机械cad技术

前 言

第 1 章 现代 CAD 技术概论

1. 1 CAD 及其相关技术

1. 1. 1 CAD 相关概念

1. 1. 2 CAD 相关技术

1. 2 数字化设计技术的发展历程与发展趋势

1. 2. 1 数字化设计技术的发展历程

1. 2. 2 数字化设计技术的发展趋势

1. 3 MBD 技术与先进制造技术

1. 3. 1 MBD 技术

1. 3. 2 先进制造技术

1. 3. 3 先进制造技术与现代 CAD 技术的关系

练习题

第 2 章 几何模型生成基础

2. 1 计算机几何造型基础知识

2. 1. 1 三维形体的基本元素

2. 1. 2 几何模型的分类

2. 1. 3 几何模型的表示方法

2. 2 自由曲线设计理论基础

2. 2. 1 三次样条曲线及工程背景

2. 2. 2 三次参数样条曲线

2. 2. 3 Bézier 曲线

2. 2. 4 B 样条曲线

2. 2. 5 三种参数曲线的比较

2. 3 自由曲面建模理论基础

2. 3. 1 双三次参数曲面片

2. 3. 2 Coons 曲面片的连接

2. 3. 3 Bézier 曲面

2. 3. 4 B 样条 ( B-Spline) 曲面

2. 4 有理 B 样条曲线和曲面

练习题

第 3 章 几何模型变换基础

3. 1 几何模型变换的基本概念

3. 2 几何变换的数学基础

3. 2. 1 向量运算

3. 2. 2 矩阵运算

3. 3 平面图形的几何变换

3. 3. 1 点的变换

3. 3. 2 平面图形的基本几何变换

3. 3. 3 平面图形的齐次坐标变换

3. 3. 4 平面图形的组合变换

3. 3. 5 窗口与视区之间的视见变换

3. 4 三维模型的几何变换

练习题

第 4 章 几何模型表达基础

4. 1 几何模型的投影变换

4. 2 正投影变换

4. 3 轴测投影变换

4. 4 透视投影变换

练习题

第 5 章 三维 CAD 软件技术

5. 1 CAD 软件基础

5. 1. 1 CAD 软件概述

5. 1. 2 CAD 软件建模基础

5. 2 UG NX 入门

5. 2. 1 UG NX 简介

5. 2. 2 UG NX 基本操作

5. 3 草图设计

5. 3. 1 草图绘制与编辑

5. 3. 2 草图约束

5. 4 实体建模

5. 4. 1 创建实体特征

5. 4. 2 特征操作与特征编辑

5. 4. 3 特征表达式设计

5. 5 曲面设计

5. 5. 1 曲线设计

2. 3. 3 Bézier 曲面

2. 3. 4 B 样条 ( B-Spline) 曲面

2. 4 有理 B 样条曲线和曲面

练习题

第 3 章 几何模型变换基础

3. 1 几何模型变换的基本概念

3. 2 几何变换的数学基础

3. 2. 1 向量运算

3. 2. 2 矩阵运算

3. 3 平面图形的几何变换

3. 3. 1 点的变换

3. 3. 2 平面图形的基本几何变换

3. 3. 3 平面图形的齐次坐标变换

3. 3. 4 平面图形的组合变换

3. 3. 5 窗口与视区之间的视见变换

3. 4 三维模型的几何变换

练习题

第 4 章 几何模型表达基础

4. 1 几何模型的投影变换

4. 2 正投影变换

4. 3 轴测投影变换

4. 4 透视投影变换

练习题

第 5 章 三维 CAD 软件技术

5. 1 CAD 软件基础

5. 1. 1 CAD 软件概述

5. 1. 2 CAD 软件建模基础

5. 2 UG NX 入门

5. 2. 1 UG NX 简介

5. 2. 2 UG NX 基本操作

5. 3 草图设计

5. 3. 1 草图绘制与编辑

5. 3. 2 草图约束

5. 4 实体建模

5. 4. 1 创建实体特征

5. 4. 2 特征操作与特征编辑

5. 4. 3 特征表达式设计

5. 5 曲面设计

5. 5. 1 曲线设计

7. 1. 2 数据交换标准的发展

7. 2 STEP 标准

7. 2. 1 STEP 的体系结构

7. 2. 2 实现方法

7. 2. 3 EXPRESS 语言简介

练习题

第 8 章 产品模型的数字化分析基础

8. 1 结构有限元分析方法

8. 1. 1 有限元法概述

8. 1. 2 结构的离散化

8. 1. 3 单元分析过程

8. 1. 4 平面问题的整体分析

8. 2 有限元分析软件 ANSYS 简介

8. 2. 1 ANSYS 基本使用方法

8. 2. 2 ANSYS 典型实例180

8. 3 动力学分析软件 ADAMS 简介

8. 3. 1 ADAMS 的主要模块

8. 3. 2 ADAMS 基础知识

8. 3. 3 ADAMS / View 的几何建模

8. 3. 4 ADAMS / View 的约束

8. 3. 5 ADAMS / View 的运动

8. 3. 6 ADAMS / View 中的载荷

8. 3. 7 ADAMS / View 仿真分析

本书是国家精品资源共享课“机械CAD技术”的配套教材。全书共9章，主要内容有现代CAD技术概论、CAD建模理论基础、三维CAD软件技术、模型的参数化生成技术、产品数据交换技术、产品模型的数字化分析基础和产品数字化设计的管理技术基础。其中CAD建模理论基础讲述了几何模型生成基础、几何模型变换基础及几何模型表达基础；三维CAD软件技术介绍了UGNX软件的主要功能及使用；模型的参数化生成技术详细介绍了UGNX软件的二次开发语言UG/OpenGRIP语言基础及其在参数化建模中的应用。本书系统地阐述了CAD的基本原理、CAD技术的应用及二次开发技术。通过对本书的学习和实践，读者可掌握先进的CAD技术基本概念、原理和方法，为从事CAD技术研究与应用打下良好的基础。本书可满足机械工程专业本科教学的不同需要，也可供从事CAD系统研究、开发与应用的工程技术人员参考。

《普通高等学校机械制造及自动化专业"十二五"规划教材:机械CAD/CAE/CAM技术》较全面地介绍了机械CAD/CAE/CAM技术的基本知识，着重突出了计算机几何建模、有限元法分析、数控刀位数据计算等基本理论和方法，并介绍了UGNX6.0和ANSYS系统的基本功能。《普通高等学校机械制造及自动化专业"十二五"规划教材:机械CAD/CAE/CAM技术》通过实例和程序，如：基于OpenGL的图形变换及曲线计算C语言程序、UG连杆零件实体建模、有限元方法运用实例、ANSYS分析实例、UG数控后处理器生成等，帮助读者学习和理解CAD/CAM的基本理论，提高读者的学习兴趣。

《机械CAD应用技术》从机械CAD技术概述、CAD系统的组成出发，整理了最常用的商品化CAD软件AutoCAD基础知识、SolidWorks基础知识，讨论了几项开发专业机械CAD软件的关键技术，如参数绘图技术、变量化三维建模技术、参数化计算书技术、数据库访问技术，最后归结到专业机械CAD软件开发技术，并给出一些资料性附录。

《普通高等学校机械制造及自动化专业"十二五"规划教材:机械CAD/CAE/CAM技术》的主要内容包括：机械CAD/CAM技术的概述、CAD几何建模技术基础、UGNX6.0系统CAD建模、CAE技术基础、ANSYS系统的应用、CAPP技术基础、CAM技术基础、CAD/CAE/CAM系统集成技术。

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