全國本科院校機械類創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材

前言

　　CAD／CAE／CAM是計算機技術最重要的應用之一，也是當今設計、分析、制造領域的先進技術和發(fā)展趨勢，廣泛應用于機械、電子、航空、航天、汽車、船舶、建筑等各個領域，并已成為各行各業(yè)提高產(chǎn)品和工程設計水平、縮短研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本和促進可持續(xù)性發(fā)展的主要手段，對推動科技的進步、技術的發(fā)展和經(jīng)濟的繁榮發(fā)揮著重要作用。材料成形CAD／CAE／CAM代表著現(xiàn)代材料成形技術的發(fā)展方向，受到國家、企業(yè)、研究機構和高等院校的高度重視，因此，學習、了解和掌握CAD／CAE／CAM理論與技術，既是對高校材料成形及控制工程專業(yè)學生的基本要求，也是從事現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)必須掌握的知識和技能?！　”緯亲髡呓Y合多年的教學經(jīng)驗和科研實踐，并參考了許多最新資料編寫而成的。編寫過程中，在注重CAD／CAE／CAM基本原理和方法的同時，突出材料成形CAD／CAE／CAM技術的應用特點，體現(xiàn)CAD／CAE／CAM技術的系統(tǒng)性和在材料成形領域的新發(fā)展，強調(diào)理論與實踐的結合。旨在為高校材料成形CAD／CAE／CAM教學提供一本理論完善、結構清晰、內(nèi)容翔實、好教、好學、好用的教材?！　∪珪?章。第1章是概論，介紹CAID／CAE／CAM的概念、發(fā)展及其在材料成形中的應用；第2章是CAD／CAM系統(tǒng)的組成，介紹CAD／CAM系統(tǒng)的軟、硬件組成、分類及其特點；第3章是工程數(shù)據(jù)的計算機處理，介紹數(shù)表的程序化、文件化、解析化處理方法，線圖的處理方法，用數(shù)據(jù)庫和專用數(shù)據(jù)處理軟件管理設計數(shù)據(jù)的方法以及產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理等；第4章是計算機圖形處理技術基礎，介紹計算機圖形處理的基礎理論和常用的圖形處理技術，重點是圖形變換的原理、方法及其應用；第5章是曲線曲面基本理論，介紹曲線和曲面論的基本理論及應用；第6章是材料成形CAE基礎，介紹有限元法的基本理論和材料成形中常用的有限元方法；第7章是CAE軟件及在材料成形中的應用，介紹常用的材料成形有限元分析軟件，并以DEFORM軟件為例進行鍛造成形分析的應用；第8章是計算機輔助制造技術，介紹數(shù)控加工工藝、刀位軌跡規(guī)劃與生成、后置處理及加工代碼生成和自動編程實例等；第9章是模具CAD／CAM，以沖裁模為例，介紹模具CAD／CAM的功能、原理、實現(xiàn)方法及其應用。本教材理論教學32學時，上機實驗在課外完成。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)介紹CAD／CAE／CAM的基本理論、方法及其在材料成形領域的應用。本書內(nèi)容包括：概論、CAD／CAM系統(tǒng)的組成、工程數(shù)據(jù)的計算機處理、計算機圖形處理技術基礎、曲線曲面基本理論、材料成形CAE基礎、CAE軟件及在材料成形中的應用、計算機輔助制造技術、模具CAD／CAM，章末附有習題與思考題。    本書結構嚴謹、內(nèi)容翔實、選材深度和廣度適當，注重前瞻性、系統(tǒng)性和實用性，既可作為高等學校材料成形及控制工程專業(yè)和機械類相關專業(yè)的教材，又可作為從事CAD／CAE／CAM技術研究和應用人員的參考用書。

