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第1章 绪论1

1.1 产品开发过程1

1.2 CAD/CAE/CAM技术1

1.3 CAD/CAE/CAM的集成与一体化应用2

1.4 CAD/CAE/CAM的集成方法3

1.5 常见CAD/CAE/CAM系统4

第1篇 CAD技术9

第2章 CAD概论9

2.1 CAD概述9

2.1.1 CAD定义9

2.1.2 CAD技术的发展历程10

2.1.3 CAD系统的组成12

2.2 现代CAD的技术特征14

2.2.1 参数化建模技术14

2.2.2 基于特征的建模技术14

2.2.3 全数据相关技术15

2.2.4 智能导航技术17

2.3 三维造型基础18

2.3.1 几何造型方法18

2.3.2 实体表示方法20

思考题24

第3章 参数化建模技术25

3.1 参数化建模概述25

3.1.1 参数化设计的约束26

3.1.2 参数化设计中的约束分类26

3.2 约束驱动的草图绘制27

3.2.1 草图的概述27

3.2.2 草图中的约束驱动与约束类型29

3.2.3 草图的绘制34

3.3 三维参数化设计37

3.3.1 参数化设计中的形状控制37

3.3.2 参数化设计方法39

思考题41

第4章 特征建模技术43

4.1 特征概述43

4.1.1 广义特征43

4.1.2 特征的分类与表达45

4.2 特征建模46

4.2.1 参数化设计软件中的特征46

4.2.2 特征建模方法50

4.3 特征建模技术的应用56

思考题62

第5章 装配建模64

5.1 装配建模概述64

5.1.1 装配建模原理64

5.1.2 装配建模方法64

5.1.3 装配建模的特点66

5.1.4 装配模型的表达67

5.2 装配约束分类68

5.2.1 匹配68

5.2.2 对齐70

5.2.3 插入72

5.2.4 相切72

5.2.5 坐标系73

5.2.6 线上点73

5.2.7 曲面上的点73

5.2.8 曲面上的边74

5.2.9 自动74

5.2.10 创建约束的注意问题74

5.3 零件的装配过程75

5.3.1 设置工作目录75

5.3.2 创建装配文件76

5.3.3 上板与下板的装配77

5.3.4 下板与螺栓的装配78

5.3.5 垫圈与螺栓、上板的装配79

5.3.6 螺母与螺栓、垫圈的装配79

思考题80

第6章 CAD的应用81

6.1 Pro/E软件简介81

6.1.1 Pro/E的特点81

6.1.2 Pro/E的模块83

6.1.3 Pro/E的界面组成84

6.2 应用实例87

思考题94

第2篇 CAE技术97

第7章 有限元法概论97

7.1 概述97

7.2 有限元法的基本概念98

7.3 有限元分析的基本过程99

7.4 有限元法的应用特点100

7.5 有限元法的应用101

思考题105

第8章 平面问题有限元法106

8.1 弹性力学有关知识106

8.1.1 弹性力学中的物理量106

8.1.2 弹性力学基本方程108

8.1.3 平面问题111

8.2 平面问题的有限元法112

8.2.1 结构离散112

8.2.2 单元分析112

8.2.3 单元集成119

8.2.4 载荷移置122

8.2.5 约束处理123

8.2.6 求解线性方程组125

8.2.7 计算其他物理量125

8.2.8 计算结果处理125

8.2.9 结果显示、打印、分析126

8.2.10 小结126

思考题127

第9章 有限元建模方法128

9.1 有限元建模概述128

9.1.1 有限元分析的三个阶段128

9.1.2 有限元建模的重要性129

9.1.3 有限元模型的定义130

9.1.4 有限元建模的基本原则132

9.1.5 有限元建模的一般步骤134

9.2 几何模型的建立134

9.2.1 几何模型的定义134

9.2.2 形状处理方法135

9.3 单元类型及单元特性140

9.3.1 单元类型140

9.3.2 单元形状142

9.3.3 单元特性143

9.4 网格划分方法145

9.4.1 网格划分原则145

9.4.2 网格划分方法148

9.5 边界条件定义149

9.5.1 位移约束149

9.5.2 载荷151

思考题153

第10章 有限元法的应用154

10.1 有限元分析系统的发展与主要功能154

10.1.1 有限元分析软件的发展154

10.1.2 有限元分析系统的主要功能155

10.2 ANSYS简介158

10.2.1 ANSYS的技术特点159

10.2.2 ANSYS用户界面160

10.2.3 ANSYS文件概述161

10.3 ANSYS的主要功能162

10.3.1 ANSYS前处理模块（PREP7）163

10.3.2 ANSYS求解模块（Solution）165

10.3.3 ANSYS后处理模块（POST1和POST26）166

10.4 应用实例167

10.4.1 CAD系统的接口168

10.4.2 有限元网格划分184

10.4.3 边界条件定义190

10.4.4 有限元计算191

10.4.5 结果显示192

第3篇 CAM技术199

第11章 数控技术基础199

11.1 绪论199

11.1.1 发展历史199

11.1.2 数控机床的工作原理和组成201

11.1.3 数控机床分类203

11.1.4 数控机床特点与适用范围206

11.2 插补原理207

11.2.1 插补的基本知识207

11.2.2 逐点比较插补法208

11.2.3 数字积分插补法215

思考题221

第12章 数控编程222

12.1 数控加工工艺分析222

12.1.1 数控机床坐标系222

12.1.2 刀具和切削用量的选择224

12.1.3 对刀点与换刀点的确定226

12.1.4 工序的划分及走刀路线的确定227

12.1.5 工艺文件的编制方法231

12.2 数控编程基础234

12.2.1 常用编程指令的应用234

12.2.2 数控加工编程的数值计算246

12.2.3 数控语言自动编程技术251

12.2.4 APT语言252

12.2.5 图形交互自动编程技术263

12.2.6 数控加工过程仿真与验证265

12.2.7 后置处理与DNC268

思考题273

第13章 数控自动编程系统274

13.1 Mastercam系统简介274

13.1.1 Mastercam X的主要功能模块274

13.1.2 Mastercam X工作界面276

13.1.3 Mastercam数控编程的步骤278

13.2 Mastercam的共同参数279

13.2.1 设置加工工件毛坯279

13.2.2 设置加工刀具280

13.2.3 加工路径操作管理器284

13.3 二维铣削加工287

13.4 三维曲面加工292

13.5 综合加工实例299

思考题312

第14章 CAD/CAE/CAM集成技术313

14.1 CAD/CAE/CAM集成313

14.1.1 CAD/CAE/CAM集成技术背景313

14.1.2 CAD/CAE/CAM集成的方式313

14.1.3 CAD/CAE/CAM集成中的产品数据交换标准315

14.2 CAD/CAE/CAM单元系统集成方法的应用318

14.2.1 Pro/E的集成方法318

14.2.2 ANSYS的集成方法319

14.2.3 Mastercam的集成方法320

思考题321

参考文献322