机械CAD/CAM技术

第1章 绪论 1 1.1 概述 1 1.1.1 CAD/CAM的基本概念 1 1.1.2 CAD/CAM集成的概念 5 1.1.3 产品生产过程与CAD/CAM过程 6 1.2 CAD/CAM技术的应用和发展 7 1.2.1 CAD/CAM技术的应用 7 1.2.2 CAD/CAM技术的历史沿革 7 1.2.3 CAD/CAM技术的发展趋势 11 1.2.4 CAD/CAM技术产生的效益 16 思考题 17 第2章 CAD/CAM系统 18 2.1 CAD/CAM系统基础 18 2.1.1 CAD/CAM系统的组成 18 2.1.2 CAD/CAM系统的功能 18 2.1.3 CAD/CAM系统的选型及配置 19 2.1.4 CAD/CAM系统的工作方式 20 2.1.5 CAD/CAM系统的工作过程 20 2.1.6 CAD/CAM系统集成的关键技术 21 2.1.7 CAD/CAM集成的体系结构 24 2.1.8 CAD/CAM集成的发展趋势 24 2.2 CAD/CAM系统的硬件与软件 25 2.2.1 硬件的组成 25 2.2.2 软件的组成 28 2.2.3 操作系统 28 2.2.4 CAD/CAM系统的支撑软件 28 2.2.5 CAD/CAM软件的选择原则 29 2.3 国内外典型CAD/CAM软件简介 29 2.3.1 I-deas软件 30 2.3.2 Pro/E软件 31 2.3.3 UG软件 31 2.3.4 MDT软件 31 2.3.5 MasterCAM软件 32 2.3.6 CATIA软件 32 2.3.7 CAXA系列软件 33 2.4 工程数据库与计算机网络技术 在CAD/CAM系统中的应用 34 2.4.1 CAD/CAM系统和工程数据库 34 2.4.2 CAD/CAM系统和网络 36 2.4.3 产品数据交换标准 37 思考题 41 第3章 CAD技术 42 3.1 几何造型技术 42 3.1.1 参数化造型技术 42 3.1.2 变量化造型技术 43 3.1.3 特征造型技术 44 3.2 草绘 46 3.2.1 草绘界面 46 3.2.2 基本草绘 48 3.2.3 约束 52 3.2.4 标注尺寸 53 3.2.5 修改尺寸 55 实训 56 3.3 基本特征 60 3.3.1 拉伸特征 61 3.3.2 旋转特征 63 3.3.3 扫描特征 64 3.3.4 混合特征 65 实训 67 3.4 基准特征 72 3.4.1 基准平面 72 3.4.2 基准轴 74 3.4.3 基准点 76 3.4.4 基准曲线 78 3.4.5 坐标系 79 实训 80 3.5 放置特征 82 3.5.1 孔特征 83 3.5.2 筋特征 85 3.5.3 抽壳 87 3.5.4 倒圆角特征 88 3.5.5 倒角特征 90 3.5.6 拔模特征 91 实训 95 3.6 特征操作 101 3.6.1 复制 101 3.6.2 镜像 105 3.6.3 阵列 105 实训 110 3.7 工程图 115 3.8 装配 123 3.8.1 创建装配文件 123 3.8.2 装配约束关系 124 3.8.3 【元件放置】操控板 128 实训 129 第4章 CAM技术 132 4.1 数控加工工艺基础 132 4.1.1 数控机床的选择 132 4.1.2 加工工序的划分 132 4.1.3 工件的装夹方式 133 4.1.4 对刀点与换刀点的确定 133 4.1.5 选择走刀路线 133 4.1.6 刀具选择 134 4.1.7 切削用量的确定 134 4.2 图形交互自动编程技术概述 135 4.2.1 数控自动编程的一般过程、 类型及特点 135 4.2.2 图形交互自动编程系统的组成 136 4.2.3 图形交互自动编程的基本步骤 138 4.2.4 图形交互自动编程的特点 139 4.3 数控加工工艺分析 139 4.3.1 确定工件坐标系 140 4.3.2 确定刀具尺寸 143 4.4 铣削加工的刀具轨迹生成 151 4.4.1 数控铣削工艺特点 151 4.4.2 体积块铣削数控加工 