計算機輔助製造

“計算機輔助製造”是機械設計製造及其自動化、車輛工程、機械電子工程等工科專業的一門專業課程。計算機輔助製造課程內容涉及的知識面寬、知識點多、綜合性強, 與工程實際結合緊密。本書包括計算機輔助製造的發展與趨勢、計算機輔助製造的共性技術、成組技術及其零件分類編碼、計算機輔助工藝設計、計算機輔助數控編程、計算機輔助質量系統、CAD/ CAM 集成的數據交換標準、工業4. 0 與智能製造等內容。本書可作為普通高等學校機械工程類各專業“計算機輔助製造”課程的本科教材, 也可供高職高專院校機械類專業師生和從事機械工程的技術人員參考。

前言

第1 章　緒論 1

1. 1　製造系統以及計算機輔助製造 1

1. 1. 1　製造系統的基本概念 1

1. 1. 2　計算機輔助製造的定義 4

1. 1. 3　計算機輔助製造技術的內容 4

1. 2　計算機輔助製造技術的發展與趨勢 9

1. 2. 1　計算機輔助製造技術的形成 9

1. 2. 2　計算機輔助製造技術的發展趨勢 10

思考題與習題 13

第2 章　計算機輔助製造的共性技術 14

2. 1　移動終端 14

2. 2　虛擬現實技術 15

2. 3　計算機輔助製造的資料庫系統 18

2. 3. 1　資料庫的概念 19

2. 3. 2　資料庫的系統結構 19

2. 3. 3　資料庫的設計與訪問技術 19

2. 3. 4　常用資料庫系統管理軟體(DBMS) 簡介 21

2. 4　計算機輔助製造中資料庫系統設計 24

2. 4. 1　系統資料庫組成 24

2. 4. 2　系統資料庫概念結構設計 26

2. 4. 3　系統資料庫邏輯結構設計 27

2. 5　計算機輔助製造的系統開發工具 28

2. 5. 1　Visual C++6. 0 應用程序開發工具 28

2. 5. 2　JAVA 應用程序開發工具 29

2. 5. 3　MicroSoft. NET Framework 29

2. 5. 4　Python 應用程序開發工具 29

2. 5. 5　資料庫與Python 30

思考題與習題 31

第3 章　成組技術及其零件分類編碼 33

3. 1　成組技術的基本原理 33

3. 1. 1　概述 33

3. 1. 2　零件的相似性 34

3. 1. 3　零件分組常用方法 35

3. 1. 4　成組技術的應用 37

3. 2　零件分類編碼系統 39

3. 2. 1　零件分類編碼的概念 39

3. 2. 2　零件分類編碼系統的結構 39

3. 2. 3　零件分類編碼系統 41

3. 3　零件分類編碼的方法 44

3. 3. 1　零件編碼分類法 44

3. 3. 2　分類編碼法劃分零件族的步驟 46

3. 3. 3　智能零件編碼分類方法 47

3. 4　柔性編碼系統和計算機自動柔性編碼 47

3. 4. 1　柔性編碼系統 47

3. 4. 2　計算機自動柔性編碼 48

3. 5　零件的成組工藝設計與實施 49

3. 5. 1　成組工藝過程設計 49

3. 5. 2　成組工藝的實施 50

思考題與習題 50

第4 章　計算機輔助工藝設計 51

4. 1　CAPP 的基本概念與發展 53

4. 1. 1　CAPP 的發展歷程 53

4. 1. 2　CAPP 的發展趨勢 54

4. 1. 3　CAPP 的功能需求 55

4. 1. 4　CAPP 系統的基本組成 59

4. 1. 5　CAPP 系統的常用類型 61

4. 2　CAPP 系統零件信息輸入 65

4. 2. 1　分類編碼描述法 65

4. 2. 2　語言描述與輸入法 65

4. 2. 3　知識表示描述法 65

4. 2. 4　基於形狀特徵或表面元素的描述法 65

4. 2. 5　基於特徵拼裝的計算機繪圖與零件信息的描述法 66

4. 2. 6　基於產品數據交換規範的產品建模與信息輸入方法 66

4. 3　CAPP 系統中的工藝決策與工序設計 66

4. 3. 1　創成式CAPP 系統的工藝決策 67

4. 3. 2　基於專家系統CAPP 的工藝決策 68

