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目录1

第一篇　技术基础1

第一章　绪论1

1.1　CAD的历史2

1.2　CAD的应用及功能3

1.2.1　应用3

1.2.2　功能4

1.3　CAD的发展5

1.3.1　设计、制造过程的仿真5

1.3.2　人-机接口和专家系统6

1.3.3　信息管理7

1.3.4　标准化7

1.3.5　计算机集成制造系统8

1.3.6　中国CAD技术的发展9

1.3.7　国外CAD/CAM技术的发展趋势10

2.2.1　微机CAD系统11

2.2　CAD硬件11

第二章　CAD系统环境11

2.1　引言11

2.2.2　工程工作站系统13

2.3　CAD软件14

2.3.1　支撑软件14

2.3.2　应用软件15

2.3.3　数据管理软件15

2.4.1　交互式绘图16

2.4.2　参数式绘图16

2.4 计算机辅助绘图16

第三章　工程数据库17

3.1　概述17

3.1.1　重要性17

3.1.2　什么是工程数据库17

3.1.3　工程数据库的研究对象18

3.2　数据结构18

3.2.1　名词术语解释18

3.2.2　线性表19

3.2.3　链表结构25

3.3.1　二维图形的基本变换33

3.3　图形变换的数学方法33

3.3.2　二维齐次坐标变换与矩阵表示34

3.3.3　三维图形变换37

3.3.4　三维投影变换40

3.4　窗口、视图及其坐标变换45

3.4.1　用户域的窗口区45

3.4.2　屏幕域和视图区45

3.4.3　窗口区和视图区的坐标变换45

3.5　图形裁剪46

3.5.1　二维线段的裁剪47

3.5.2　任意多边形的裁剪49

第四章　几何造型技术51

4.1　几何造型中的基本概念51

4.1.1　几何造型的现状51

4.1.2　几何造型的功能52

4.1.3　几何造型中的基本概念52

4.2　几何造型中形体表示的几种常用模式56

4.2.1　表示模式的要求56

4.2.2　几种常用的表示模式58

4.2.3　各种表示模式的特点与转换64

第五章　有限元法基础67

5.1　有限元分析的基本概念67

5.2　单元分析的一般方法68

5.2.1　建立位移函数68

5.2.2　推导单元刚度矩阵和单元载荷矩阵69

5.3　平面问题有限元法70

5.3.1　单元和位移模式70

5.3.2　应变和应力71

5.3.3　单元刚度矩阵72

5.3.4　解平面问题的步骤及程序框图73

5.3.5　平面问题有限元法计算简例74

5.4　有限元网格自动生成简介79

第二篇 通用绘图软件包AutoCAD 12.083

第六章　AutoCAD入门83

6.1　AutoCAD简介83

6.1.1　AutoCAD运行环境83

6.1.2　AutoCAD的基本功能84

6.2.1　安装AutoCAD88

6.2　安装、配置与启动AutoCAD88

6.2.2　配置AutoCAD89

6.2.3　启动AutoCAD93

6.3　AutoCAD屏幕、菜单及对话框93

6.3.1　AutoCAD屏幕93

6.3.2　AutoCAD菜单94

6.3.3　AutoCAD对话框98

6.3.4　状态行、控制键和功能键102

6.4.1　关于点和坐标系104

6.4　AutoCAD基本知识104

6.4.2　图形的单位、比例和绘图界限106

6.4.3　图形实体107

6.4.4　图层、颜色和线型108

6.4.5　AutoCAD的图形显示控制108

6.4.6　进入与退出AutoCAD110

6.4.7　绘图操作111

第七章 AutoCAD命令及使用118

7.1　命令的操作118

7.2　数据的输入119

7.3　实体选择124

7.3.1　实体选择方式设定的对话框命令（DDSELECT）124

7.3.2　实体选择方式125

7.3.3　实体选择命令（SELECT）128

7.4　AutoCAD命令简述128

7.4.1　实用类命令128

7.4.2　实体绘图类命令133

7.4.3　图形编辑类命令138

7.4.4　显示控制类命令148

7.4.5　图层和实体属性命令155

7.4.6　绘图辅助工具158

7.4.7　块与属性162

7.4.8　画剖面符号169

7.4.9　尺寸标注类命令172

7.4.10　三维功能184

第八章　设计绘图192

8.1　初始工作环境的设置——样板图192

