材料成形CAD/CAM

內(nèi)容介紹

《普通高等教育機(jī)電工程類應(yīng)用型本科規(guī)劃教材:材料成形CAD/CAM》系統(tǒng)闡述了材料成形CAD/CAM的基本概念、原理、方法和技術(shù)。主要內(nèi)容包括CAD/CAM系統(tǒng)的組成、接口技術(shù)與圖形標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)基礎(chǔ)、幾何造型技術(shù)、工程數(shù)據(jù)處理、CAD/CAM在材料成形中的應(yīng)用等。

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《材料加工 CAD/CAM基礎(chǔ)》是先進(jìn)材料加工技術(shù)的重要組成部分。本書以材料加工CAD技術(shù)、CAM技術(shù)以及這些技術(shù)的具體應(yīng)用為主線，重點(diǎn)講述材料加工CAD、CAM技術(shù)的基本概念、原理和方法，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的三維造型技術(shù)、信息交換技術(shù)、智能化技術(shù)與優(yōu)化分析技術(shù)；與CAD密切關(guān)聯(lián)的模擬仿真技術(shù)；計(jì)算機(jī)輔助制造的數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床等。闡述了材料加工CAD/CAM技術(shù)在材料液態(tài)成形、塑性成形、連接成形、注射成型和快速原型制造領(lǐng)域的具體應(yīng)用。最后以UG、Pro/E、SolidWorks以及Mastercam等系統(tǒng)為例，介紹了目前材料加工領(lǐng)域主流的CAD/CAM系統(tǒng)。本書面向材料成形及控制工程專業(yè)本科生，同時(shí)也可供本專業(yè)的研究生及有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

前言

第1篇 材料加工CAD/CAM基本理論

第1章 材料加工CAD/CAM概論

1.1 材料加工CAD/CAM的概念

1.2 材料加工CAD/CAM的發(fā)展

1.3 材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.4 材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

1.4.1 CAD/CAM系統(tǒng)的硬件組成

1.4.2 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件組成

1.5 常用材料加工CAD/CAM系統(tǒng)

1.5.1 CATIA

1.5.2 UniGraphics NX

1.5.3 Pro/Engineer

1.5.4 SolidWorks

1.6 習(xí)題

第2章 零件造型

2.1 一般概念

2.1.1 形體的信息結(jié)構(gòu)

2.1.2 幾何信息

2.1.3 拓?fù)湫畔?

2.1.4 布爾運(yùn)算

2.1.5 歐拉公式

2.2 形體的表示模式

2.2.1 邊界表示法（BRep法）

2.2.2 構(gòu)造體素法（CSG法）

2.2.3 CSG和BRep混合表示

2.3 曲線與曲面建模

2.3.1 曲線模型

2.3.2 曲面模型

2.4 參數(shù)化造型

2.5 特征造型

2.6 混合造型

2.7 習(xí)題

第3章 部件裝配

3.1 裝配造型模式

3.2 裝配模型的表示

3.3 裝配約束

3.4 裝配建模方法

3.4.1 自底向上的裝配建模

3.4.2 自頂向下的裝配建模

3.5 裝配工程圖

3.6 習(xí)題

第4章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換

4.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口

4.1.1 專用數(shù)據(jù)交換接口

4.1.2 通用數(shù)據(jù)交換接口

4.2 IGES標(biāo)準(zhǔn)

4.2.1 IGES的文件結(jié)構(gòu)

4.2.2 IGES在應(yīng)用中的問(wèn)題和發(fā)展

4.3 STEP標(biāo)準(zhǔn)

4.3.1 STEP標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)

4.3.2 STEP標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

4.3.3 STEP標(biāo)準(zhǔn)的組成

4.4 習(xí)題第2篇材料加工CAD/CAM開發(fā)技術(shù)

第5章 材料加工CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)通用技術(shù)

5.1 材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)

5.1.1 UG NX平臺(tái)的二次開發(fā)

5.1.2 Pro/E平臺(tái)的二次開發(fā)

5.1.3 SolidWorks平臺(tái)的二次開發(fā)

5.1.4 CATIA平臺(tái)的二次開發(fā)

5.2 材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)流程

5.2.1 系統(tǒng)分析

5.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.2.3 程序設(shè)計(jì)

