機(jī)械CAD/CAM（第二版）

上篇CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)

第一章CAD/CAM技術(shù)概述2

第一節(jié)CAD/CAM的基本概念2

一、CAD技術(shù)2

二、CAM技術(shù)2

三、CAD/CAM技術(shù)2

四、CAD/CAPP/CAM集成3

第二節(jié)CAD/CAM系統(tǒng)的組成和基本類(lèi)型4

一、CAD/CAM系統(tǒng)的組成4

二、CAD/CAM系統(tǒng)的基本類(lèi)型6

第三節(jié)CAD/CAM作業(yè)過(guò)程及系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能7

一、CAD/CAM作業(yè)過(guò)程7

二、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能7

第四節(jié)CAD/CAM系統(tǒng)的硬件9

一、CAD/CAM系統(tǒng)硬件的選擇原則9

二、硬件系統(tǒng)的配置9

第五節(jié)CAD/CAM系統(tǒng)的軟件10

一、系統(tǒng)軟件11

二、應(yīng)用軟件13

第六節(jié)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展14

本章小結(jié)16

習(xí)題一16

第二章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)17

第一節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)17

一、基本概念17

二、線性表18

（一）線性表的邏輯結(jié)構(gòu)18

（二）線性表的物理結(jié)構(gòu)18

三、棧與隊(duì)列20

（一）棧20

（二）隊(duì)列21

四、數(shù)組21

五、樹(shù)22

（一）基本概念和術(shù)語(yǔ)22

（二）二叉樹(shù)24

六、查找與排序27

（一）查找27

（二）排序29

第二節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)31

一、數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理31

（一）數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展31

（二）數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型32

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本組成34

二、工程數(shù)據(jù)庫(kù)概述35

三、典型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介36

本章小結(jié)38

習(xí)題二39

第三章圖形幾何變換40

第一節(jié)圖形幾何變換的基礎(chǔ)知識(shí)40

一、坐標(biāo)系40

二、齊次坐標(biāo)41

第二節(jié)二維圖形變換41

一、二維基本變換41

二、二維組合變換44

第三節(jié)三維圖形變換46

一、三維基本變換47

二、三維投影和透視變換50

（一）投影變換50

（二）透視變換51

第四節(jié)圖形的剪取53

一、點(diǎn)的剪取54

二、直線段的剪取54

三、多邊形的剪取55

四、三維圖形的剪取55

本章小結(jié)55

習(xí)題三56

第四章CAD/CAM建模技術(shù)58

第一節(jié)CAD/CAM幾何建模58

一、自由曲線58

（一）自由曲線概述58

（二）常用自由曲線59

二、線框建模62

三、曲面建模63

（一）基本概念63

（二）曲面的種類(lèi)與特征63

（三）曲面的數(shù)學(xué)化65

（四）曲面的性質(zhì)67

四、實(shí)體建模67

（一）邊界表示法67

(二）構(gòu)造實(shí)體幾何法68

(三）掃描表示法68

第二節(jié)特征建模與參數(shù)化設(shè)計(jì)70

一、特征建模70

(一）特征的概念與分類(lèi)70

(二）特征的表達(dá)方法71

(三）特征建模的過(guò)程72

(四）特征建模的特點(diǎn)72

二、參數(shù)化設(shè)計(jì)73

第三節(jié)裝配建模技術(shù)75

一、裝配建模技術(shù)概述75

(一）裝配約束技術(shù)76

(二）裝配樹(shù)管理技術(shù)76

二、裝配模型的管理、分析及使用77

(一）裝配模型的管理77

(二）裝配模型的分析及使用77

三、裝配建模的一般方法78

本章小結(jié)78

習(xí)題四79

第五章CAM技術(shù)原理80

第一節(jié)計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)80

一、概述80

二、CAPP系統(tǒng)的零件信息描述與輸入82

三、派生式CAPP系統(tǒng)83

四、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)88

第二節(jié)數(shù)控加工及程序編制90

一、概述90

(一）數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與發(fā)展90

(二）數(shù)控設(shè)備的工作原理、組成與分類(lèi)90

(三）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)93

二、數(shù)控加工基礎(chǔ)94

三、數(shù)控程序編制96

(一）程序編制的內(nèi)容與步驟96

(二）程序編制過(guò)程中的工藝處理96

(三）程序編制的代碼標(biāo)準(zhǔn)97

(四）NC程序的結(jié)構(gòu)98

(五）NC程序的常用功能字98

(六）程序編制中的誤差100

四、數(shù)控自動(dòng)編程101

(一）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程的環(huán)境要求101

(二）自動(dòng)編程的分類(lèi)102

(三）圖形交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)102

(四）自動(dòng)編程的發(fā)展103

本章小結(jié)104

習(xí)題五104