4. 4　CAPP 的工藝資料庫技術 77

4. 4. 1　工藝設計信息處理模式 78

Ⅵ　計算機輔助製造

4. 4. 2　工藝卡片的資料庫模型 79

4. 4. 3　工藝資源資料庫 80

4. 4. 4　工藝設計信息資料庫 81

4. 4. 5　工藝知識的定義與分類 82

4. 5　三維數字化工藝系統 85

4. 5. 1　系統總體架構 85

4. 5. 2　系統功能結構 86

4. 5. 3　簡要功能說明 87

4. 5. 4　信息集成技術 97

4. 6　開目CAPP 98

4. 6. 1　工藝規程文件編製 100

4. 6. 2　用戶界面介紹 100

4. 6. 3　可運用的資源 100

4. 6. 4　工序設計 104

4. 6. 5　文件儲存 106

4. 6. 6　列印輸出 107

思考題與習題 108

第5 章　計算機輔助數控編程 109

5. 1　數控編程基礎 109

5. 1. 1　數控機床的坐標系 109

5. 1. 2　數控程序的結構及代碼指令 112

5. 2　數控編程方法 114

5. 2. 1　手工編程 115

5. 2. 2　數控語言自動編程 116

5. 2. 3　CAD/ CAM 自動編程 118

5. 3　基於CAXA 的數控車削自動編程 121

5. 3. 1　數控車編程特點 121

5. 3. 2　CAXA 數控車2013 用戶界面及功能 122

5. 3. 3　CAXA 數控車2013 的基本概念 126

5. 3. 4　CAXA 數控車2013 的基本操作 128

5. 3. 5　CAXA 數控車2013 的繪圖實例 130

5. 3. 6　CAXA 數控車2013 加工操作 132

5. 3. 7　CAXA 數控車2013 加工實例 136

5. 4　基於CAXA 的數控銑削自動編程 142

5. 4. 1　CAXA 製造工程師2013 用戶界面及功能 143

5. 4. 2　CAXA 製造工程師2013 的基本概念 145

5. 4. 3　CAXA 製造工程師2013 的基本操作 146

5. 4. 4　CAXA 製造工程師2013 的零件造型 148

5. 4. 5　CAXA 製造工程師2013 銑削加工操作 150

目錄Ⅶ

5. 4. 6　CAXA 製造工程師2013 加工實例 161

思考題與習題 175

第6 章　計算機輔助質量系統 179

6. 1　計算機輔助質量系統的基本概念 179

6. 1. 1　計算機輔助質量系統的基本功能 180

6. 1. 2　計算機輔助質量系統的系統框架 181

6. 2　計算機輔助加工過程的監控 185

6. 2. 1　計算機輔助加工過程監測的內容 185

6. 2. 2　計算機輔助加工過程監測系統的基本結構 185

6. 2. 3　計算機輔助加工過程監測中常用的感測器 186

6. 2. 4　計算機輔助加工過程監測的一般方法 187

6. 2. 5　計算機輔助加工過程監測應用實例 188

6. 2. 6　誤差補償技術 190

6. 3　計算機輔助質量檢測 191

6. 3. 1　三坐標測量機 191

6. 3. 2　虛擬儀器 193

思考題與習題 194

第7 章　CAD / CAM 集成的數據交換標準 195

7. 1　CAD/ CAM 集成與數據交換 195

7. 1. 1　CAD/ CAM 數據交換技術的發展 195

7. 1. 2　CAD/ CAM 數據交換的方式 195

7. 2　常用的數據交換格式 196

7. 2. 1　初始圖形信息交換規範 196

7. 2. 2　產品數據交換標準STEP 200

思考題與習題 216

第8 章　工業4. 0 與智能製造 217

8. 1　工業4. 0 217

8. 2　中國製造2025 219

8. 3　智能製造 221

8. 3. 1　國內外發展趨勢 221

8. 3. 2　智能製造核心信息設備 222

8. 3. 3　我國智能製造的發展規劃 223

思考題與習題 224

參考文獻 225