計算機輔助設計與製造[化學工業出版社2007年出版圖書]

《計算機輔助設計與製造》是2007年2月化學工業出版社出版的圖書，圖書作者是劉德平、劉武發 主編。

出版信息

計算機輔助設計與製造

作者：劉德平、劉武發 主編
叢書名：
出版日期：2007年2月		書號：978-7-5025-9847-1
開本：16	裝幀：平	版次：1版1次	頁數：272頁

內容介紹

本書共12章，主要介紹計算機輔助設計與製造基本理論和基礎知識；工程數據的處理；圖形技術基礎；幾何造型系統的數據結構；幾何造型技術；隱藏線和隱藏面的處理；自由曲線與曲面CAD；計算機輔助工藝過程（CAPP）技術基礎；計算機輔助工程（CAE）技術基礎；計算機輔助製造；CAD/CAM集成技術；逆向工程與快速原型製造等。

目錄

第1章緒論1
11CAD/CAM概述1
111從產品製造的過程理解CAD/CAM2
112從計算機科學的角度看3
12CAD/CAM技術的發展4
121CAD/CAM發展概況4
122CAD/CAM展望5
13CAD/CAM系統的組成、集成及工作過程6
131CAD/CAM系統的組成7
132CAD/CAM系統的集成9
133CAD/CAM系統的工作過程10
14CAD/CAM系統應具備的基本功能11
15當前CAD/CAM系統常用軟體12
151CAD/CAM系統支撐軟體12
152國產專業套用軟體介紹14
16CAD/CAM集成的支撐系統15
161計算機網路基礎15
162網路的類型16
163CAD/CAM集成環境下網路的特點16
思考題16
第2章工程數據的處理17
21數表的程式化處理17
211一維數表的處理17
212二維數表的處理18
22數表的檔案化處理19
221用編輯軟體產生順序檔案設計20
222用程式生成順序檔案設計20
223檔案的讀取和檢索的設計21
23一維數表的插值處理22
231線性插值法22
232拉格朗日二次插值（拋物線插值）23
24線圖的處理24
241線圖的表格化處理24
242線圖的公式化處理24
25工程數據的資料庫管理25
251資料庫系統及管理25
252FoxPro關係型資料庫系統26
253FoxPro與高級語言的接口設計31
思考題35
第3章圖形技術基礎36
31坐標系36
311設備坐標系36
312用戶坐標系37
313規範坐標系37
314視窗坐標系37
32圖形變換37
321二維圖形的幾何變換38
322三維圖形幾何變換41
323三維形體的投影變換42
33視窗視區變換46
331視窗46
332視區47
333窗、視變換47
34互動技術48
341常見互動技術及其套用48
342互動技術的分類49
343互動設計原則50
35用戶界面51
351用戶界面的類型與設計52
352用戶界面設計52
思考題53
第4章幾何造型系統的數據結構55
41數據結構知識55
411基本概念55
412線性表56
413樹形結構57
414二叉樹結構57
42幾何體在計算機中的表示58
421幾何造型中的坐標系58
422表示形體的數據結構59
43三維形體的原理及表達60
431線框造型61
432曲面（表面）造型62
433實體建模67
思考題69
第5章幾何造型技術70
51實體造型技術70
511布爾運算理論70
512布爾運算的具體實現71
513邊界表示的數據結構與歐拉操作71
514構造實體幾何73
515CSG與Brep混合造型方法76
516掃描表示法77
52特徵建模78
521特徵的定義78
522特徵表示及數據結構79
523特徵造型的特點79
53裝配造型80
531裝配模型的表示80
532裝配約束技術81
533裝配造型方法及步驟83
54參數化與變數化技術84
541參數化與變數化造型的關鍵技術84
542參數化與變數化技術的發展現狀85
思考題85

第6章隱藏線和隱藏面的處理86
61消隱常用的計算方法87
611兩直線段求交點87
612平面多邊形的外法矢量87
613包容性檢驗88
614包圍盒檢驗89
615交矩形檢驗90
616深度檢驗90
617平面和棱邊的分類91
62凸多面體消隱(Roberts消隱)92
63任意多面體的隱藏線消除93
631算法思想94
632剔除朝後面和建立潛在可見面表94
633建立潛在可見棱邊表94
634求每條潛在可見棱邊與各個朝前面的隱藏關係94
64Z緩衝器算法95
641Z緩衝器算法基本思想95
642Z緩衝器算法步驟96
643深度值的計算96
644Z緩衝器算法特點97
65掃描線算法97
651掃描線算法的三表數據結構97
652掃描線經過非多邊形相交區域98
653掃描線經過多邊形投影相互覆蓋區域98
654多邊形發生相互貫穿99
655掃描線消隱算法特點99
66畫家算法99
661畫家算法的基本思想100
662多邊形優先權的考慮100
663交叉覆蓋和循環覆蓋多邊形的優先權考慮100
664解決深度優先權衝突的排序算法100
665畫家算法特點101
67區域子分割算法(Warnack算法)102
68光線投射算法103
69消隱算法的編程實現103
691線消隱103
692面消隱編程實現舉例105
思考題107
第7章自由曲線和自由曲面理論108
71曲線曲面的基礎知識108
711矢量代數基礎109
712曲線論110
713曲面論114
72參數多項式與數據點的參數化117
721參數多項式117
722數據點的參數化117
723參數曲線的代數和幾何形式118
724連續性120
73Bezier曲線與曲面121
731Bezier曲線的定義和性質121
732Bezier曲線的遞推(deCasteljau)算法125
733Bezier曲線的拼接126
734Bezier曲線的升階與降階127
735Bezier曲面128
74均勻B樣條曲線曲面130
741B樣條曲線的定義130
742B樣條曲線的矩陣表示131
743B樣條曲面132
75NURBS曲線曲面133
751NURBS曲線的定義133
752權因子對NURBS曲線形狀的影響134
753NURBS曲面的定義135
754權因子對NURBS曲面片的影響135
76曲線、曲面生成136
761曲線生成136
762曲面生成137
思考題140

