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前言1

第1章概论1

1.1 CAD、CAPP、CAM技术概要1

1.1.1 CAD技术1

1.1.2 CAPP技术1

1.1.3 CAM技术1

1.2 CAD/CAPP/CAM集成的基本概念2

1.2.1 产品生产过程和CAD/CAPP/CAM集成2

1.3.1 CAD技术的发展及其在机械工业中的应用3

1.3 CAD、CAPP、CAM及其集成技术的发展概况3

1.2.3 CAD/CAPP/CAM集成在CIMS中的地位3

1.2.2 CAD与CAPP及CAM的集成3

1.3.2 CAPP技术的产生、发展及其在机械工业中的应用5

1.3.3 CAM技术的发展及其在机械工业中的应用6

1.3.4 CAD/CAP/CAM集成技术的发展概况7

1.4 CAD/CAPP/CAM集成技术相关术语9

第2章CAD系统软硬件及图形接口技术12

2.1 CAD系统硬件12

2.1.1 计算机系统12

2.1.2 图形输入设备13

2.2 CAD系统软件14

2.1.3 图形显示设备14

2.1.4 图形绘制设备14

2.2.1 系统软件15

2.2.2 支撑软件15

2.2.3 应用软件16

2.3 交互技术与用户接口17

2.3.1 用户接口常用形式17

2.3.2 交互技术17

2.4 一个用户接口管理系统UIMS18

2.4.1 UIMS简介18

2.4.2 命令的组织21

2.4.3 菜单定义22

2.4.4 绘图窗口管理23

2.4.5 绘图输出25

2.4.6 数据输入27

2.4.7 对话框交互30

2.4.8 其它功能32

第3章CAD的建模技术33

3.1 线框造型34

3.2.2 Ferguson曲线35

3.2.1 自由曲线的生成与参数方程35

3.2 自由曲线35

3.2.3 Bezier曲线37

3.2.4 B样条曲线40

3.2.5 非均匀有理B样条（NURBS）曲线44

3.3 曲面造型45

3.3.1 概述45

3.3.2 Coons曲面46

3.3.3 Beizer曲面47

3.3.4 B样条曲面47

3.3.6 曲面的反算、拼接和互化48

3.3.5 NURBS曲面48

3.4 实体造型49

3.4.1 布尔运算49

3.4.2 边界表示法51

3.4.3 构造实体几何53

3.4.4 CSG与B-rep混合造型方法55

3.4.5 扫描表示法56

3.5 CAD建模技术的发展57

3.5.1 特征造型57

3.5.2 参数化造型59

4.2.1 分类编码系统概述64

4.2 零件分类编码系统64

第4章成组技术64

4.1 成组技术的基本原理64

4.2.2 OPITZ分类编码系统65

4.2.3 其它编码系统简介68

4.3 零件分组方法71

4.3.1 特征数据法72

4.3.2 生产流程法74

4.3.3 模糊聚类法78

4.4 成组技术应用78

4.4.1 成组工艺78

4.4.3 成组技术在CAD中的应用79

4.4.2 成组生产单元的组织79

4.4.4 成组技术与CIM的关系81

第5章CAPP技术83

5.1 CAPP概述83

5.1.1 CAPP的提出83

5.1.2 CAPP在CAD/CAM集成系统中的作用84

5.1.3 CAPP发展简史及分类84

5.1.4 CAPP系统的基本结构85

5.2.1 图纸信息的描述与人机交互式输入86

5.2 CAPP系统零件信息的描述与输入86

5.2.2 从CAD系统直接输入零件信息87

5.2.3 图形扫描及识别技术的输入方式88

5.2.4 CAPP系统零件信息模型89

5.3 派生式CAPP系统89

5.3.1 基于GT的派生式CAPP系统90

5.3.2 基于特征的派生式CAPP系统93

5.4 创成式CAPP系统98

5.4.1 创成式CAPP系统概述98

5.4.2 创成式CAPP系统设计的一般过程98

5.4.3 一般创成式CAPP系统的工艺决策99

5.4.4 基于专家系统的工艺决策方法103

5.5 CAPP系统中的工序设计107

5.5.1 加工余量与毛坯的确定108

5.5.2 工序尺寸的确定109

5.5.3 工序图的绘制111

5.5.4 切削用量的确定114

5.5.5 加工过程优化114

5.5.6 工时定额的确定114

5.6 工艺数据库与知识库116

5.6.1 工艺数据与知识的种类和特点116

5.6.2 工艺数据与知识的获取与表达117

5.6.3 工艺数据与知识库的设计119

5.6.4 构造工艺数据库与知识库的一般步骤121

5.7 存在的问题和发展趋势121

5.7.1 存在的问题121

5.7.2 发展趋势122

5.7.3 其它类型的CAPP系统简介124

5.8 集成化CAPP系统HZ-RCAP124

5.8.1 HZ-RCAP的组成125

5.8.2 HZ-RCAP的功能125

5.8.3 HZ-RCAP的总体结构与基本工作过程126

5.8.4 HZ-RCAP的工艺决策策略127

5.8.5 HZ-RCAP工艺数据与知识的管理127

5.8.6 HZ-RCAP的工序图绘制128

5.8.7 HZ-RCAP的工时计算128

第6章 CAM技术131

6.1 概述131

6.1.1 CAM与数控编程131

6.1.2 数控编程的内容与步骤131

6.1.3 数控编程的标准与代码134

6.1.4 数控编程的指令代码138

6.1.5 数控加工程序的结构与格式141

6.1.6 数控编程的方法及其发展143

6.2 手工编程方法144

6.2.1 数控车床的程序编制144

6.2.2 数控铣床的程序编制145

6.3 计算机数控自动编程方法147

6.3.1 数控语言编程方法148

6.3.2 数控图形编程方法153

6.4 计算机数控自动编程系统的刀位算法154

6.4.1 自由曲线的刀位点计算154

6.4.2 平面型腔零件加工时刀位点算法155

6.4.3 基于等距面精确裁剪的加工方法156

6.5 数控加工仿真157

6.5.1 车削仿真158

6.5.2 铣削仿真159

第7章CAD/CAPP/CAM集成技术161

7.1 CIMS环境下的CAD/CAPP/CAM161

7.1.1 CAD/CAPP/CAM系统与MIS的关系161

7.1.2 CAD/CAPP/CAM系统与MAS的关系161

7.1.3 CAD/CAPP/CAM系统与CAQ的关系162

7.1.4 CAD/CAPP/CAM集成方式162

7.1.5 关于CAD/CAPP/CAM集成的关键技术问题163

7.2.1 产品建模技术的发展概况164

7.2 特征建模技术164

7.2.2 特征建模方法综述165

7.2.3 特征概念与分类165

7.2.4 特征联系167

7.2.5 特征的表达方法167

7.2.6 特征库的建立168

7.2.7 零件信息模型169

7.2.8 机械产品的装配模型172

7.3.1 CAD/CAM工程数据库的特点和功能要求175

7.3 CAD/CAPP/CAM集成数据管理175

7.3.2 集成数据管理的参考模型178

7.3.3 基于客户/服务器异构分布式数据库系统结构179

7.4 产品数据交换标准181

7.4.1 IGES标准181

7.4.2 STEP标准183

7.5 CAD/CAPP/CAM集成系统示例186

7.5.1 某纺机厂CAD/CAPP/CAM集成系统186

7.5.2 Pro/Engineer系统190

参考文献191