書籍目錄

第1章  概論  1.1  CAD/CAE/CAM技術的發(fā)展    1.1.1  CAD技術的發(fā)展    1.1.2  CAE技術的發(fā)展    1.1.3  CAM技術的發(fā)展    1.1.4  CAD/CAE/CAM技術的集成  1.2  CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的功能    1.2.1  CAD系統(tǒng)的功能    1.2.2  CAE系統(tǒng)的功能    1.2.3  CAM系統(tǒng)的功能    1.2.4  CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成  1.3  CAD/CAE/CAM技術在材料成形中的應用    1.3.1  材料成形CAD/CAE/CAM    1.3.2  材料成形CAD/CAE/CAM實例  1.4  CAD/CAE/CAM技術展望  習題與思考題一第2章  CAD/CAM系統(tǒng)的組成  2.1  硬件組成    2.1.1  計算機主機    2.1.2  外存儲器    2.1.3  輸入/輸出設備  2.2  軟件組成    2.2.1  系統(tǒng)軟件    2.2.2  支撐軟件    2.2.3  應用軟件  2.3  CAD系統(tǒng)的分類    2.3.1  按硬件組成分類    2.3.2  按工作方式分類    2.3.3  按功能分類  習題與思考題二第3章  工程數(shù)據(jù)的計算機處理  3.1  數(shù)表的程序化處理    3.1.1  一維數(shù)表的程序化處理    3.1.2  二維數(shù)表及多維數(shù)表的程序化處理  3.2  數(shù)表的文件化處理    3.2.1  數(shù)據(jù)文件格式    3.2.2  數(shù)表文件化實例  3.3  數(shù)表的解析化處理    3.3.1  函數(shù)插值    3.3.2  曲線擬合  3.4  線圖的程序化  3.5  通用數(shù)據(jù)處理軟件    3.5.1  插值    3.5.2  曲線擬合  3.6  工程數(shù)據(jù)庫簡介  3.7  產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術    3.7.1  PDM的概念及其發(fā)展    3.7.2  PDM的基本功能  習題與思考題三第4章  計算機圖形處理技術基礎  4.1  圖形處理的數(shù)學基礎    4.1.1  矢量運算    4.1.2  矩陣運算  4.2  二維圖形幾何變換    4.2.1  二維點的幾何變換    4.2.2  齊次坐標    4.2.3  齊次坐標下的二維圖形變換    4.2.4  二維復合變換  4.3  三維圖形幾何變換    4.3.1  三維圖形的基本幾何變換    4.3.2  三維圖形的復合變換  4.4  投影變換    4.4.1  投影變換的概念    4.4.2  透視投影變換    4.4.3  平行投影  4.5  計算機圖形處理的相關技術    4.5.1  設備驅(qū)動程序和圖形程序庫    4.5.2  坐標系    4.5.3  窗口與視區(qū)    4.5.4  圖形裁剪  習題與思考題四第5章  曲線曲面基本理論  5.1  微分幾何基礎    5.1.1  曲線論預備知識    5.1.2  曲線論基本公式    5.1.3  曲面論預備知識    5.1.4  曲面論基本公式  5.2  常用參數(shù)曲線    5.2.1  插值和逼近概述    5.2.2  插值和逼近方法    5.2.3  參數(shù)曲線的代數(shù)形式和矢量形式    5.2.4  常用的參數(shù)曲線  5.3  常用的參數(shù)曲面    5.3.1  概述    5.3.2  Coons曲面    5.3.3  Bezier曲面    5.3.4  B樣條曲面    5.3.5  NLIRBS曲面    5.3.6  曲面的反算、拼接和互化  習題與思考題五第6章  材料成形CAE基礎  6.1  引言    6.1.1  材料成形CAE概述    6.1.2  材料成形過程數(shù)值方法  6.2  