5.2.4 系統(tǒng)測(cè)試

5.2.5 系統(tǒng)維護(hù)

5.3 參數(shù)與幾何關(guān)聯(lián)技術(shù)

5.3.1 參數(shù)關(guān)聯(lián)技術(shù)

5.3.2 幾何關(guān)聯(lián)技術(shù)

5.4 用戶自定義特征

5.4.1 基于UG NX的用戶自定義特征

5.4.2 基于Pro/E的用戶自定義特征

5.4.3 基于SolidWorks的用戶自定義特征

5.5 習(xí)題

第6章 數(shù)據(jù)處理

6.1 數(shù)表和線圖的程序化

6.1.1 數(shù)表的程序化

6.1.2 數(shù)表的公式化

6.1.3 數(shù)據(jù)擬合

6.1.4 線圖的程序化

6.2 文件系統(tǒng)

6.2.1 數(shù)據(jù)文件的建立

6.2.2 CAD/CAM系統(tǒng)模塊間的數(shù)據(jù)傳遞

6.3 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

6.4 習(xí)題

第7章 圖形變換

7.1 二維圖形變換

7.2 三維圖形變換

7.3 習(xí)題

第8章 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)及其開發(fā)

8.1 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

8.1.1 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

8.1.2 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)的功能

8.2 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

8.2.1 沖壓模沖壓工藝設(shè)計(jì)

8.2.2 沖壓模模具結(jié)構(gòu)與零件CAD

8.3 沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

8.3.1 沖壓模設(shè)計(jì)中的變更及關(guān)聯(lián)技術(shù)

8.3.2 中間工序形狀的關(guān)聯(lián)技術(shù)

8.3.3 沖裁模具結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)及變更

8.4 習(xí)題

第9章 注塑模具CAD/CAM系統(tǒng)及其開發(fā)

9.1 注塑模具CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

9.2 注塑模具CAD/CAM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

9.3 注塑模具CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

9.4 習(xí)題第3篇基于UG NX的材料加工CAD/CAM

第10章 基礎(chǔ)造型

10.1 草繪

10.1.1 草圖平面

10.1.2 草繪設(shè)計(jì)

10.1.3 草圖定位

10.2 基礎(chǔ)實(shí)體設(shè)計(jì)

10.2.1 基本體素特征

10.2.2 拉伸體特征

10.2.3 回轉(zhuǎn)體特征

10.2.4 掃掠體

10.2.5 布爾運(yùn)算

10.3 特征設(shè)計(jì)

10.3.1 凸臺(tái)特征

10.3.2 孔特征

10.3.3 腔體特征

10.3.4 墊塊特征

10.3.5 鍵槽特征和槽特征

10.4 特征表達(dá)式設(shè)計(jì)

10.4.1 創(chuàng)建表達(dá)式

10.4.2 編輯表達(dá)式

10.5 特征操作和編輯

10.5.1 特征操作概述

10.5.2 編輯特征

10.6 曲線和曲面設(shè)計(jì)

10.6.1 曲線設(shè)計(jì)

10.6.2 曲面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

10.7 裝配設(shè)計(jì)

10.7.1 裝配概述

10.7.2 裝配方式方法

10.7.3 爆炸圖

10.7.4 裝配順序

10.8 工程圖

10.8.1 視圖操作

10.8.2 編輯工程圖

10.8.3 尺寸標(biāo)注、注釋

10.9 綜合實(shí)例——減速器機(jī)蓋

10.9.1 減速器機(jī)蓋整體設(shè)計(jì)

10.9.2 機(jī)蓋細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

10.10 習(xí)題

第11章 曲面造型

11.1 網(wǎng)格曲面

11.1.1 直紋曲面

11.1.2 通過(guò)曲面網(wǎng)格

11.2 掃掠曲面

11.2.1 使用一組引導(dǎo)線創(chuàng)建掃掠曲面

11.2.2 使用兩組引導(dǎo)線創(chuàng)建掃掠曲面

11.2.3 通過(guò)變化的掃掠創(chuàng)建曲面

11.3 編輯曲面

11.3.1 修剪曲面

11.3.2 擴(kuò)大曲面

11.3.3 綜合實(shí)例

11.4 習(xí)題

第12章 鈑金設(shè)計(jì)

