CAD/CAM/CAE入門

前言

《CAD／CAM／CAE入門》作為CAD／CAM／CAE領(lǐng)域的入門書籍，自第一版出版以來已經(jīng)過了10余年。很榮幸地贏得了廣大讀者的好評。作者寫作本書的愿望是為了讓讀者理解CAD／CAM／CAE的基礎(chǔ)知識，因而不想寫成知識的羅列，書中盡可能選擇具有較長生命力的內(nèi)容，并對其進行系統(tǒng)的闡述。不知是否實現(xiàn)了這個愿望，所幸，作為這一領(lǐng)域的書籍，沒有想到它會在這么長的時間里一直得到廣大讀者的厚愛。但是，10年的歲月畢竟漫長，盡管本書以闡述基礎(chǔ)知識為主，作者還是感到有修訂的必要。此次，應(yīng)出版社的請求，出版了這部修訂版。因為第一版已經(jīng)博得了廣大讀者的好評，所以對于沒有失去價值的部分仍盡量保持原版的內(nèi)容。主要修訂的內(nèi)容有：將CAE一章分為兩章加以充實；在一些章節(jié)增加了新的內(nèi)容；將個別章節(jié)的內(nèi)容和順序進行了調(diào)整；各章都附加了要點和練習題。希望能夠比原版有所改善，更適合時代的發(fā)展。與第一版一樣，如果本書能夠在讀者理解CAD／CAM／CAE的第一步起到作用，那就是作者最大的快樂。最后，對審閱了本書的原稿、并提出了許多有益建議的名古屋大學名譽教授雨宮好文先生深表感謝。同時也對在出版過程中做了大量工作的歐姆社（OHMSHA）各位編輯以及為各章開頭作了有趣插圖的筒井佳子表示謝意。

內(nèi)容概要

本套叢書系引進歐姆出版社原版翻譯版權(quán)出版的中文版系列。基本涵蓋了應(yīng)用電子技術(shù)進行機械控制這一新興學科的全部知識。    本書以簡短的篇幅、明確的圖解，全面地介紹了CAD/CAM/CAE的基本概念、基本原理、實現(xiàn)方法及其發(fā)展趨勢。各章后均附有練習題并在卷末給出練習題解答。    本書實用性強，可作為高校機械類專業(yè)的本、?？茖W生及研究生的教學參考書或教材，也適用于函授或自學，對于從事機電一體化方面的科技人員有較高的參考價值。

作者簡介

安田仁彥，1968年名古屋大學院工學研究博士課程結(jié)業(yè)，1968年工學博士，現(xiàn)在任名古屋大學工學部電子機械工學科教授。

書籍目錄

第1章 什么是CAD/CAM/CAE  1.1 什么是CAD/CAM/CAE  1.2 CAD/CAM/CAE的歷史  本章要點  練習題第2章 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的硬件  2.1 計算機  2.2 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的構(gòu)成方式    2.3 顯示器  2.4 輸入裝置  2.5 輸出裝置  本章要點     練習題    第3章 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的軟件  3.1 自動繪圖系統(tǒng)  3.2 二維CAD系統(tǒng)  3.3 三維CAD系統(tǒng)  3.4 CAE系統(tǒng)  3.5 CAM系統(tǒng)  本章要點  練習題第4章 計算機圖形學  4.1 計算機圖形學    4.2 圖形的生成    4.3 圖形的變換    4.4 三維計算機圖形學  4.5 投影變換    4.6 隱面和隱線的消除  本章要點      練習題    第5章 幾何建模  5.1 幾何建模     5.2 采用邊界表示法的實體模型    5.3 體素構(gòu)造法表達的實體模型    5.4 邊界表示法與體素構(gòu)造法的比較  5.5 自由曲線與自由曲面的幾何建模  本章要點     練習題     第6章 基于幾何模型的CAE  6.1 基于幾何模型的CAE   6.2 質(zhì)量參數(shù)的計算  6.3 機構(gòu)分析    6.4 機器人的運動分析    本章要點   練習題 第7章 基于數(shù)理模型的CAE技術(shù)  7.1 CAE  7.2 有限元法    7.3 有限元法的基本思想     7.4 有限元法的單元自動分割    7.5 邊界元法   7.6 邊界元法的基本思想   7.7 模態(tài)分析    7.8 模態(tài)分析的應(yīng)用方法   本章要點   練習題  第8章 工藝設(shè)計  8.1 工藝設(shè)計  8.2 派生式地工藝設(shè)計  8.3 創(chuàng)成式與準創(chuàng)成式的工藝設(shè)計  本章要點  練習題第9章 NC技術(shù)與機器人技術(shù)  9.1 NC機床與加工中心    9.2 NC機床的編程  9.3 自由曲面的加工   9.4 機器人    9.5 機器人編程    本章要點    練習題第10章 CAD/CAM/CAE中的數(shù)據(jù)庫及知識工程學在CAD/CAM/CAE方面的應(yīng)用  10.1 數(shù)據(jù)庫  10.2 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的集成  10.3 知識工程學在CAD/CAM/CAE中的應(yīng)用  本章要點   練習題 練習題答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：為了加快重復掃描速度，這種隨機掃描方式的顯示器一般都具有顯示處理器，用這種顯示處理器能夠?qū)⒂糜嬎銠C數(shù)據(jù)表示的圖形轉(zhuǎn)換為矢量集合并存儲起來，以此來控制電子束的移動。實際的重復掃描速度能夠達到每秒數(shù)十次的程度。這種顯示方式具有分辨率高、顯示精美、不失真、能夠顯示動畫、可進行局部圖形修改等特點。但是，這種顯示器價格較高，彩色顯示比較困難。而且當顯示的矢量數(shù)較多時會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。光柵掃描方式與家用電視機屏幕的顯示原理相同。電子束總是由上到下按一定間隔平行地反復掃描，在掃描到要顯示圖形的點上提高亮度。這種顯示器設(shè)有能夠?qū)D形的表示位置與屏幕的表示位置相對應(yīng)進行存儲的幀緩沖器，因此，能夠加快重復顯示速度。在這種顯示方式下，因為將被顯示的圖形分解到熒光屏的各個點上，所以不具有矢量圖形的識別功能。這種顯示器的優(yōu)點是價格便宜，即使要顯示的點數(shù)量很多，也不會出現(xiàn)閃爍，只是使這些點的亮度提高而已。2.4輸入裝置為了將表示圖形的幾何形狀數(shù)據(jù)輸入計算機，采用什么方法最方便呢？這是CAD／CAM／CAE領(lǐng)域目前的一大課題。早期的輸入方法是應(yīng)用指定的語言，將圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字序列進行輸入的。比如要輸入圓柱時，就是將端面圓的半徑、軸向長度、軸線的位置、傾斜角度等按指定順序進行輸入。這種輸入方法就像是給別人指路時，不用地圖而只用語言來表達，這是很不方便的。于是，出現(xiàn)了先在顯示器上制作圖形，然后通過計算機處理，利用機器輸出圖形的方法。在這種圖形輸入方式中，計算機按輸入的圖形在內(nèi)部生成圖形數(shù)據(jù)并進行存儲。因為計算機是通過顯示器上的光標來確定圖形位置的，所以這種圖形輸入方法叫做光標控制輸入方法。

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