前 言
计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术具有知识密集、学科交叉、综合性强等特点,是目前世界上科技领域的前沿课题。本着突出应用型教育特色,保持系统性,注重实践性,提高创造性的编写思路,《计算机辅助设计与制造》系统介绍了CAD/CAM的基本知识、基本理论、基本方法。本书分为理论部分和实验部分,其中理论部分重点讲解了CAD/CAPP/CAM技术的概念、原理、方法与应用。此外,对计算机建模及图形处理技术也作了简单的介绍,旨在使读者对计算机在机械设计与制造领域的应用有一个较全面的了解;实验部分主要讲解了SolidWorks软件的实践操作。该部分的特点是从应用出发,选取一些典型的实例,来介绍SolidWorks软件各个模块的功能与用法,以实例的形式介绍了草图绘制、实体建模、特征建模、曲面建模、装配以及工程图等内容,借助本书可快速地掌握SolidWorks软件的基本操作。作为适用于机械工程及自动化、工业工程、系统工程、工业设计等工科专业的本科生教材, 本书可以使本科生在较短时间内了解计算机辅助与设计相关的基础理论知识,并配合西安工业大学先进制造工程研究所开设的数控技术、现代设计方法等实践性教学课程,掌握SolidWorks三维建模工具。
本书内容分理论部分和实验部分。其中,理论部分共分7章:
第1章综述性的介绍产品的设计过程和制造过程、CAD/CAM的基本概念、CAD/CAM系统的基本功能和主要任务、CAD/CAM技术的现状和应用、技术组成,并对当前典型主流CAD软件做了介绍。
第2章阐述了CAD/CAM系统的常用数据结构、数据库及几何建模基础理论,介绍二维变换、三维变换以及几何处理,并对二维图像和三维图像进行了深入的分析。
第3~4章介绍三维实体建模方法。以SolidWorks为基本工具,介绍实体造型过程中所需要的各种构造技术、表示方法以及三维装配建模等,并对基于solidworks的参数化特征造型技术做了介绍。学生可以通过在实验室利用SolidWorks工具创建实体模型来掌握其中的某些概念。
第5章介绍了计算机辅助工艺设计技术,重点介绍计算机辅助工艺设计的基本概念、 CAPP的类型及其工作原理、CAPP系统中的工艺数据库与知识库,并对CAPP系统开发平台、CAPP中零件信息的描述与输入和CAPP发展趋势做了简单阐述。
第6章介绍计算机辅助制造技术与应用。主要介绍CAM的基本概念、CAM系统功能与体系结构、数控技术的基本概念以及计算机辅助数控加工的基本方法。
第7章介绍CAD/CAM集成技术与产品数据管理技术。重点介绍CAD/CAM集成技术与方法、产品数据交换标准和产品信息的描述与集成数据模型,并以具体实例讲述了基于PDM的CAD/CAM集成系统。这些是集成CAD和CAM时需要掌握的内容。
实验部分主要讲述SolidWorks工具的操作与应用,通过具体应用实例操作,使学生掌握SolidWorks软件的草图绘制、三维模型建立、基本曲面造型、工程图以及有限元分析等内容。
本书由白瑀任主编,曹岩、张小粉任副主编,其中第1章由张小粉编写,第2章由曹岩编写,第3章由付雷杰编写,第4章姚慧由编写,第5章乔虎由编写,第6章由杜江编写,第7章由贾峰编写,第8~11章由白瑀编写,第12~14章由王强锋编写。
由于编者水平有限,时间仓促,本书不妥之处在所难免,恳请广大读者予以批评指正。