12.1 UG NX鈑金件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

12.1.1 鈑金的基本概念

12.1.2 UG NX鈑金設(shè)計(jì)

12.1.3 鈑金特征預(yù)設(shè)值

12.1.4 鈑金草圖設(shè)置

12.2 彎邊

12.2.1 【彎邊】特征對(duì)話框

12.2.2 寬度

12.2.3 長(zhǎng)度

12.2.4 角度

12.2.5 半徑

12.2.6 彎邊方向

12.2.7 選項(xiàng)

12.2.8 其他

12.3 放樣彎邊和輪廓彎邊

12.3.1 放樣彎邊

12.3.2 輪廓彎邊

12.4 折彎

12.4.1 【折彎】對(duì)話框

12.4.2 折彎的構(gòu)造方法

12.4.3 折彎參數(shù)

12.4.4 應(yīng)用的曲線類型

12.4.5 折彎方向

12.4.6 其他

12.5 成形/展開

12.5.1 【成形/展開】對(duì)話框

12.5.2 【折彎】列表框

12.5.3 【成形/展開】操作命令

12.6 鈑金孔與鈑金槽

12.6.1 鈑金孔

12.6.2 鈑金槽

12.7 鈑金筋

12.7.1 【筋】特征對(duì)話框

12.7.2 選擇步驟

12.7.3 鈑金筋類型

12.7.4 鈑金筋選項(xiàng)

12.8 鈑金角與鈑金除料

12.8.1 鈑金角

12.8.2 鈑金除料

12.9 沖壓

12.9.1 鈑金沖壓

12.9.2 實(shí)體沖壓

12.9.3 沖壓凹坑

12.9.4 沖壓除料

12.10 鈑金橋接

12.10.1 【鈑金橋接】特征對(duì)話框

12.10.2 選擇步驟

12.11 綜合實(shí)例

12.11.1 啟動(dòng)軟件與鈑金設(shè)置

12.11.2 鈑金件基體與鈑金彎邊

12.11.3 放樣彎邊與輪廓彎邊

12.11.4 鈑金折彎與鈑金角

12.11.5 鈑金孔與鈑金槽

12.11.6 鈑金沖壓與鈑金除料

12.11.7 內(nèi)嵌彎邊與鈑金槽

12.11.8 實(shí)體沖壓與鈑金橋接

12.12 習(xí)題

第13章 級(jí)進(jìn)模具CAD

13.1 毛坯排樣

13.1.1 毛坯生成器

13.1.2 毛坯排樣

13.1.3 毛坯排樣實(shí)例

13.2 廢料設(shè)計(jì)

13.2.1 廢料設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備

13.2.2 廢料設(shè)計(jì)

13.2.3 廢料設(shè)計(jì)實(shí)例

13.3 條料排樣設(shè)計(jì)

13.3.1 創(chuàng)建條料排樣

13.3.2 工藝安排

13.3.3 條料仿真

13.3.4 條料排樣實(shí)例

13.4 模架設(shè)計(jì)與管理

13.4.1 標(biāo)準(zhǔn)模架

13.4.2 組件集

13.4.3 設(shè)計(jì)工具

13.4.4 沖壓力計(jì)算和模架設(shè)計(jì)實(shí)例

13.5 沖裁鑲塊設(shè)計(jì)

13.5.1 法向設(shè)計(jì)和自由曲面設(shè)計(jì)

13.5.2 陣列

13.5.3 關(guān)聯(lián)

13.5.4 沖裁鑲塊設(shè)計(jì)實(shí)例

13.6 功能組件設(shè)計(jì)