第六章CAD/CAM應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)106

第一節(jié)CAD/CAM應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言106

一、CAD/CAM應(yīng)用軟件總體設(shè)計(jì)106

二、常用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及選用108

三、CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)109

第二節(jié)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)110

一、IGES標(biāo)準(zhǔn)111

二、STEP標(biāo)準(zhǔn)112

三、DXF115

第三節(jié)用戶接口與交互技術(shù)115

一、用戶接口常用形式115

二、交互技術(shù)116

第四節(jié)軟件工程基礎(chǔ)117

一、軟件工程規(guī)范117

二、軟件工程時(shí)間和階段的劃分118

三、CAD/CAM軟件工程的特點(diǎn)120

本章小結(jié)121

習(xí)題六121

下篇CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用

第七章MasterCAM 2D幾何繪圖與編輯123

第一節(jié)MasterCAM軟件系統(tǒng)概述123

一、MasterCAM的主要特點(diǎn)與功能123

二、MasterCAM產(chǎn)生NC的工作程序123

三、MasterCAM工作環(huán)境124

第二節(jié)MasterCAM 2D幾何繪圖127

一、2D基本繪圖功能表127

二、曲線子功能表129

三、曲面曲線子功能表129

四、文字子功能表131

五、二維繪圖實(shí)例132

第三節(jié)MasterCAM圖形編輯133

一、修整功能134

二、轉(zhuǎn)換功能135

三、刪除功能135

四、二維圖形編輯實(shí)例136

本章小結(jié)138

習(xí)題七138

第八章MasterCAM 2D刀具路徑

生成141

第一節(jié)2D刀具路徑模組及其共同參數(shù)141

一、刀具補(bǔ)正141

二、刀具數(shù)據(jù)142

三、切削加工參數(shù)143

四、坐標(biāo)設(shè)定144

五、刀具顯示與進(jìn)/退刀向量145

六、外形定義145

七、后置處理145

第二節(jié)外形銑削模組146

一、進(jìn)/退刀向量146

二、刀具路徑參數(shù)147

三、外形銑削實(shí)例147

第三節(jié)挖槽模組152

一、挖槽參數(shù)152

二、切削方式154

三、島嶼與區(qū)域154

四、加工順序154

五、深度（Z值）控制154

六、挖槽實(shí)例155

第四節(jié)鉆孔模組156

一、鉆孔參數(shù)156

二、注意方面158

三、鉆孔實(shí)例158

第五節(jié)刻文字162

一、文字尺寸和間距162

二、文字布局形式162

三、刻文字實(shí)例163

本章小結(jié)165

習(xí)題八166

第九章MasterCAM 3D圖形構(gòu)造168

第一節(jié)MasterCAM 3D構(gòu)圖基礎(chǔ)168

一、3D造型模型168

二、構(gòu)圖平面168

三、Z深度的控制170

四、3D線框模型的構(gòu)造實(shí)例170

第二節(jié)3D曲面構(gòu)造與編輯174

一、3D曲面概述174

二、常見(jiàn)曲面構(gòu)造174

三、曲面的編輯180

(一）曲面倒圓角180

(二）曲面補(bǔ)正181

(三）曲面修整181

(四）熔接曲面184

四、3D圖形構(gòu)造綜合實(shí)例185

本章小結(jié) 190

習(xí)題九190

第十章MasterCAM 3D刀具路徑生成192

第一節(jié)產(chǎn)生3D刀具路徑的兩種方法192

第二節(jié)用線框法產(chǎn)生刀具路徑192

一、3D刀具路徑的共同參數(shù)192

二、刀具路徑模組194

第三節(jié)曲面模型產(chǎn)生3D刀具路徑195

一、面銑加工195

二、曲面粗加工197

(一）平行銑削197

(二）放射狀加工200

(三）投影加工201

(四）曲面流線202

(五）等高外形加工203

(六）挖槽粗加工204

(七）鉆削式加工205

三、曲面精加工206

第四節(jié)多軸加工211

第五節(jié)投影加工與路徑修剪212

一、投影加工212

二、路徑修剪214

第六節(jié)自動(dòng)編程系統(tǒng)綜合應(yīng)用215

本章小結(jié)218

習(xí)題十218

第十一章Pro/E軟件應(yīng)用219

第一節(jié)Pro/E軟件簡(jiǎn)介219

一、Pro/E的功能與特點(diǎn)219

二、Pro/E操作界面219

三、基準(zhǔn)、軸和坐標(biāo)系220

四、草繪器221

第二節(jié)Pro/E建模223

一、屏幕零件的建模223

二、聽(tīng)筒零件的建模226

三、麥克風(fēng)零件的建模228

四、PC板零件的建模231

五、天線零件的建模234

六、鍵盤(pán)零件的建模236

七、后蓋零件的建模239

八、前蓋零件的建模245

第三節(jié)Pro/E裝配252

一、組件約束252

二、放置基礎(chǔ)元件253

三、將元件裝配到基礎(chǔ)元件253

四、創(chuàng)建組件的分解視圖258

本章小結(jié)259

習(xí)題十一259

參考文獻(xiàn)262