8.1.1 标准样板图（ACAD.DWG）192

8.1.2　建立用户自己的样板图194

8.2　绘制平面几何图形197

8.3　绘制标准件及建立图形库205

8.3.1　六角头螺栓的绘制206

8.3.2　标准件图形库的建立210

8.4　绘制零件图及有关标注的处理213

8.4.1　绘制零件图形213

8.4.2　零件图上粗糙度、形状及位置公差的标注219

8.5　三维实体造型实例220

8.5.1　生成轴承座的三维实体221

8.5.2　了解轴承座重量、体积等物理特性232

8.5.3　生成轴承座的视图234

8.5.4　完成轴承座的零件图240

第九章 AutoCAD二次开发功能简介243

9.1　命令文件243

9.1.1　生成一个.SCR文件243

9.1.2　命令文件的调用244

9.1.3　有关编制命令文件的几个命令244

9.2　形（.SHP）文件245

9.2.2　形文件的编译（COMPILE命令）246

9.2.3　形文件的装入（LOAD命令）246

9.2.1　形的定义与生成形文件246

9.2.4　形文件的调用（SHAPE命令）247

9.3 程序参数文件（ACAD.PGP）247

9.3.1　定义在AutoCAD内部可执行的外部命令或程序247

9.4　AutoLISP语言简介248

9.5　ADS环境及C语言248

9.3.2　为AutoCAD内部命令定义别名和缩写248

9.6　图形交换文件249

9.6.1 图形交换文件的作用249

9.6.2　图形交换文件的类型及输入／输出命令250

第十章　其它253

10.1 关于AutoCAD Windows版253

10.2　关于AutoCAD 13.0259

10.3　关于AutoCAD的汉字操作263

第三篇 个人设计师设计绘图软件267

11.1　软件的安装及基本操作方法268

11.1.2　基本操作方法281

11.2.1　几何构造术语290

11.2　术语290

11.2.2　工作空间术语291

11.2.3　编排和描述术语292

11.2.4　环境术语293

11.2.5　曲线曲面术语294

11.3　CV-PD系统环境介绍295

11.3.1　文件管理295

11.3.2　菜单系统297

11.3.3　绘图功能300

11.4　PD命令概述302

第十二章　实用命令336

12.1　命令分类336

12.2　绘图工具341

12.2.1　构造工具341

12.2.2　编排工具348

12.2.3　编辑工具349

12.3　屏幕菜单的设计353

12.3.1　生成新的菜单系统353

12.4　图形编辑命令357

12.4.1　拷贝命令357

12.4.2　修改命令360

12.4.3　尺寸标注——Dimension366

第十一章　简介367

12.5.1　概述368

11.1.1　软件系统安装368

12.5　曲线曲面368

12.5.2　操作过程370

12.5.3　构造曲线372

12.5.4　构造曲面378

12.5.5　曲线曲面的修改381

第十三章　用户程序语言（UPL）387

13.1　UPL概述387

13.1.1　一般规则387

13.1.2　标志说明388

13.1.3　编译程序的应用389

13.1.4　UPL程序的运行390

13.2　变量和常数390

13.2.1　数据391

13.2.2　常数392

13.2.3　变量392

13.3.1　组数据段395

13.3　程序结构395

13.3.2　子程序和函数396

13.3.3　子程序（PROCS）396

13.3.4　函数（FUNCS）398

13.3.5　中间程序编译命令398

13.4　基本语句399

13.4.1　表达式399

13.4.2　赋值语句401

13.4.3　接受语句（ACCEPT）402

13.4.5　显示语句（DISPLAY）403

13.4.4　清除语句（CLEAR）403

13.4.6　显示字符语句（ECHO）404

13.4.7　退出语句（EXIT）404

13.4.8　转移语句（GOTO）404

13.4.9　条件转移语句（HF-THEN-ELSE-ENDIF）404

13.4.10　循环语句（Loop-END Loop）405

13.4.11　打印语句（PRINT）406

13.4.12　调用子程序语句（Calling PROCS）406

13.4.16　发送语句（SEND）407

