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1CAD技术概论1

1.1机械设计概述1

1.2CAD技术的内涵2

1.3 CAD技术在我国制造业中的应用4

1.4CAD技术发展简史6

1.5 CAD技术发展趋势7

习题8

2CAD系统9

2.1CAD系统的构成和配置形式9

2.1.1系统的基本组成9

2.1.2计算机类型9

2.1.3CAD系统的配置形式11

2.2.1计算机主机15

2.2CAD系统的硬件15

2.2.2外存储器16

2.2.3图形输入设备17

2.2.4图形输出设备19

2.2.5图形显示设备22

2.3CAD系统的软件25

2.3.1系统软件26

2.3.2CAD支撑软件28

2.3.3 CAD图形支撑软件的发展29

2.3.4典型CAD软件简介29

习题32

3工程手册的数据处理33

3.1数表的程序化33

3.1.1六个实例33

3.1.2一元函数的插值39

3.1.3二元函数的插值41

3.2线图的程序化45

3.3建立经验公式的方法45

3.3.1最小二乘法拟合的基本思想46

3.3.2最小二乘法的多项式拟合46

3.3.3最小二乘法的其他函数的拟合49

3.3.4列主元素高斯消去法求解线性联立方程49

习题54

4机械CAD中常用的数据结构55

4.1基本概念55

4.2线性表56

4.2.1线性表的顺序存储结构57

4.2.2线性表的链式存储结构59

4.3.2栈的运算68

4.3.1栈的结构68

4.3栈68

4.3.3栈的应用举例69

4.4树71

4.4.1树的逻辑结构71

4.4.2树的存储结构72

4.4.3树的应用举例73

4.5二叉树74

4.5.1二叉树的逻辑结构74

4.5.2二叉树的存储结构75

4.5.3二叉树的遍历75

4.5.4树的二叉树表示77

4.5.5二叉树的应用举例77

习题80

5.1基本概念81

5信息存储与管理81

5.2.1顺序文件82

5.2文件系统82

5.2.2索引文件83

52.3多重链表文件84

5.2.4倒排文件86

5.3数据库系统87

5.3.1数据库系统的主要特征87

5.3.2数据库系统的基本组成89

5.3.3数据库系统的体系结构90

5.3.4数据模型91

5.4VisualFoxpro 6.0关系型数据库系统92

5.4.1Visual Foxpro 6.0的启动92

5.4.3Visual Foxpro 6.0数据库的设计93

5.4.2Visual Foxpro 6.0的主界面93

5.4.4数据的查询98

5.4.5数据库的维护101

5.4.6Visual Foxpro 6.0与高级语言的接口102

5.4.7Visual Foxpro与Internet105

5.5工程数据库系统简介107

5.5.1工程数据分析107

5.5.2工程数据库系统的主要特点108

习题109

6图形变换110

6.1图形变换的方法110

6.1.1构成图形的基本要素及其表示方法110

6.1.2点的变换110

6.2.1二维基本变换111

6.2二维图形几何变换111

6.2.2二维组合变换118

6.3三维图形几何变换121

6.3.1三维基本变换矩阵121

6.3.2三维基本变换122

6.3.3三维基本变换矩阵的组合126

6.4三维图形投影变换128

6.4.1平行投影变换129

6.4.2透视投影变换135

习题140

7图形技术基础142

7.1坐标系142

7.1.1世界坐标系142

7.1.2观察坐标系142

7.2图形的输出143

7.2.1窗口与视区143

7.1.3规格化设备坐标系143

7.1.4设备坐标系143

7.2.2窗口视区变换144

7.2.3二维图形的输出流程146

7.2.4三维形体的输出流程146

7.3二维图形的裁剪147

7.3.1点的裁剪147

7.3.2直线段的裁剪147

7.4隐藏线和隐藏面的消除152

7.4.1隐藏线和隐藏面问题152

7.4.2消隐算法中的基本测试方法153

7.4.3 z向深度缓冲区算法156

7.4.5循环细分算法157

7.4.4扫描线算法157

7.5图形标准159

7.5.1图形核心系统GKS及GKS-3D160

7.5.2程序员级层次结构交互式图形系统PHIGS161

7.5.3图形程序库OpenGL162

7.5.4三维几何造型引擎ACIS168

