材料加工CAD·CAE·CAM技術(shù)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）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)、CAE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、CAE、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)，計(jì)算機(jī)輔助工程的數(shù)學(xué)建模技術(shù)、數(shù)值分析技術(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/CAE/CAM技術(shù)在材料液態(tài)成型、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/CAE/CAM系統(tǒng)。

本書面向材料成形與控制工程專業(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

第一節(jié) 概論

第一節(jié) CAD/CAE/CAM基本概念

第二節(jié) CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成

第三節(jié) 材料加工CAD/CAE/CAM

第四節(jié) CAD/CAE/CAM發(fā)展趨勢(shì)

第二章 材料加工CAD技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) CAD系統(tǒng)的組成與分類

第二節(jié) CAD系統(tǒng)的三維造型技術(shù)

第三節(jié) CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換

第四節(jié) CAD系統(tǒng)的智能化技術(shù)與優(yōu)化分析技術(shù)

第三章 材料加工CAE技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 傳熱過(guò)程模擬

第三節(jié) 流動(dòng)過(guò)程模擬

第四節(jié) 應(yīng)力分析

第五節(jié) 微觀組織模擬

第四章 材料加工CAM技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的有關(guān)功能規(guī)定

第三節(jié) 數(shù)控加工工藝知識(shí)

第四節(jié) 數(shù)控編程

第五節(jié) 數(shù)控電火花線切割加工的程序編制

第五章 材料加工CAD/CAE/CAM的實(shí)際應(yīng)用

第一節(jié) 液態(tài)成型

第二節(jié) 板料成形

第三節(jié) 焊接成形

第四節(jié) 塑料注射成型

第五節(jié) 快速成型

第六章 材料加工領(lǐng)域主流的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)介紹

第一節(jié) Unigraphics簡(jiǎn)介

第二節(jié) Pro/E簡(jiǎn)介

第三節(jié) Solidworks簡(jiǎn)介

第四節(jié) Mastercam簡(jiǎn)介

參考文獻(xiàn) 2100433B

陳立亮，1969年10月出生。1997年畢業(yè)于華中理工大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，2002年至2003年，美國(guó)The University of IOWA高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者?，F(xiàn)為華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師，全國(guó)鑄造學(xué)會(huì)理事、湖北省汽車工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、美國(guó)鑄造學(xué)會(huì)會(huì)員。

主要研究方向?yàn)殍T造計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，包括CAE、CAD、ERP等，是國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)著名“華鑄CAE”集成軟件系統(tǒng)的主要研發(fā)者。先后承擔(dān)國(guó)家科技創(chuàng)新基金、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家航天支撐技術(shù)基金等眾多科學(xué)研究課題，主持三項(xiàng)湖北省教學(xué)改革項(xiàng)目。發(fā)表論文50多篇，主編教材2部，參編3部。先后榮獲了省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、省科技進(jìn)步獎(jiǎng)以及寶鋼全國(guó)青年教師獎(jiǎng)。

前言

第一章 概論

第一節(jié) CAD/CAE/CAM基本概念

第二節(jié) CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成

第三節(jié) 材料加工CAD/CAE/CAM

第四節(jié) CAD/CAE/CAM發(fā)展趨勢(shì)

第二章 材料加工CAD技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) CAD系統(tǒng)的組成與分類

第二節(jié) CAD系統(tǒng)的三維造型技術(shù)

第三節(jié) CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換

第四節(jié) CAD系統(tǒng)的智能化技術(shù)與優(yōu)化分析技術(shù)

第三章 材料加工CAE技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 傳熱過(guò)程模擬

第三節(jié) 流動(dòng)過(guò)程模擬

第四節(jié) 應(yīng)力分析

第五節(jié) 微觀組織模擬

第四章 材料加工CAM技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的有關(guān)功能規(guī)定

第三節(jié) 數(shù)控加工工藝知識(shí)

第四節(jié) 數(shù)控編程

第五節(jié) 數(shù)控電火花線切割加工的程序編制

第五章 材料加工CAD/CAE/CAM的實(shí)

第一節(jié) 液態(tài)成型

第二節(jié) 板料成形

第三節(jié) 焊接成形

第四節(jié) 塑料注射成型

第五節(jié) 快速成型

第六章 材料加工領(lǐng)域主流的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)介紹

第一節(jié) Unigraphics簡(jiǎn)介

第二節(jié) Pro/E簡(jiǎn)介

第三節(jié) Solidworks簡(jiǎn)介

第四節(jié) Mastercam簡(jiǎn)介 2100433B

《材料加工CAD/CAE/CAM技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械工業(yè)出版社出版的圖書，作者是陳立亮。本書隸屬于普通高等教育“十五”級(jí)規(guī)劃教材，主要包含CAD/CAE/CAM基礎(chǔ)技術(shù)及一些衍生工程加工介紹。

