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第1篇 材料加工CAD/CAM基本理论1

第1章 材料加工CAD/CAM概论1

1.1 材料加工CAD/CAM的概念1

1.2 材料加工CAD/CAM的发展2

1.3 材料加工CAD/CAM系统的特点与关键技术3

1.3.1 CAD/CAM系统的特点3

1.3.2 CAD/CAM系统的关键技术4

1.4 材料加工CAD/CAM系统的组成结构5

1.4.1 CAD/CAM系统的硬件组成5

1.4.2 CAD/CAM系统的软件组成6

1.5 常用材料加工CAD/CAM系统7

1.5.1 CATIA7

1.5.2 UniGraphics NX8

1.5.3 Pro/Engineer9

1.5.4 SolidWorks9

1.6 习题11

第2章 零件造型12

2.1 一般概念12

2.1.1 形体的信息结构12

2.1.2 几何信息12

2.1.3 拓扑信息13

2.1.4 布尔运算13

2.1.5 欧拉公式13

2.2 形体的表示模式14

2.2.1 边界表示法（B-Rep法）14

2.2.2 构造体素法（CSG法）15

2.2.3 CSG和B-Rep混合表示16

2.3 曲线与曲面建模16

2.3.1 曲线模型16

2.3.2 曲面模型19

2.4 参数化造型21

2.5 特征造型22

2.6 混合造型24

2.7 习题24

第3章 部件装配26

3.1 装配造型模式26

3.2 装配模型的表示26

3.3 装配约束27

3.4 装配建模方法28

3.4.1 自底向上的装配建模29

3.4.2 自顶向下的装配建模29

3.5 装配工程图31

3.6 习题32

第4章 产品数据交换33

4.1 产品数据交换接口33

4.1.1 专用数据交换接口33

4.1.2 通用数据交换接口34

4.2 IGES标准34

4.2.1 IGES的文件结构34

4.2.2 IGES在应用中的问题和发展35

4.3 ATEP标准36

4.3.1 STEP标准的特点36

4.3.2 STEP标准的体系结构36

4.3.3 ATEP标准的组成37

4.4 习题39

第2篇 材料加工CAD/CAM开发技术40

第5章 材料加工CAD/CAM系统开发通用技术40

5.1 材料加工CAD/CAM系统的开发平台40

5.1.1 UG NX平台的二次开发41

5.1.2 Pro/E平台的二次开发41

5.1.3 SolidWorks平台的二次开发41

5.1.4 CATIA平台的二次开发41

5.2 材料加工CAD/CAM系统的开发流程42

5.2.1 系统分析42

5.2.2 系统设计42

5.2.3 程序设计43

5.2.4 系统测试43

5.2.5 系统维护44

5.3 参数与几何关联技术44

5.3.1 参数关联技术44

5.3.2 几何关联技术45

5.4 用户自定义特征45

5.4.1 基于UG NX的用户自定义特征46

5.4.2 基于Pro/E的用户自定义特征47

5.4.3 基于SolidWorks的用户自定义特征48

5.5 习题48

第6章 数据处理50

6.1 数表和线图的程序化50

6.1.1 数表的程序化50

6.1.2 数表的公式化51

6.1.3 数据拟合52

6.1.4 线图的程序化53

6.2 文件系统54

6.2.1 数据文件的建立54

6.2.2 CAD/CAM系统模块间的数据传递55

6.3 数据库技术55

6.4 习题56

第7章 图形变换57

7.1 二维图形变换58

7.2 三维图形变换61

7.3 习题62

第8章 冲压模具CAD/CAM系统及其开发63

8.1 冲压模具CAD/CAM系统的结构与功能63

8.1.1 冲压模具CAD/CAM系统的结构63

8.1.2 冲压模具CAD/CAM系统的功能63

8.2 冲压模具CAD/CAM系统的实现64

8.2.1 冲压模冲压工艺设计64

8.2.2 冲压模模具结构与零件CAD65

8.3 冲压模具CAD/CAM系统开发的关键技术66

8.3.1 冲压模设计中的变更及关联技术66

8.3.2 中间工序形状的关联技术66

8.3.3 冲裁模具结构关联及变更67

8.4 习题68

第9章 注塑模具CAD/CAM系统及其开发69

