材料加工 CAD/CAM基礎(chǔ)

前言

第一章概論1

第一節(jié)CAD/CAM基本概念2

第二節(jié)CAD/CAM系統(tǒng)集成3

第三節(jié)材料加工CAD/CAM3

第四節(jié)CAD/CAM發(fā)展趨勢8

第二章材料加工CAD技術(shù)基礎(chǔ)9

第一節(jié)CAD系統(tǒng)的組成與分類10

第二節(jié)CAD系統(tǒng)的三維造型技術(shù)16

第三節(jié)CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換22

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

分析技術(shù)29

第三章材料加工模擬仿真技術(shù)39

第一節(jié)概述40

第二節(jié)傳熱過程模擬仿真41

第三節(jié)流動過程模擬60

第四節(jié)應(yīng)力分析70

第五節(jié)微觀組織模擬85

第四章材料加工CAM技術(shù)基礎(chǔ)97

第一節(jié)概述98

第二節(jié)數(shù)控機床的有關(guān)功能規(guī)定106

第三節(jié)數(shù)控加工工藝知識111

第四節(jié)數(shù)控編程123

第五節(jié)數(shù)控電火花線切割加工的程序

編制128

第五章材料加工CAD/CAM的實際

應(yīng)用137

第一節(jié)液態(tài)成形138

第二節(jié)沖壓成形152

第三節(jié)焊接成形167

第四節(jié)塑料注射成型178

第五節(jié)快速成型193

第六章材料加工領(lǐng)域主流CAD/CAM

系統(tǒng)介紹211

第一節(jié)Unigraphics簡介212

第二節(jié)Pro/E簡介224

第三節(jié)SolidWorks簡介242

第四節(jié)Mastercam簡介261

參考文獻2782100433B

《材料加工 CAD/CAM基礎(chǔ)》是先進材料加工技術(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，重點講述材料加工CAD、CAM技術(shù)的基本概念、原理和方法，包括計算機輔助設(shè)計的三維造型技術(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)；計算機輔助制造的數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、數(shù)控機床等。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。

《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、級進模具CAD、注塑模具CAD、模具CAM等技術(shù)，可使學(xué)習(xí)者在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，重點掌握一門常用材料加工CAD/CAM系統(tǒng)的實際應(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。

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)的特點與關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)的特點

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 拓撲信息

2.1.4 布爾運算

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)用中的問題和發(fā)展

4.3 STEP標(biāo)準(zhǔn)

4.3.1 STEP標(biāo)準(zhǔn)的特點

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

5.1.1 UG NX平臺的二次開發(fā)

5.1.2 Pro/E平臺的二次開發(fā)

5.1.3 SolidWorks平臺的二次開發(fā)

5.1.4 CATIA平臺的二次開發(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

5.2.3 程序設(shè)計

5.2.4 系統(tǒng)測試

5.2.5 系統(tǒng)維護

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)的實現(xiàn)

8.2.1 沖壓模沖壓工藝設(shè)計

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

10.1.3 草圖定位

10.2 基礎(chǔ)實體設(shè)計

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 布爾運算

10.3 特征設(shè)計

10.3.1 凸臺特征

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 特征表達式設(shè)計

10.4.1 創(chuàng)建表達式

10.4.2 編輯表達式

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

10.6.1 曲線設(shè)計

10.6.2 曲面設(shè)計基礎(chǔ)

10.7 裝配設(shè)計

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 綜合實例——減速器機蓋

10.9.1 減速器機蓋整體設(shè)計

10.9.2 機蓋細節(jié)設(shè)計

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 擴大曲面

11.3.3 綜合實例

11.4 習(xí)題

第12章 鈑金設(shè)計

12.1 UG NX鈑金件設(shè)計基礎(chǔ)

12.1.1 鈑金的基本概念

12.1.2 UG NX鈑金設(shè)計

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】特征對話框

12.2.2 寬度

12.2.3 長度

12.2.4 角度

12.2.5 半徑

12.2.6 彎邊方向

12.2.7 選項

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

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】特征對話框

12.10.2 選擇步驟

12.11 綜合實例

12.11.1 啟動軟件與鈑金設(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 實體沖壓與鈑金橋接

12.12 習(xí)題

第13章 級進模具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 毛坯排樣實例

13.2 廢料設(shè)計

13.2.1 廢料設(shè)計的前期準(zhǔn)備

13.2.2 廢料設(shè)計

13.2.3 廢料設(shè)計實例

13.3 條料排樣設(shè)計

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 條料排樣實例

13.4 模架設(shè)計與管理

13.4.1 標(biāo)準(zhǔn)模架

13.4.2 組件集

13.4.3 設(shè)計工具

13.4.4 沖壓力計算和模架設(shè)計實例

13.5 沖裁鑲塊設(shè)計

13.5.1 法向設(shè)計和自由曲面設(shè)計

13.5.2 陣列

13.5.3 關(guān)聯(lián)

13.5.4 沖裁鑲塊設(shè)計實例

13.6 功能組件設(shè)計

13.6.1 設(shè)計折彎沖頭或凹模組件

13.6.2 設(shè)計成形凸?；虬寄＝M件

13.6.3 刀具處理組件

13.6.4 設(shè)計翻孔組件

13.6.5 設(shè)計導(dǎo)正銷

13.6.6 設(shè)計浮升銷

13.6.7 設(shè)計安裝組件

13.6.8 設(shè)計沉頭孔組件

13.6.9 設(shè)計埋頭孔組件

13.6.10 設(shè)計錐形孔組件

13.6.11 設(shè)計凹坑組件

13.6.12 設(shè)計切口成形組件

13.6.13 設(shè)計倒斜角組件

13.6.14 設(shè)計用戶定義組件

13.6.15 功能組件設(shè)計實例

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

13.7.1 標(biāo)準(zhǔn)件管理

13.7.2 多點模式的標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計

13.7.3 讓位槽設(shè)計

13.7.4 腔體設(shè)計

13.7.5 安裝孔設(shè)計

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)計流程

14.4 簡單殼體注塑模UG分型

14.4.1 模具設(shè)計項目初始化

14.4.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.4.3 工件設(shè)計

14.4.4 布局設(shè)計

14.4.5 產(chǎn)品分型準(zhǔn)備

14.4.6 產(chǎn)品分型

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

14.5.1 模具設(shè)計項目初始化

14.5.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.5.3 工件設(shè)計

14.5.4 布局設(shè)計

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)計項目初始化

14.6.2 設(shè)定模具坐標(biāo)系統(tǒng)

14.6.3 工件設(shè)計

14.6.4 布局設(shè)計

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

15.1.1 數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)知識

15.1.2 UG NX CAM基礎(chǔ)知識

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)計范例

15.4 型腔銑

15.4.1 型腔銑的特點

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)動方法

15.5.3 區(qū)域銑削驅(qū)動方法

15.5.4 刀軌設(shè)置

15.6 習(xí)題

參考文獻 2100433B

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

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) 傳熱過程模擬

第三節(jié) 流動過程模擬

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)控機床的有關(guān)功能規(guī)定

第三節(jié) 數(shù)控加工工藝知識

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簡介

第二節(jié) Pro/E簡介

第三節(jié) Solidworks簡介

第四節(jié) Mastercam簡介

參考文獻 2100433B