該書(shū)由上、下兩篇組成。上篇為CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)部分，先介紹CAD/CAM的基本概念、組成及基本類(lèi)型、基本功能、軟硬件配置和CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，然后分章介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、圖形幾何變換、CAD/CAM建模技術(shù)、CAM技術(shù)原理和CAD/CAM應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等內(nèi)容。下篇為CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用部分，結(jié)合實(shí)例詳細(xì)介紹了MasterCAM 2D幾何繪圖與編輯、2D刀具路徑生成、3D圖形構(gòu)造、3D刀具路徑生成、Pro/E軟件應(yīng)用等內(nèi)容。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)著重介紹了機(jī)械CAD/CAM的基礎(chǔ)知識(shí)，反映了它們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用特點(diǎn)。全書(shū)共分七章。主要內(nèi)容有機(jī)械CAD/CAM基本知識(shí)；計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)（AutoCAD）；AutoCAD的應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理；機(jī)械CAD應(yīng)用舉例；CAM基礎(chǔ)及自動(dòng)編程系統(tǒng)（CAXA-ME）。內(nèi)容通俗易懂，應(yīng)用實(shí)例多為機(jī)械設(shè)計(jì)的舉例，其中部分實(shí)例可直接用于機(jī)械產(chǎn)品CAD系統(tǒng)中，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。 為便于學(xué)習(xí)，書(shū)中還編入了上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。 本書(shū)可作為中專(zhuān)機(jī)械及機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)CAD/CAM課程的教材，也可供從事CAD/CAM應(yīng)用和軟件開(kāi)發(fā)的人員參考。2100433B

《普通高等學(xué)校機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)"十二五"規(guī)劃教材:機(jī)械CAD/CAE/CAM技術(shù)》較全面地介紹了機(jī)械CAD/CAE/CAM技術(shù)的基本知識(shí)，著重突出了計(jì)算機(jī)幾何建模、有限元法分析、數(shù)控刀位數(shù)據(jù)計(jì)算等基本理論和方法，并介紹了UGNX6.0和ANSYS系統(tǒng)的基本功能?！镀胀ǜ叩葘W(xué)校機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)"十二五"規(guī)劃教材:機(jī)械CAD/CAE/CAM技術(shù)》通過(guò)實(shí)例和程序，如：基于OpenGL的圖形變換及曲線計(jì)算C語(yǔ)言程序、UG連桿零件實(shí)體建模、有限元方法運(yùn)用實(shí)例、ANSYS分析實(shí)例、UG數(shù)控后處理器生成等，幫助讀者學(xué)習(xí)和理解CAD/CAM的基本理論，提高讀者的學(xué)習(xí)興趣。

《機(jī)械CAD\CAM基礎(chǔ)》是高等職業(yè)教育技能型緊缺人才培養(yǎng)工程系列教材，是根據(jù)教育部組織的《高職高專(zhuān)教育專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格》的要求，結(jié)合教育部“新世紀(jì)高職高專(zhuān)教育人才培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容體系改革與建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃”的研究成果編寫(xiě)的?！稒C(jī)械CAD\CAM基礎(chǔ)》系統(tǒng)地講述了CAD/CAM的基本概念和工作原理，并在相應(yīng)章節(jié)中介紹了應(yīng)用實(shí)例。主要內(nèi)容包括：CAD/CAM技術(shù)的基本概念、功能、任務(wù)及發(fā)展概況；CAD/CAM系統(tǒng)的硬件與軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)構(gòu)成及選型原則；計(jì)算機(jī)圖形輸入與輸出原理與設(shè)備、圖形變換、投影變換、隱線（面）消除的原理與方法；線框建模、實(shí)體建模、曲面建模、裝配建模的原理和方法；數(shù)控加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控程序編制的原理與方法，數(shù)控車(chē)床、銑床加工工藝手工編制實(shí)例，并介紹了數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程的原理；成組技術(shù)（GT）的基本概念,CAPP系統(tǒng)的工作原理，派生法、創(chuàng)成法CAPP系統(tǒng)及CAPP專(zhuān)家系統(tǒng)；AD/CAPP/CAM集成技術(shù)與數(shù)據(jù)管理，CIMS的體系結(jié)構(gòu)以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展與應(yīng)用概況；最后介紹了CAD/CAM的相關(guān)新技術(shù)和新發(fā)展,包括逆向工程技術(shù)、快速原型制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)、快速響應(yīng)制造技術(shù)等內(nèi)容?！稒C(jī)械CAD\CAM基礎(chǔ)》在內(nèi)容選擇上，突出實(shí)用性、綜合性、先進(jìn)性；在編寫(xiě)方式上，強(qiáng)調(diào)通俗易懂，由淺入深，并力求全面、系統(tǒng)和重點(diǎn)突出；在表現(xiàn)形式上，除文字內(nèi)容外，各章都列有相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求，并附有思考與練習(xí)題?！稒C(jī)械CAD\CAM基礎(chǔ)》可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校、成人高校及院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、繼續(xù)教育學(xué)成和民辦高校的機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、模具設(shè)計(jì)與制造、汽車(chē)制造與裝配技術(shù)、工業(yè)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員和管理人員的培訓(xùn)教材與參考書(shū)。