习题171

8二维几何建模方法172

8.1交互几何建模172

8.1.1AutoCAD图形系统简介172

8.1.2交互几何建模的一般步骤188

8.1.3交互几何建模实例189

8.2参数化几何建模195

8.2.1图形参数化195

8.2.2参数化几何建模的编程实现197

8.2.3参数化几何建模的非编程实现199

8.3.1形状特征的概念与确定203

8.3形状特征拼合法几何建模203

8.3.2形状特征拼合法的编程实现204

8.4二维装配图建模210

8.4.1装配图设计方法概述210

8.4.2装配图中的隐藏线处理211

8.4.3装配图建模实例212

习题214

9三维产品建模技术217

9.1三维几何造型技术217

9.1.1几何造型概述217

9.1.2三维几何造型系统的三种模型218

9.1.3三维实体表示方法222

9.1.4实体造型的理论基础230

9.1.5离散法实体造型的实现240

9.1.6典型实体造型系统简介246

9.2.1特征建模概述250

12.43C/PDM的集成方法250

9.2特征建模技术250

9.2.2特征定义251

9.2.3形状特征的分类252

9.2.4基于特征的零件信息模型254

9.2.5特征建模的方法及其实现254

9.3参数化与变量化设计技术256

9.3.1参数化设计与变量化设计的基本概念257

9.3.2变量化设计中的方程组整体求解法259

9.3.3参数化设计中的辅助线作图法261

9.3.4商用CAD系统参数化设计功能举例267

习题270

10.1产品数据交换的方式272

10产品数据交换技术272

10.2DXF文件的图形数据交换273

10.2.1有关DXF文件的命令273

10.2.2DXF文件的结构274

10.2.3从DXF文件中提取数据282

10.2.4用C语言构造DXF文件的接口程序286

10.3IGES文件的图形数据交换288

10.3.1IGES概述288

10.3.2IGES文件的结构289

10.3.3IGES产品模型290

10.3.4IGES应用中存在的问题291

10.4.2 STEP标准的基本内容292

10.4STEP标准292

10.4.1STEP标准概述292

10.4.3描述方法293

10.4.4集成信息资源297

10.4.5应用协议299

10.4.6实现方法300

10.4.7STEP应用304

10.5其他格式的数据交换305

习题306

11产品数据管理技术307

11.1产品数据管理的概念307

11.2PDM系统的体系结构308

11.3 PDM系统的主要功能308

11.3.1电子仓库与文档管理308

11.3.2产品结构与配置管理311

11.3.3工作流与过程管理315

11.3.4零件分类管理与检索316

11.3.5工程变更管理317

11.3.6其他317

11.4PDM软件简介318

11.4.1iMAN软件318

11.4.2Metaphase软件320

11.4.3国产PDM软件323

11.5PDM系统的实施方法324

11.5.1PDM实施的内容324

11.5.2PDM实施的步骤324

11.5.3PDM实施的信息建模326

11.6PDM应用实施举例331

11.5.4PDM实施的阶段331

11.7 PDM技术的发展趋势333

习题335

123C/PDM集成技术336

12.13C集成概述336

12.1.13C集成的概念336

12.1.23C集成的内容337

12.1.33C内部集成存在的问题与解决办法338

12.2CAD/CAPP的集成方法341

12.2.1CAPP的概念、功能与作用341

12.2.2CAPP系统的类型341

12.2.3CAD/CAPP的集成方法343

12.3CAPP/CAM的集成方法344

12.3.1CAM的概念、功能与作用344

12.3.2数控编程方法简述346

12.3.4CAPP/CAM的集成方法348

12.3.3CAD/CAPP/CAM集成的概念模型348

12.4.1PDM应用集成的三个层次350

12.4.23C/PDM集成的信息流分析352

12.4.33C/PDM集成的体系结构353

12.4.43C/PDM集成的实现方法353

12.5集成系统举例354

12.5.1示例1——3C集成354

12.5.2示例2——3C/iMAN集成355

习题358

参考文献359

缩略语解释360