計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)是計算機技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)計制造理論及方法相結(jié)合的一門多學(xué)科綜合性技術(shù)。其在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，極大地促進了制造模式的轉(zhuǎn)變。CAD/CAM技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。本書主要介紹CAD/CAM的基本概念、CAD/CAM的發(fā)展歷程、CAD/CAM功能、CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用狀況和CAD/CAM技術(shù)新的發(fā)展方向。
本書結(jié)合相關(guān)工程實例介紹CAD/CAM的基本概念、CAD/CAM的發(fā)展歷程、CAD/CAM功能、CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用狀況和CAD/CAM技術(shù)新的發(fā)展方向，并配套有課程資源和數(shù)字資源，方便學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，符合當(dāng)前教學(xué)改革方向。
CAD/CAM（計算機輔助設(shè)計與制造）是制造工程技術(shù)與計算機信息技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一門先進制造技術(shù)，它的應(yīng)用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計與制造的內(nèi)容和工作方式等都發(fā)生了根本性的變化，為制造業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，被視為工業(yè)化與信息化深度融合的重要支撐技術(shù)。目前CAD/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械、電子、航空航天、汽車、船舶、紡織、輕工及建筑等各個領(lǐng)域，它的研究與應(yīng)用水平已成為衡量一個國家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。為了在新時代的競爭中取得領(lǐng)先地位，主動應(yīng)對未來的CAD/CAM技術(shù)競爭，各國都提出了相應(yīng)的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，如德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略，我國的“中國制造2025”戰(zhàn)略等。這些發(fā)展戰(zhàn)略均以新的信息技術(shù)對傳統(tǒng)制造業(yè)進行變革，使制造變得智能、安全、高效、綠色。在此背景下，為主動應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，支撐國家的“中國制造2025”等一系列戰(zhàn)略，結(jié)合“新工科”及“一流專業(yè)”建設(shè)目標(biāo)，開展“CAD/CAM技術(shù)”課程教材改革及優(yōu)化具有重要意義。為此，本書結(jié)合當(dāng)前CAD/CAM技術(shù)及趨勢，并將“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念貫穿于編寫過程，以適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生培養(yǎng)形式，使學(xué)生了解掌握CAD/CAM前沿技術(shù)，培養(yǎng)其利用學(xué)科交叉解決問題的思維模式。
全書共8章。第1章主要對CAD/CAM的基本概念、CAD/CAM的發(fā)展歷程及其發(fā)展方向、CAD/CAM系統(tǒng)的概念和軟硬件進行了介紹。第2章對CAD/CAM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的管理方法、常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、工程數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用等基礎(chǔ)知識做了較全面的講解。第3章對計算機圖形顯示及建模技術(shù)進行了介紹，如圖形顯示基本原理、圖形的幾何變換方法、圖形的真實感處理方法、幾何建模方法、圖形剪裁技術(shù)和圖形消隱技術(shù)等基礎(chǔ)知識。第4章對計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)進行了介紹，結(jié)合當(dāng)前計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展情況及作者科研經(jīng)歷，對專家系統(tǒng)和智能CAD在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用進行了說明，并結(jié)合三維建模軟件Creo實例，進一步深化講解了計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的理論與方法。第5章介紹計算機輔助工程(CAE)分析技術(shù)相關(guān)知識，包括有限元分析方法、優(yōu)化設(shè)計理論、計算機仿真技術(shù)及相應(yīng)的仿真軟件等內(nèi)容，為了方便教學(xué)，給出相應(yīng)的CAE分析案例。第6章對計算機輔助工藝過程設(shè)計技術(shù)中的零件信息的描述和輸入、派生式CAPP系統(tǒng)、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)、CAPP專家系統(tǒng)等內(nèi)容做了較全面的介紹。第7章對計算機輔助制造、計算機輔助數(shù)控編程技術(shù)的基本原理、內(nèi)容和步驟進行了介紹，主要包括數(shù)控機床選擇及其坐標(biāo)系統(tǒng)確定、加工刀具補償方法、數(shù)控銑削編程基本術(shù)語、數(shù)控程序結(jié)構(gòu)以及常用數(shù)控指令等知識講解。第8章對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及集成技術(shù)的相關(guān)知識做了較全面的介紹，主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理概念、PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及功能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、工作流與過程管理的概念及PDM在現(xiàn)代企業(yè)中的集成作用等相關(guān)內(nèi)容。
本書由肖艷秋、崔光珍、孫春亞主編，王鵬鵬、郭志強、李安生參編。實驗室研究生夏苑菲、禹建坤、張偉利、路華、蔡一洲、趙軒、周志成、楊軍勝參加了部分章節(jié)的文字及圖表的校訂工作。
在本書編寫過程中，作者參考了其他版本同類書和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、文獻資料等，在此對其作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中難免有疏虞之處，敬請廣大讀者和專家批評指正。
編者
2022年6月
鄭州輕工業(yè)大學(xué)教授，博導(dǎo)，學(xué)科建設(shè)辦公室主任，河南省高等學(xué)校黃大年式教師團隊負(fù)責(zé)人，中國機械工程學(xué)會成組分會會員，河南省制造業(yè)信息化專家組成員。主要研究領(lǐng)域：數(shù)字化設(shè)計與制造，智能機電系統(tǒng)。先后發(fā)表20多篇論文，編寫出版教材《機械設(shè)計實驗教程》（第2版）,機械工業(yè)出版社，2017.12。
第1章CAD/CAM技術(shù)概述(1)
1.1CAD/CAM技術(shù)(1)
1.2CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展(3)
1.3CAD/CAM系統(tǒng)(11)
習(xí)題(34)
第2章CAD/CAM系統(tǒng)常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(35)
2.1概述(35)
2.2常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(37)
2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用(51)
習(xí)題(55)
第3章計算機圖形顯示及建模技術(shù)(56)
3.1計算機圖形顯示基本原理(56)
3.2圖形元素生成的基本原理(58)
3.3幾何建模方法(79)
習(xí)題(105)
第4章計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計(106)
4.1概述(106)
4.2產(chǎn)品設(shè)計過程分析(110)
4.3參數(shù)化與模塊化設(shè)計(116)
4.4CAD軟件介紹(Creo)(125)
4.5三維建模實例——基于Creo的自上而下的管片拼裝機組件設(shè)計(130)
習(xí)題(136)
第5章計算機輔助工程分析(137)
5.1概述(137)
5.2有限元法(138)
5.3優(yōu)化設(shè)計(152)
5.4計算機仿真(160)
習(xí)題(168)
第6章計算機輔助工藝設(shè)計(170)
6.1計算機輔助工藝設(shè)計的概述(170)
6.2零件信息和計算機輔助工藝設(shè)計的步驟(174)
6.3派生式CAPP系統(tǒng)(181)
6.4創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)(189)
6.5CAPP專家系統(tǒng)(196)
習(xí)題(205)
第7章計算機輔助制造技術(shù)(207)
7.1計算機輔助制造概述(207)
7.2數(shù)控加工技術(shù)及數(shù)控機床(208)
7.3數(shù)控編程(217)
7.4智能制造(243)
7.5柔性制造(245)
習(xí)題(247)
第8章產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及集成技術(shù)(249)
8.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理概述(249)
8.2PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與功能(255)
8.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理(257)
8.4工作流與過程管理(260)
8.5PDM在現(xiàn)代企業(yè)中的集成應(yīng)用(262)
習(xí)題(270)
參考文獻(271)
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