13.4.15　返回语句（从子程序返回）407

13.4.14　返回语句（RETURN）（从函数返回）407

13.4.13　过程语句（PROCESS）407

13.4.17　窗口语句（WINDOW）408

13.5　文件输入输出408

13.5.1　文件变量属性409

13.5.2　文件名409

13.5.3　文件打开语句（OPEN）409

13.5.4　写语句（WRITE）410

13.5.5　读语句（READ）410

13.5.8　文件输入输出函数411

13.5.7　删除语句（DELETE）411

13.5.6　文件关闭语句（CLOSE）411

13.5.9　文件输入输出状态码412

13.6　绘图数据库语句412

13.6.1　插入语句（INSERT）412

13.6.2　检验语句（VERIFY）414

13.6.3　清除语句（ERASE）415

13.6.4 修改语句（MODIFY）416

13.6.5　数据库状态码417

14.1.1　吊钩418

第十四章　工程图设计418

14.1　几何图形的绘制418

14.1.2　支架420

14.2　三维形体的绘制421

14.2.1　切割式组合体421

14.2.2　叠加式组合体424

14.3　尺寸标注426

14.3.1　选择尺寸参数426

14.3.2　尺寸的标注426

14.3.3　修改尺寸427

14.4.1　插入剖面线430

14.4　剖面线的处理430

14.4.2　修改剖面线431

14.4.3　剖面线更新431

14.5　几何造型432

14.5.1　实例433

14.5.2　三维基本曲面构成434

第十五章　PDFEM有限元模型软件包440

15.1　概述440

15.2　PDFEM的主要特点440

15.3.2　几何实体441

15.3　PDFEM的模型化要素与约定441

15.3.1　坐标系441

15.4 PDFEM的工作环境443

15.4.1　人机通信方式443

15.4.2　屏幕工作区443

15.5 PDFEM的基本操作446

15.6 PDFEM自生几何图形447

15.6.1　指令语法和标点符号447

15.6.2　PDFEM自生几何图形构造指令448

15.6.3　构造新的几何图形450

15.6.4　调整GCD几何图形452

15.7　建立有限元模型的步骤和方法453

15.7.1　初定建模步骤453

15.7.2　PDFEM建立几何图形453

15.7.3　网格化几何图形建立有限单元454

15.7.4　合并网格454

15.7.5　插入并赋予材料描述和单元特性455

15.7.6　插入并赋予约束455

15.7.8　格式化456

15.7.7　加入载荷456

第四篇 综述概览457

第十六章　国外主要的CAD/CAM公司及软件457

16.1　Autodesk公司及AutoCAD457

16.2　Intergraph公司459

16.3　Computer Vision公司459

16.4　CADKEY公司460

16.5　CADAM公司461

16.7　美国PTC公司及Pro/ENGINEER软件462

16.6　IBM和Dassault Systems公司462

16.8　美国通用汽车公司EDS与UGII466

16.9　Cimatron 90（CAD/CAE/CAM）468

16.10　理光公司468

第十七章 国内主要的CAD/CAM软件470

17.1　综述470

17.1.1　应用470

17.1.2　评测471

17.2　MICCIMS系统482

17.7　PKPM软件483

17.6　FEA系统483

17.8　APTMG数控编程系统483

17.4　CPDS系统483

17.5　EH-CAPP系统483

17.3　PDGS系统483

17.9　MicCIMS集成制造系统484

17.10　CAM-SS数据语言编程系统486

17.11　北方CAD公司CAD软件487

17.12　大恒通用机械计算机辅助绘图与设计系统（HMCAD）490

17.13　THCAD 3.0清华通用机械设计系统491

17.14　HJACE 4.0清华AutoCAD中文化平台492

17.15　AVIDM航天飞行器集成化设计与制造系统494

附录496

附录A　AutoCAD系统变量一览表496

附录B　UPL内部子程序510

附录C　UPL内部函数514

附录D　UPL程序举例516

附录E　UPL编译错误信息说明520

参考文献522