9.1 注塑模具CAD/CAM系统的结构与功能69

9.2 注塑模具CAD/CAM系统的实现69

9.3 注塑模具CAD/CAM系统开发的关键技术70

9.4 习题73

第3篇 基于UG NX的材料加工CAD/CAM74

第10章 基础造型74

10.1 草绘74

10.1.1 草图平面74

10.1.2 草绘设计75

10.1.3 草图定位76

10.2 基础实体设计77

10.2.1 基本体素特征77

10.2.2 拉伸体特征77

10.2.3 回转体特征78

10.2.4 扫掠体79

10.2.5 布尔运算80

10.3 特征设计81

10.3.1 凸台特征81

10.3.2 孔特征82

10.3.3 腔体特征82

10.3.4 垫块特征82

10.3.5 键槽特征和槽特征83

10.4 特征表达式设计83

10.4.1 创建表达式84

10.4.2 编辑表达式84

10.5 特征操作和编辑84

10.5.1 特征操作概述84

10.5.2 编辑特征85

10.6 曲线和曲面设计86

10.6.1 曲线设计86

10.6.2 曲面设计基础88

10.7 装配设计94

10.7.1 装配概述94

10.7.2 装配方式方法97

10.7.3 爆炸图98

10.7.4 装配顺序100

10.8 工程图101

10.8.1 视图操作101

10.8.2 编辑工程图103

10.8.3 尺寸标注、注释105

10.9 综合实例——减速器机盖106

10.9.1 减速器机盖整体设计106

10.9.2 机盖细节设计111

10.10 习题117

第11章 曲面造型118

11.1 网格曲面118

11.1.1 直纹曲面118

11.1.2 通过曲面网格121

11.2 扫掠曲面123

11.2.1 使用一组引导线创建扫掠曲面123

11.2.2 使用两组引导线创建扫掠曲面125

11.2.3 通过变化的扫掠创建曲面127

11.3 编辑曲面131

11.3.1 修剪曲面131

11.3.2 扩大曲面134

11.3.3 综合实例135

11.4 习题143

第12章 钣金设计144

12.1 UG NX钣金件设计基础144

12.1.1 钣金的基本概念144

12.1.2 UG NX钣金设计144

12.1.3 钣金特征预设值146

12.1.4 钣金草图设置147

12.2 弯边148

12.2.1 【弯边】特征对话框148

12.2.2 宽度148

12.2.3 长度149

12.2.4 角度150

12.2.5 半径150

12.2.6 弯边方向150

12.2.7 选项151

12.2.8 其他153

12.3 放样弯边和轮廓弯边153

12.3.1 放样弯边153

12.3.2 轮廓弯边156

12.4 折弯157

12.4.1 【折弯】对话框157

12.4.2 折弯的构造方法158

12.4.3 折弯参数158

12.4.4 应用的曲线类型159

12.4.5 折弯方向159

12.4.6 其他160

12.5 成形／展开161

12.5.1 【成形／展开】对话框161

12.5.2 【折弯】列表框161

12.5.3 【成形／展开】操作命令161

12.6 钣金孔与钣金槽162

12.6.1 钣金孔162

12.6.2 钣金槽164

12.7 钣金筋166

12.7.1 【筋】特征对话框166

12.7.2 选择步骤166

12.7.3 钣金筋类型168

12.7.4 钣金筋选项170

12.8 钣金角与钣金除料171

12.8.1 钣金角171

12.8.2 钣金除料173

12.9 冲压174

12.9.1 钣金冲压174

12.9.2 实体冲压178

12.9.3 冲压凹坑181

12.9.4 冲压除料183

12.10 钣金桥接184

12.10.1 【钣金桥接】特征对话框184

12.10.2 选择步骤184

12.11 综合实例186

12.11.1 启动软件与钣金设置187

12.11.2 钣金件基体与钣金弯边189

12.11.3 放样弯边与轮廓弯边192

12.11.4 钣金折弯与钣金角195

12.11.5 钣金孔与钣金槽198

12.11.6 钣金冲压与钣金除料201

12.11.7 内嵌弯边与钣金槽206

12.11.8 实体冲压与钣金桥接210

12.12 习题214