有限元單元類型及形函數(shù)    6.2.1  一維單元    6.2.2  二維單元    6.2.3  三維單元  6.3  熱傳導有限元分析    6.3.1  一維熱傳導分析    6.3.2  平面熱傳導分析  6.4  彈性有限元法    6.4.1  彈性力學的基本方程    6.4.2  彈性力學平面問題的有限元列式  6.5彈塑性有限元法    6.5.1概述    6.5.2小變形彈塑性有限元法  6.6  剛塑性有限元法    6.6.1  概述    6.6.2  剛（粘）塑性變分原理  習題與思考題六第7章  CAE軟件及在材料成形中的應用  7.1  材料成形CAE常用軟件介紹    7.1.1  DEFORM軟件    7.1.2  DYNAFORM軟件    7.1.3  MoldflOW軟件  7.2  DEFORM前處理過程  7.3  DEFORM求解  7.4  DEFORM后處理    7.4.1  DEFORM后處理中的常用圖標    7.4.2  步的選擇    7.4.3  真實應變    7.4.4  金屬流線    7.4.5  載荷一行程曲線  7.5  DEFORM模擬分析實例  習題與思考題七第8章  計算機輔助制造技術  8.1  數(shù)控加工工藝    8.1.1  數(shù)控加工中的坐標系    8.1.2  機床與刀具    8.1.3  切削條件的確定及其優(yōu)化    8.1.4  其他工藝問題  8.2  刀位軌跡規(guī)劃與生成    8.2.1  二坐標數(shù)控加工刀具軌跡生成    8.2.2  三坐標端銑數(shù)控加工刀位計算方法    8.2.3  多坐標數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃  8.3  后置處理及加工代碼生成    8.3.1  后置處理任務與流程    8.3.2  多坐標機床的結構形式與理想狀態(tài)下的運動求解  8.4  自動編程實例  習題與思考題八第9章  模具CIAD/CAM  9.1  WGBD系統(tǒng)的流程與功能  9.2  沖裁件圖形輸入    9.2.1  沖裁件圖形的交互輸入流程    9.2.2  沖裁件圖形編輯    9.2.3  圖形信息的輸出    9.2.4  沖裁件幾何模型的生成  9.3  沖裁件工藝性檢驗    9.3.1  最小圓角半徑檢驗    9.3.2  最小沖孔尺寸檢驗    9.3.3  懸臂與凹槽檢驗    9.3.4  孔槽間（邊）距檢驗  9.4  沖裁件排樣優(yōu)化設計    9.4.1  沖裁件排樣優(yōu)化的數(shù)學模型    9.4.2  沖裁件排樣優(yōu)化的信息處理    9.4.3  沖裁件排樣優(yōu)化的步驟與方法  9.5  沖裁模工作零件設計    9.5.1  凸凹模刃口尺寸計算    9.5.2  凹模外形尺寸的設計計算    9.5.3  凹模設計程序流程  9.6  優(yōu)化布置模具頂桿    9.6.1  頂料桿布置優(yōu)化模型    9.6.2  頂料桿布置優(yōu)化過程與方法  9.7  模具圖的設計與繪制  9.8  沖裁模CAM    9.8.1  電火花線切割加工的原理    9.8.2  數(shù)控線切割編程的數(shù)據(jù)準備    9.8.3  數(shù)控線切割編程中的工藝處理    9.8.4  數(shù)控線切割編程方法  9.9  運用舉例  習題與思考題九參考文獻

編輯推薦

　　《全國本科院校機械類創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：材料成形CAD/CAE/CAM基礎》是作者結合多年的教學經(jīng)驗和科研實踐，并參考了許多最新資料編寫而成的。編寫過程中，在注重CAD／CAE／CAM基本原理和方法的同時，突出材料成形CAD／CAE／CAM技術的應用特點，體現(xiàn)CAD／CAE／CAM技術的系統(tǒng)性和在材料成形領域的新發(fā)展，強調(diào)理論與實踐的結合。旨在為高校材料成形CAD／CAE／CAM教學提供一本理論完善、結構清晰、內(nèi)容翔實、好教、好學、好用的教材。

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