机械CAD/CAM（第二版）

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作者：明兴祖、姚建民 主编

出版日期：2009年7月 书号：978-7-122-05618-4

开本：16 装帧：平 版次：2版1次 页数：262页

该书由上、下两篇组成。上篇为CAD/CAM技术基础部分，先介绍CAD/CAM的基本概念、组成及基本类型、基本功能、软硬体配置和CAD/CAM技术的发展，然后分章介绍了数据结构与资料库技术、图形几何变换、CAD/CAM建模技术、CAM技术原理和CAD/CAM套用软体设计基础等内容。下篇为CAD/CAM技术套用部分，结合实例详细介绍了MasterCAM 2D几何绘图与编辑、2D刀具路径生成、3D图形构造、3D刀具路径生成、Pro/E软体套用等内容。

上篇CAD/CAM技术基础

第一章CAD/CAM技术概述2

第一节CAD/CAM的基本概念2

一、CAD技术2

二、CAM技术2

三、CAD/CAM技术2

四、CAD/CAPP/CAM集成3

第二节CAD/CAM系统的组成和基本类型4

一、CAD/CAM系统的组成4

二、CAD/CAM系统的基本类型6

第三节CAD/CAM作业过程及系统应具备的基本功能7

一、CAD/CAM作业过程7

二、CAD/CAM系统应具备的基本功能7

第四节CAD/CAM系统的硬体9

一、CAD/CAM系统硬体的选择原则9

二、硬体系统的配置9

第五节CAD/CAM系统的软体10

一、系统软体11

二、套用软体13

第六节CAD/CAM技术的发展14

本章小结16

习题一16

第二章数据结构与资料库技术17

第一节数据结构17

一、基本概念17

二、线性表18

（一）线性表的逻辑结构18

（二）线性表的物理结构18

三、栈与伫列20

（一）栈20

（二）伫列21

四、数组21

五、树22

（一）基本概念和术语22

（二）二叉树24

六、查找与排序27

（一）查找27

（二）排序29

第二节资料库技术31

一、资料库的基本原理31

（一）数据管理技术的发展31

（二）资料库的数据模型32

（三）资料库系统的基本组成34

二、工程资料库概述35

三、典型资料库管理系统简介36

本章小结38

习题二39

第三章图形几何变换40

第一节图形几何变换的基础知识40

一、坐标系40

二、齐次坐标41

第二节二维图形变换41

一、二维基本变换41

二、二维组合变换44

第三节三维图形变换46

一、三维基本变换47

二、三维投影和透视变换50

（一）投影变换50

（二）透视变换51

第四节图形的剪取53

一、点的剪取54

二、直线段的剪取54

三、多边形的剪取55

四、三维图形的剪取55

本章小结55

习题三56

第四章CAD/CAM建模技术58

第一节CAD/CAM几何建模58

一、自由曲线58

（一）自由曲线概述58

（二）常用自由曲线59

二、线框建模62

三、曲面建模63

（一）基本概念63

（二）曲面的种类与特徵63

（三）曲面的数学化65

（四）曲面的性质67

四、实体建模67

（一）边界表示法67

(二）构造实体几何法68

(三）扫描表示法68

第二节特徵建模与参数化设计70

一、特徵建模70

(一）特徵的概念与分类70

(二）特徵的表达方法71

(三）特徵建模的过程72

(四）特徵建模的特点72

二、参数化设计73

第三节装配建模技术75

一、装配建模技术概述75

(一）装配约束技术76

(二）装配树管理技术76

二、装配模型的管理、分析及使用77

(一）装配模型的管理77

(二）装配模型的分析及使用77

三、装配建模的一般方法78

本章小结78

习题四79

第五章CAM技术原理80

第一节计算机辅助工艺设计80

一、概述80

二、CAPP系统的零件信息描述与输入82

三、派生式CAPP系统83

四、创成式CAPP系统88

第二节数控加工及程式编制90

一、概述90

(一）数控设备的产生与发展90

(二）数控设备的工作原理、组成与分类90

(三）数控工具机的坐标系统93

二、数控加工基础94

三、数控程式编制96

(一）程式编制的内容与步骤96

(二）程式编制过程中的工艺处理96

(三）程式编制的代码标準97

(四）NC程式的结构98

(五）NC程式的常用功能字98

(六）程式编制中的误差100

四、数控自动编程101