第13章 级进模具CAD215

13.1 毛坯排样215

13.1.1 毛坯生成器215

13.1.2 毛坯排样216

13.1.3 毛坯排样实例216

13.2 废料设计218

13.2.1 废料设计的前期准备219

13.2.2 废料设计219

13.2.3 废料设计实例221

13.3 条料排样设计222

13.3.1 创建条料排样222

13.3.2 工艺安排223

13.3.3 条料仿真223

13.3.4 条料排样实例223

13.4 模架设计与管理227

13.4.1 标准模架228

13.4.2 组件集229

13.4.3 设计工具231

13.4.4 冲压力计算和模架设计实例234

13.5 冲裁镶块设计236

13.5.1 法向设计和自由曲面设计237

13.5.2 阵列239

13.5.3 关联239

13.5.4 冲裁镶块设计实例240

13.6 功能组件设计241

13.6.1 设计折弯冲头或凹模组件242

13.6.2 设计成形凸模或凹模组件243

13.6.3 刀具处理组件244

13.6.4 设计翻孔组件245

13.6.5 设计导正销245

13.6.6 设计浮升销246

13.6.7 设计安装组件246

13.6.8 设计沉头孔组件247

13.6.9 设计埋头孔组件247

13.6.10 设计锥形孔组件247

13.6.11 设计凹坑组件247

13.6.12 设计切口成形组件248

13.6.13 设计倒斜角组件248

13.6.14 设计用户定义组件249

13.6.15 功能组件设计实例249

13.7 标准件管理及结构设计252

13.7.1 标准件管理252

13.7.2 多点模式的标准件设计253

13.7.3 让位槽设计254

13.7.4 腔体设计254

13.7.5 安装孔设计255

13.8 习题255

第14章 注塑模具CAD256

14.1 注塑模具结构组成256

14.2 注塑模设计界面介绍256

14.2.1 注塑模向导工具条256

14.2.2 注塑模工具258

14.2.3 分型管理器258

14.3 UG注塑模具的设计流程259

14.4 简单壳体注塑模UG分型260

14.4.1 模具设计项目初始化261

14.4.2 设定模具坐标系统262

14.4.3 工件设计262

14.4.4 布局设计265

14.4.5 产品分型准备266

14.4.6 产品分型267

14.5 数码相机后盖UG分型及浇注系统设置271

14.5.1 模具设计项目初始化271

14.5.2 设定模具坐标系统272

14.5.3 工件设计273

14.5.4 布局设计274

14.5.5 产品分型准备274

14.5.6 产品分型277

14.5.7 创建流道系统283

14.6 焊枪手柄UG分型285

14.6.1 模具设计项目初始化285

14.6.2 设定模具坐标系统286

14.6.3 工件设计287

14.6.4 布局设计288

14.6.5 产品分型准备289

14.6.6 产品分型290

14.7 习题295

第15章 模具CAM296

15.1 UG NX数控加工基础知识296

15.1.1 数控技术基础知识296

15.1.2 UG NX CAM基础知识299

15.1.3 UG NX CAM加工环境302

15.2 UG NX数控加工基本操作305

15.2.1 创建程序组305

15.2.2 创建刀具组306

15.2.3 创建几何体307

15.2.4 创建加工方法307

15.2.5 创建操作309

15.2.6 刀具轨迹310

15.2.7 后置处理和车间工艺文档310

15.3 平面铣削加工311

15.3.1 概述311

15.3.2 加工几何体313

15.3.3 切削模式317

15.3.4 参数设置319

15.3.5 设计范例328

15.4 型腔铣341

15.4.1 型腔铣的特点341

15.4.2 创建型腔铣的一般步骤341

15.4.3 几何体341

15.4.4 参数设置342

15.5 固定轴曲面轮廓铣345

15.5.1 固定轴曲面轮廓铣346

15.5.2 常用驱动方法348

15.5.3 区域铣削驱动方法353

15.5.4 刀轨设置356

15.6 习题364

参考文献365