.7 三維圖形幾何變換 73
5.7.1 三維基本變換 73
5.7.2 三維組合變換與投影變換 75
5.8 習題 76
第6章 幾何造型系統 77
6.1 空間幾何元素的定義 77
6.2 線框造型 80
6.3 曲面造型 80
6.4 實體造型 81
6.4.1 基本造型功能 81
6.4.2 實體造型的數據結構 84
6.4.3 基於特徵的造型 87
6.4.4 參數化造型 88
6.5 非流形形體造型 89
6.6 裝配造型 90
6.6.1 裝配造型的功能 90
6.6.2 裝配瀏覽 91
6.6.3 並行設計功能 92
6.6.4 裝配模型的使用 92
6.6.5 裝配簡化 93
6.7 習題 93
第7章 自由曲線和自由曲面 94
7.1 基本概念 94
7.1.1 曲線和曲面的數學表示 94
7.1.2 基本術語 95
7.2 自由曲線 96
7.2.1 Hermite曲線 96
7.2.2 Bezier曲線 98
7.2.3 B樣條曲線 103
7.3 自由曲面 108
7.3.1 雙線性參數曲面 109
7.3.2 Coons曲面片與雙三次參數
曲面片 110
7.3.3 Bezier曲面 113
7.3.4 B樣條曲面 114
7.3.5 曲面片的連續 115
7.4 習題 116
第8章 AutoCAD繪圖軟體包 117
8.1 概述 117
8.1.1 AutoCAD的發展歷史 117
8.1.2 AutoCAD 2018的主要
功能 118
8.1.3 AutoCAD 2018的工作
界面 120
8.1.4 圖形檔案管理 127
8.2 繪圖設定及繪圖實用工具 128
8.2.1 圖層、線型、線寬及顏色 128
8.2.2 樣板檔案 130
8.2.3 繪圖實用工具 131
8.2.4 配置AutoCAD 2018繪圖
環境 135
8.3 二維繪圖與編輯 137
8.3.1 二維繪圖 138
8.3.2 二維編輯 138
8.3.3 圖案填充、面域與圖形
信息 139
8.3.4 使用文字與表格 142
8.3.5 標註圖形尺寸 146
8.3.6 圖形顯示控制 147
8.4 三維建模 149
8.4.1 基本概念、基本操作 149
8.4.2 繪製三維點和線 153
8.4.3 繪製三維格線 154
8.4.4 實體建模 157
8.4.5 三維曲面建模 160
8.5 三維編輯 161
8.5.1 三維移動 161
8.5.2 三維鏡像 161
8.5.3 三維旋轉 162
8.5.4 三維陣列 162
8.5.5 對齊位置 163
8.5.6 布爾操作 163
8.5.7 其他編輯操作 164
8.5.8 標註三維對象的尺寸 165
8.6 渲染 165
8.7 AutoCAD的Internet功能 167
8.8 習題 168
第9章 二次開發技術 170
9.1 LISP、AutoLISP及Visual
LISP 170
9.2 Visual LISP集成開發環境 170
9.2.1 選單欄、工具列和狀態欄 171
9.2.2 文本編輯器 172
9.2.3 控制台視窗和跟蹤視窗 173
9.3 載入、運行AutoLISP程式 174
9.3.1 在Visual LISP集成開發環境
中載入、運行AutoLISP
程式 174
9.3.2 在AutoCAD環境中載入、運行
AutoLISP程式 174
9.4 AutoLISP編程 175
9.4.1 AutoLISP程式檔案及其
結構 176
9.4.2 AutoLISP數據類型 177
9.5 AutoLISP函式 179
9.6 在Visual LISP集成開發環境中
調試程式 185
9.7 套用舉例 189
9.8 習題 190
第10章 工程數據的計算機處理 192
10.1 概述 192
10.2 數表的計算機處理 193
10.2.1 數表程式化 193
10.2.2 一元函式插值 193
10.2.3 二元函式插值 195
10.3 線圖的程式化 196
10.3.1 建立擬合公式的方法 196
10.3.2 小二乘法擬合的基本
思想 196
10.3.3 小二乘法多項式擬合 197
10.3.4 小二乘法其他函式擬合 198
10.4 通用數據處理軟體介紹 199
10.5 工程數據檔案處理 200
10.6 資料庫管理系統在CAD中的
套用 201
10.6.1 資料庫系統概述 201
10.6.2 資料庫在CAD中的套用 202
10.7 工程資料庫系統簡介 212
10.7.1 工程資料庫系統的概念 212
10.7.2 工程資料庫系統的特點 213
10.7.3 工程資料庫系統的構成
方法 214
10.8 產品數據管理技術及其發展 214
10.8.1 PDM的產生 215
10.8.2 PDM的基本概念 215
10.8.3 PDM的發展 216
10.8.4 PDM的功能分析 216
10.8.5 PDM技術分析 218
10.9 習題 219
第11章 計算機輔助製造技術 220
11.1 計算機輔助製造 220
11.1.1 概述 220
11.1.2 CAM系統的典型體系結構 221
11.1.3 數控編程 221
11.2 計算機輔助工藝規程設計 222
11.2.1 CAPP概述 222
11.2.2 CAPP的系統原理和系統
結構 224
11.2.3 派生式CAPP系統 225
11.2.4 創成式CAPP系統 232
11.3 CAD/CAM系統集成 240
11.3.1 系統集成的必要性 240
11.3.2 CAD/CAM系統集成的程度 241
11.3.3 CAD/CAM系統集成的關鍵
技術 242
11.4 先進制造技術概述 243
11.4.1 計算機集成製造系統 243
11.4.2 並行工程 246
11.4.3 虛擬製造技術 249
11.5 習題 251
第12章 Mastercam軟體包 252
12.1 概述 252
12.1.1 Mastercam的基本情況 252
12.1.2 Mastercam的主要功能 253
12.1.3 Mastercam X6的工作界面 253
12.1.4 檔案管理 255
12.2 系統設定和基本操作 257
12.2.1 系統配置 257
12.2.2 基本概念與操作 259
12.3 CAD零件設計 262
12.3.1 二維造型 262
12.3.2 三維曲面設計 265
12.3.3 三維實體設計 268
12.4 數控加工基礎 272
12.4.1 數控編程的基本過程 272
12.4.2 參數設定 276
12.4.3 操作管理 281
12.4.4 刀具路徑編輯 286
12.5 CAM刀具路徑設計 287
12.5.1 二維加工 287
12.5.2 三維加工 288
12.5.3 多軸加工 292
12.6 Mastercam綜合實例 293
12.6.1 零件模型設計 293
12.6.2 零件刀具路徑設計 297
12.7 習題 301
第13章 平面連桿機構CAD 303
13.1 矢量三角形法運動分析的數學
模型 303
13.1.1 四桿機構的位置分析 304
13.1.2 簡單平面連桿機構的運動
分析 305
13.1.3 複雜平面連桿機構運動
分析 312
13.2 桿組法運動分析的數學模型 315
13.2.1 基本桿組的劃分方法 315
13.2.2 同一構件上點的運動分析 317
13.2.3 RRR桿組的運動分析 318
13.2.4 RRP桿組的運動分析 320
13.2.5 RPR桿組的運動分析 322
13.3 桿機構運動分析與模擬 324
13.4 平面連桿機構設計的類型 326
13.5 連桿機構的綜合 327
13.5.1 連桿機構的綜合方法 328
13.5.2 剛體導引機構的設計 328
13.5.3 函式變換機構的設計 331
13.5.4 軌跡發生機構的設計 332
13.6 習題 333
參考文獻 336