第8章計算機輔助工藝過程（CAPP）技術基礎141
81概述141
811CAPP的基本概念141
812CAPP系統的發展及其在中國的套用142
82CAPP的基本功能與模組144
83工藝資料庫與知識庫146
831工藝數據與知識的種類和特點146
832工藝數據與知識的獲取與表達146
833工藝數據與知識庫的設計147
834構造工藝資料庫與知識庫的一般步驟149
84派生法CAPP系統149
841基於GT的派生法CAPP系統149
842基於特徵的派生法CAPP系統151
85創成法CAPP系統153
851創成法CAPP系統的工作原理153
852零件信息描述154
853工藝知識庫的建立155
854推理機的設計155
855創成法CAPP系統的工藝決策邏輯156
86其他類型的CAPP系統簡介158
861基於人工神經元網路的CAPP系統158
862基於實例與知識的CAPP系統158
863混合式CAPP系統159
思考題159
第9章計算機輔助工程技術基礎160
91計算機輔助工程(CAE)技術概述160
911製品設計161
912模具設計和製造161
913注塑成型162
92有限元分析162
921有限元分析簡介162
922彈性力學基本知識163
923有限元方法的表達式164
924有限元法的基本解法與步驟165
925有限元分析的前置處理和後置處理167
926有限元法在機械工程中的套用167
927有限元分析軟體——ANSYS簡介167
93最佳化設計170
931最佳化設計的數學描述170
932約束條件的處理171
933常用最佳化搜尋方法171
934最佳化設計的一般過程173
935最佳化設計套用實例174
94仿真技術175
941仿真的基本概念及分類175
942計算機仿真的一般過程177
943仿真在CAD/CAE/CAM系統中的套用178
944計算機仿真的發展方向178
945計算機仿真軟體179
思考題180
第10章計算機輔助製造182
101數控加工的特點和內容182
102數控編程及其發展184
1021數控加工編程的概念184
1022數控編程的現狀和發展趨勢184
1023計算機輔助數控加工程式編制186
1024數控編程方法187
1025數控語言及其選擇189
1026APT語言基本語句190
1027數控加工程式編程的內容與步驟191
103數控程式系統193
104數控加工仿真194
1041數控加工仿真目的與意義194
1042數控仿真技術的研究現狀及發展趨勢195
1043幾何仿真195
1044數控加工仿真系統的體系結構196
1045數控加工仿真形式197
105NC刀具軌跡生成方法研究現狀200
1051基於點、線、面和體的NC刀軌生成方法200
1052基於特徵的NC刀軌生成方法201
1053幾個主要CAD/CAM系統中的NC刀軌生成方法分析202
1054CAM系統刀軌生成方法的主要問題203
1055數控加工軌跡生成原理203
思考題204

第11章CAD/CAM集成技術205
111概述205
1111系統集成的目的與原則205
1112系統集成的內容206
112系統的集成環境和方式206
1121集成環境206
1122集成方式207
113CAD/CAM系統集成的關鍵技術209
1131產品建模技術209
1132集成數據管理技術209
1133產品數據交換接口技術210
1134執行控制程式210
114計算機集成製造系統(CIMS)210
1141CIMS的構成210
1142CIMS的特點211
1143實現CIMS的關鍵技術212
115基於產品數據管理的CAD/CAM系統集成213
1151產品數據表達213
1152產品數據管理214
1153基於PDM的CAD/CAM內部集成215
1154基於PDM的CAD/CAM外部集成216
1155PDM與CIMS的關係217
116敏捷製造217
1161敏捷製造的基本原理217
1162敏捷製造的組成218
1163敏捷製造中的CAD/CAE/CAM系統219
117並行工程220
1171並行工程的含義220
1172並行工程的特點221
1173面向並行工程的CAD/CAE/CAM技術222
118基本圖形交換規範標準224
1181DXF(繪圖交換格式)224
1182IGES（初始圖形交換規範）225
1183STEP(產品模型數據交換標準)228
思考題231
第12章逆向工程與快速原型製造233
121逆向工程簡介233
1211逆向工程定義233
1212逆向工程的關鍵技術233
1213逆向工程的研究現狀234
1214逆向工程的套用領域235
1215逆向工程商業軟體235
1216逆向工程技術的發展趨勢236
122數據測量技術236
1221接觸式測量法236
1222非接觸式測量法237
1223逐層掃描測量法238
123數據預處理技術239
1231點雲類型239
1232異常點去除240
1233數據精簡240
1234數據平滑243
124模型重構技術243
1241概述243
1242曲線曲面的插值法構造244
1243B樣條曲線曲面逼近247
1244重構曲面的精度評定250
125逆向工程軟體（Surfacer）介紹251
1251Imageware簡介251
1252Surfacer介紹252
126快速原型製造技術253
1261快速原型製造技術概述253
1262快速成形方法254
1263基於RP的快速制模技術255
1264RP技術的局限性256
思考題257
參考文獻258