13.6.1 設(shè)計(jì)折彎沖頭或凹模組件

13.6.2 設(shè)計(jì)成形凸模或凹模組件

13.6.3 刀具處理組件

13.6.4 設(shè)計(jì)翻孔組件

13.6.5 設(shè)計(jì)導(dǎo)正銷

13.6.6 設(shè)計(jì)浮升銷

13.6.7 設(shè)計(jì)安裝組件

13.6.8 設(shè)計(jì)沉頭孔組件

13.6.9 設(shè)計(jì)埋頭孔組件

13.6.10 設(shè)計(jì)錐形孔組件

13.6.11 設(shè)計(jì)凹坑組件

13.6.12 設(shè)計(jì)切口成形組件

13.6.13 設(shè)計(jì)倒斜角組件

13.6.14 設(shè)計(jì)用戶定義組件

13.6.15 功能組件設(shè)計(jì)實(shí)例

13.7 標(biāo)準(zhǔn)件管理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

13.7.1 標(biāo)準(zhǔn)件管理

13.7.2 多點(diǎn)模式的標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)

13.7.3 讓位槽設(shè)計(jì)

13.7.4 腔體設(shè)計(jì)

13.7.5 安裝孔設(shè)計(jì)

13.8 習(xí)題

第14章 注塑模具CAD

14.1 注塑模具結(jié)構(gòu)組成

14.2 注塑模設(shè)計(jì)界面介紹

14.2.1 注塑模向?qū)Чぞ邨l

14.2.2 注塑模工具

14.2.3 分型管理器

14.3 UG注塑模具的設(shè)計(jì)流程

14.4 簡(jiǎn)單殼體注塑模UG分型

14.4.1 模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目初始化

14.4.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.4.3 工件設(shè)計(jì)

14.4.4 布局設(shè)計(jì)

14.4.5 產(chǎn)品分型準(zhǔn)備

14.4.6 產(chǎn)品分型

14.5 數(shù)碼相機(jī)后蓋UG分型及澆注系統(tǒng)設(shè)置

14.5.1 模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目初始化

14.5.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.5.3 工件設(shè)計(jì)

14.5.4 布局設(shè)計(jì)

14.5.5 產(chǎn)品分型準(zhǔn)備

14.5.6 產(chǎn)品分型

14.5.7 創(chuàng)建流道系統(tǒng)

14.6 焊槍手柄UG分型

14.6.1 模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目初始化

14.6.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.6.3 工件設(shè)計(jì)

14.6.4 布局設(shè)計(jì)

14.6.5 產(chǎn)品分型準(zhǔn)備

14.6.6 產(chǎn)品分型

14.7 習(xí)題

第15章 模具CAM

15.1 UG NX數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)

15.1.1 數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

15.1.2 UG NX CAM基礎(chǔ)知識(shí)

15.1.3 UG NX CAM加工環(huán)境

15.2 UG NX 數(shù)控加工基本操作

15.2.1 創(chuàng)建程序組

15.2.2 創(chuàng)建刀具組

15.2.3 創(chuàng)建幾何體

15.2.4 創(chuàng)建加工方法

15.2.5 創(chuàng)建操作

15.2.6 刀具軌跡

15.2.7 后置處理和車間工藝文檔

15.3 平面銑削加工

15.3.1 概述

15.3.2 加工幾何體

15.3.3 切削模式

15.3.4 參數(shù)設(shè)置

15.3.5 設(shè)計(jì)范例

15.4 型腔銑

15.4.1 型腔銑的特點(diǎn)

15.4.2 創(chuàng)建型腔銑的一般步驟

15.4.3 幾何體

15.4.4 參數(shù)設(shè)置

15.5 固定軸曲面輪廓銑

15.5.1 固定軸曲面輪廓銑

15.5.2 常用驅(qū)動(dòng)方法

15.5.3 區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方法

15.5.4 刀軌設(shè)置

15.6 習(xí)題

參考文獻(xiàn) 2100433B

《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：材料加工CAD/CAM基礎(chǔ)及應(yīng)用》闡述了材料加工CAD/CAM的基本理論，介紹了材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，并著重講述了基于UGNX的材料加工基礎(chǔ)CAD、鈑金CAD、級(jí)進(jìn)模具CAD、注塑模具CAD、模具CAM等技術(shù)，可使學(xué)習(xí)者在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)掌握一門常用材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用技能。

《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：材料加工CAD/CAM基礎(chǔ)及應(yīng)用》可作為高等院校材料成型及控制工程專業(yè)、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)的教材，也可供從事材料加工模具CAD/CAM系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考。