本書面向材料成形與控制工程專業(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。

第1章 模具CAD/CAM/CAE概述1

1.1 CAD/CAM/CAE基本概念1

1.2 CAD/CAM/CAE技術(shù)的基本特點(diǎn)1

1.3 CAD/CAM/CAE技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用2

1.3.1 CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域2

1.3.2 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的優(yōu)越性3

1.3.3 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的特點(diǎn)4

1.4 模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)組成4

1.4.1 模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的硬件構(gòu)成4

1.4.2 模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的軟件組成5

1.5 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)7

1.6 模具CAD/CAM/CAE常用軟件簡(jiǎn)介7

1.6.1 小型CAD/CAM軟件8

1.6.2 大型CAD/CAM/CAE集成軟件10

1.6.3 有限元分析專用軟件12

第2章 模具CAD/CAM/CAE基礎(chǔ)技術(shù)15

2.1 圖形處理技術(shù)15

2.1.1 常見(jiàn)交互技術(shù)15

2.1.2 參數(shù)化技術(shù)16

2.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)21

2.2.1 IGES標(biāo)準(zhǔn)21

2.2.2 STEP標(biāo)準(zhǔn)23

2.3 產(chǎn)品零件造型25

2.3.1 線框造型26

2.3.2 表面造型27

2.3.3 實(shí)體造型27

2.3.4 特征造型28

第3章 注射模CAD技術(shù)33

3.1 注射模CAD概述33

3.1.1 注射模設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展階段33

3.1.2 CAD技術(shù)在注射模中的應(yīng)用34

3.1.3 注射模CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)35

3.2 注射模CAD的主要內(nèi)容35

3.2.1 注射模工作原理和結(jié)構(gòu)組成35

3.2.2 注射模CAD系統(tǒng)的工作流程37

3.3 注射模成型零部件CAD39

3.4 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的建庫(kù)與選用42

3.4.1 裝配模型的定義42

3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)模架裝配模型的建立42

3.4.3 標(biāo)準(zhǔn)模架裝配模型的管理與調(diào)用46

3.5 注射模典型結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計(jì)CAD46

3.5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)47

3.5.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)48

3.5.3 脫模和頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)50

3.5.4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)51

3.6 UG軟件針對(duì)注射模具制造的功能51

3.6.1 MoldWizard模塊概述52

3.6.2 MoldWizard模塊應(yīng)用實(shí)例53

第4章 級(jí)進(jìn)模CAD技術(shù)61

4.1 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)概述61

4.1.1 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)發(fā)展概況61

4.1.2 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)62

4.1.3 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)62

4.2 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能63

4.2.1 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)63

4.2.2 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的功能模塊63

4.2.3 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流65

4.2.4 級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)65

4.3 UG/PDW的應(yīng)用介紹及實(shí)例68

4.4 其他專用沖模CAD技術(shù)76

4.4.1 汽車覆蓋件模具CAD技術(shù)76

4.4.2 集成電路引線框架多位精密級(jí)進(jìn)模CAD技術(shù)77

第5章 模具CAM技術(shù)79

5.1 模具數(shù)控加工概述79

5.1.1 模具制造的要求79

5.1.2 模具數(shù)控加工的特點(diǎn)80

5.2 模具數(shù)控編程系統(tǒng)81

5.2.1 數(shù)控機(jī)床81

5.2.2 數(shù)控加工81

5.2.3 數(shù)控編程系統(tǒng)81

5.3 利用CAM系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程的基本步驟82

5.4 UG的CAM功能介紹83

5.4.1 UG加工模塊綜述83

5.4.2 刀具軌跡的管理85

5.4.3 UG銑削加工方法介紹85

5.5 CAM的后置處理95

5.5.1 UGNX后處理簡(jiǎn)介95

5.5.2 后處理編輯器95

第6章 注塑模具CAE技術(shù)97

6.1 注塑成型基礎(chǔ)知識(shí)97

6.1.1 注塑成型定義97

6.1.2 注塑成型工藝過(guò)程98

6.1.3 注塑成型工藝條件99

6.2 常見(jiàn)注塑制品缺陷及產(chǎn)生原因100

6.2.1 短射100

6.2.2 氣穴101

6.2.3 熔接痕和熔接線102

6.2.4 滯流102

6.2.5 飛邊103

6.2.6 跑道效應(yīng)103

6.2.7 過(guò)保壓104

6.2.8 色差104

6.2.9 噴射105

6.2.10 不平衡流動(dòng)105

6.3 注塑模CAE技術(shù)105

6.3.1 注塑模CAE的內(nèi)容105

6.3.2 注塑模CAE技術(shù)的原則106

6.3.3 注塑成型模擬技術(shù)106

6.4 MoldFlow軟件簡(jiǎn)介107

6.4.1 MoldFlow軟件功能107

6.4.2 MoldFlow軟件的作用109

6.5 MoldFlow分析實(shí)例109

第7章 沖壓模具CAE技術(shù)121

7.1 概述121

7.1.1 CAE技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中所能解決的問(wèn)題121

7.1.2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用122

7.2 沖壓成形過(guò)程模擬軟件簡(jiǎn)介122

7.2.1 有限元法簡(jiǎn)介122

7.2.2 有限單元法分析過(guò)程概述123

7.2.3 常用軟件介紹124

7.3 AutoForm沖壓成形模擬實(shí)例126

7.3.1 AutoForm窗口介紹126

7.3.2 模擬過(guò)程127

第8章 模具CAD/CAM領(lǐng)域的新技術(shù)143

8.1 高速加工技術(shù)143

8.1.1 高速加工概述143

8.1.2 高速加工的定義144

8.1.3 高速加工中心的類型144

8.1.4 高速加工的特點(diǎn)145

8.1.5 高速加工的關(guān)鍵技術(shù)145

8.1.6 高速加工技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用147

8.2 逆向工程技術(shù)148

8.2.1 逆向工程概述148

8.2.2 逆向技術(shù)的應(yīng)用149

8.2.3 實(shí)物逆向的研究?jī)?nèi)容150

8.2.4 影像逆向技術(shù)153

8.2.5 逆向工程技術(shù)相關(guān)軟件153

8.2.6 逆向工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)153

8.3 快速成形技術(shù)154

8.3.1 RP技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)154

8.3.2 RP技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用155

8.3.3 常見(jiàn)的快速成形技術(shù)155

8.3.4 RP技術(shù)的展望158

8.4 虛擬制造技術(shù)158

8.4.1 虛擬制造和虛擬制造系統(tǒng)的基本概念158

8.4.2 虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用159

8.4.3 虛擬制造技術(shù)的展望159

參考文獻(xiàn)1612100433B