152 4.4.3 局部铣削数控加工 156 4.4.4 曲面铣削数控加工 164 4.4.5 表面铣削数控加工 167 4.4.6 轮廓铣削数控加工 168 4.4.7 腔槽铣削数控加工 169 4.4.8 粗加工及精加工数控加工 170 实训 173 4.5 孔加工、车削加工的刀具轨迹生成 189 4.5.1 孔加工工步 189 4.5.2 车削加工 192 实训 200 4.6 相关技术 212 4.6.1 加工过程仿真 212 4.6.2 后置处理 216 4.6.3 CAD/CAM数据通信 223 第5章 CAD/CAM集成技术及发展 224 5.1 21世纪制造业的特点 224 5.1.1 产品、市场与环境特点 224 5.1.2 技术特点 225 5.1.3 CAD/CAM技术和先进制造 技术体系 227 5.1.4 先进制造技术的特色和发展 趋势 230 5.2 CIMS 233 5.2.1 CIMS的构成 234 5.2.2 CIMS的控制体系结构 235 5.2.3 CIMS中的信息集成 236 5.2.4 CIMS的关键技术 237 5.2.5 CIMS的实施要点 238 5.2.6 CIMS的经济效益 238 5.2.7 CIMS的研究发展趋势 238 5.3 工业机器人 239 5.3.1 工业机器人的基本概念 239 5.3.2 工业机器人的机械结构 241 5.3.3 工业机器人的控制原理 242 5.3.4 工业机器人的应用及发展趋势 244 5.4 有限元分析 246 5.4.1 有限元法的基本思想 246 5.4.2 有限元分析法的应用 247 5.4.3 常用有限元软件 248 5.4.4 有限元分析的一般流程 248 5.5 CAPP技术 250 5.5.1 CAPP的概念及意义 250 5.5.2 CAPP系统的分类 251 5.5.3 CAPP系统的基础技术 252 5.5.4 CAPP软件的基本功能 253 5.5.5 CAPP与企业信息集成 255 5.5.6 CAPP技术的发展趋向 256 5.6 并行工程 257 5.6.1 并行工程的定义和特点 257 5.6.2 并行工程的关键技术 259 5.6.3 并行工程的效益 260 5.7 成组技术 260 5.7.1 成组技术产生的背景 260 5.7.2 成组技术的原理 261 5.7.3 零件的分类编码 261 5.7.4 成组加工工艺 263 5.7.5 成组加工生产的组织形式 264 5.7.6 成组技术的成效 264 5.8 逆向工程 264 5.8.1 逆向工程的定义及应用领域 265 5.8.2 逆向工程的关键技术及实施过程 265 5.8.3 逆向工程中常用的测量方法 267 5.9 3D打印技术 268 5.9.1 3D打印技术的基本原理 269 5.9.2 国内外3D打印发展现状 270 5.9.3 典型3D打印工艺 271 5.9.4 3D打印技术的应用和发展趋势 277 5.10 虚拟制造 277 5.10.1 虚拟制造的定义及特点 278 5.10.2 虚拟制造系统的分类及功能 279 5.10.3 虚拟制造系统的基本工作 流程及关键技术 279 5.10.4 虚拟制造系统存在的问题 282 5.10.5 虚拟现实技术在生产制造上的 应用 283 5.10.6 虚拟制造技术的经济效益 284 5.11 敏捷制造 284 5.11.1 敏捷制造的概念 284 5.11.2 动态联盟 286 5.11.3 动态联盟的远程协同设计系统 287 5.12 智能制造 289 5.12.1 智能制造系统IMS的提出 290 5.12.2 IMS的定义及特征 290 5.12.3 IMS的支撑技术及研究热点 291 5.12.4 中国制造2025 292 5.13 产品数据管理(PDM) 293 5.13.1 引入PDM的意义 293 5.13.2 PDM的基本概念 294 5.13.3 PDM系统的体系结构 295 5.13.4 PDM 软件系统的功能 296 5.13.5 PDM的发展趋势 301 思考题 302 参考文献 303