(一）实现自动编程的环境要求101

(二）自动编程的分类102

(三）图形互动式自动编程系统102

(四）自动编程的发展103

本章小结104

习题五104

第六章CAD/CAM套用软体设计基础106

第一节CAD/CAM套用软体设计和程式设计语言106

一、CAD/CAM套用软体总体设计106

二、常用程式设计语言及选用108

三、CAD/CAM系统中的套用软体设计109

第二节产品数据交换技术110

一、IGES标準111

二、STEP标準112

三、DXF115

第三节用户接口与互动技术115

一、用户接口常用形式115

二、互动技术116

第四节软体工程基础117

一、软体工程规範117

二、软体工程时间和阶段的划分118

三、CAD/CAM软体工程的特点120

本章小结121

习题六121

下篇CAD/CAM技术套用

第七章MasterCAM 2D几何绘图与编辑123

第一节MasterCAM软体系统概述123

一、MasterCAM的主要特点与功能123

二、MasterCAM产生NC的工作程式123

三、MasterCAM工作环境124

第二节MasterCAM 2D几何绘图127

一、2D基本绘图功能表127

二、曲线子功能表129

三、曲面曲线子功能表129

四、文字子功能表131

五、二维绘图实例132

第三节MasterCAM图形编辑133

一、修整功能134

二、转换功能135

三、删除功能135

四、二维图形编辑实例136

本章小结138

习题七138

第八章MasterCAM 2D刀具路径

生成141

第一节2D刀具路径模组及其共同参数141

一、刀具补正141

二、刀具数据142

三、切削加工参数143

四、坐标设定144

五、刀具显示与进/退刀向量145

六、外形定义145

七、后置处理145

第二节外形铣削模组146

一、进/退刀向量146

二、刀具路径参数147

三、外形铣削实例147

第三节挖槽模组152

一、挖槽参数152

二、切削方式154

三、岛屿与区域154

四、加工顺序154

五、深度（Z值）控制154

六、挖槽实例155

第四节钻孔模组156

一、钻孔参数156

二、注意方面158

三、钻孔实例158

第五节刻文字162

一、文字尺寸和间距162

二、文字布局形式162

三、刻文字实例163

本章小结165

习题八166

第九章MasterCAM 3D图形构造168

第一节MasterCAM 3D构图基础168

一、3D造型模型168

二、构图平面168

三、Z深度的控制170

四、3D线框模型的构造实例170

第二节3D曲面构造与编辑174

一、3D曲面概述174

二、常见曲面构造174

三、曲面的编辑180

(一）曲面倒圆角180

(二）曲面补正181

(三）曲面修整181

(四）熔接曲面184

四、3D图形构造综合实例185

本章小结 190

习题九190

第十章MasterCAM 3D刀具路径生成192

第一节产生3D刀具路径的两种方法192

第二节用线框法产生刀具路径192

一、3D刀具路径的共同参数192

二、刀具路径模组194

第三节曲面模型产生3D刀具路径195

一、面铣加工195

二、曲面粗加工197

(一）平行铣削197

(二）放射状加工200

(三）投影加工201

(四）曲面流线202

(五）等高外形加工203

(六）挖槽粗加工204

(七）钻削式加工205

三、曲面精加工206

第四节多轴加工211

第五节投影加工与路径修剪212

一、投影加工212

二、路径修剪214

第六节自动编程系统综合套用215

本章小结218

习题十218

第十一章Pro/E软体套用219

第一节Pro/E软体简介219

一、Pro/E的功能与特点219

二、Pro/E操作界面219

三、基準、轴和坐标系220

四、草绘器221

第二节Pro/E建模223

一、萤幕零件的建模223

二、听筒零件的建模226

三、麦克风零件的建模228

四、PC板零件的建模231

五、天线零件的建模234

六、键盘零件的建模236

七、后盖零件的建模239

八、前盖零件的建模245

第三节Pro/E装配252

一、组件约束252

二、放置基础元件253

三、将元件装配到基础元件253

四、创建组件的分解视图258

本章小结259

习题十一259

参考文献262