基于UG的CAD/CAM技術(shù)

　　內(nèi)容簡介目錄 本書以UG軟件為載體，以CAD／CAM基礎(chǔ)知識(shí)為主線，將CAD／CAM技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的了解和UG軟件的學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來，以達(dá)到快速入門和應(yīng)用的目的，著重講述了制造業(yè)中的CAD／CAM技術(shù)及應(yīng)用，包括計(jì)算機(jī)圖形處理與建模技術(shù)、裝配建模技術(shù)、數(shù)控加工編程、基于UG的CAD／CAM技術(shù)及其基本操作方法。本書可作為機(jī)械設(shè)計(jì)、一制造及自動(dòng)化專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為制造業(yè)CAD／CAM技術(shù)和UG軟件培訓(xùn)技術(shù)的實(shí)用教材和參考書。CAD／CAM技術(shù)是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而形成的一門新技術(shù)。隨著人類進(jìn)入21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程大大加快，作為20世紀(jì)工程領(lǐng)域最杰出的成就之一的CAD／CAM技術(shù)，在制造業(yè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。而Unigraphics（簡稱UG）作為當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造業(yè)CAD／CAE／CAM的高端軟件之一，為制造行業(yè)產(chǎn)品的迅捷制造和新產(chǎn)品開發(fā)的全過程提供了一種最優(yōu)的解決方案。UG軟件作為知識(shí)驅(qū)動(dòng)制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先者之一和推進(jìn)制造業(yè)信息化工程的一個(gè)重要的技術(shù)支撐，很好地體現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識(shí)工程的組合。目前以UG高端軟件為載體的CAD／CAM技術(shù)已經(jīng)在航天航空、汽車、機(jī)械工程、家電產(chǎn)品等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和制造中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅顯著簡化了復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)檔次和水平，而且降低了產(chǎn)品的制造成本，捉高了企業(yè)的迅捷制造能力和快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇和全球化經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的不斷形成，對(duì)于制造業(yè)，21世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心將是新產(chǎn)品的開發(fā)能力、制造能力和企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力。而企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)過程中的關(guān)鍵又是對(duì)掌握先進(jìn)技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人才的競(jìng)爭(zhēng)。因此學(xué)習(xí)CAD／CAM技術(shù)，特別是能夠掌握和自如應(yīng)用1～2種流行的高端三維CAD／CAE／CAM軟件，對(duì)于廣大工程技術(shù)人員，特別是即將走向社會(huì)，參與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)械工程學(xué)科的莘莘學(xué)子就顯得格外重要。CAD／CAM技術(shù)涉及的內(nèi)容廣泛并自成體系，而UG作為目前知識(shí)體系最龐大、內(nèi)容最完整和領(lǐng)先的CAD／CAE／CAM集成軟件之一，對(duì)于一個(gè)初學(xué)者，要掌握其全部的內(nèi)容和精華并運(yùn)用自如也決非易事。為使讀者能夠在較短的時(shí)間內(nèi)了解CAD／CAM技術(shù)并初步掌握其應(yīng)用，作者首次嘗試以UG軟件為載體，以CAD／CAM技術(shù)的講解為主線，試圖將對(duì)CAD／CAM技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的了解和UG軟件的學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來，達(dá)到快速入門和應(yīng)用的目的。對(duì)于本書的學(xué)習(xí)，要求讀者具有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)編程語言、計(jì)算機(jī)繪圖以及機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)控機(jī)床等前期知識(shí)。本書可作為機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)械類相近專業(yè)本科生與研究生的教材，也可作為制造業(yè)CAD／CAM技術(shù)培訓(xùn)和UG軟件技術(shù)培訓(xùn)的實(shí)用教材與參考書。本書由高航（大連理工大學(xué)）、張耀滿（東北大學(xué)）、王世杰（沈陽工業(yè)大學(xué)）領(lǐng)銜編著，萬立新和李舒（沈陽萬龍信息科技有限公司）、陸穎（東北大學(xué)）、趙文輝（沈陽工業(yè)大學(xué)）參與了部分章節(jié)的編寫和文字整理工作。各章編著人員：第1章和第2章：高航：第3章：張耀滿；第4章：王世杰、趙文輝；第5章：高航、陸穎；第6章：張耀滿、趙文輝；第7章：萬立新、李舒：第8章：王世杰、趙文輝。全書由高航統(tǒng)稿，由高航擔(dān)任主編，張耀滿、王世杰擔(dān)任副主編。全書由中國區(qū)技術(shù)部UG／CAD資深培訓(xùn)專家洪如瑾教授和東北大學(xué)王仁德教授聯(lián)合審校。本書作者在規(guī)劃、編寫過程中參考了多本國內(nèi)流行的CAD／CAM技術(shù)教材，參考了UGNX2．0和UGNXl．0軟件的相關(guān)技術(shù)手冊(cè)、資料以及UG技術(shù)方面的著作，特別是得到了沈陽萬龍信息科技有限公司的鼎立協(xié)助，為本書的編寫提供了寶貴的UG軟件工程應(yīng)用方面的一些成功實(shí)例。此外，東北大學(xué)研究生高長才、張逸鵬協(xié)助進(jìn)行了部分書稿圖表的整理工作，在此一并表示衷心的感謝。由于作者水平有限，對(duì)CAD／CAM技術(shù)和UG軟件的了解和掌握還很膚淺，而將CAD／CAM技術(shù)與UG技術(shù)綜合在一本書中講解尚屬首次嘗試，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者2004年6月 第1章CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展與UG技術(shù)1．1 CAD／CAM技術(shù)概述1．1．1 基本概念1．1．2 CAD／CAM系統(tǒng)的組成1．1．3 CAD／CAM系統(tǒng)的支撐技術(shù)1．2制造業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的基本模式1．3制造業(yè)CAD／CAM技術(shù)及信息化工程的發(fā)展1．4 UG技術(shù)及其在現(xiàn)代制造業(yè)中的作用1．4．1 UG技術(shù)概述1．4．2產(chǎn)品的創(chuàng)新與開發(fā)在UG中的體現(xiàn)1．4．3 UG的協(xié)同制造工程1．5 UG軟件主要功能模塊簡介1．5．1 UG／WAVE1．5．2 UG／CAM1．5．3 UG／CAE1．5．4 UG／OPEN1．5．5 UG／Web1．5．6 UG／數(shù)據(jù)交換1．5．7 UG／SE程應(yīng)用第2章 計(jì)算機(jī)輔助圖形處理和CAD／CAM建模技術(shù)基礎(chǔ)2．1基本概念2．1．1計(jì)算機(jī)輔助圖形處理2．1．2圖形軟件的種類及其功能2．1．3幾種常見圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)2．1．4計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示與建模的含義2．2計(jì)算機(jī)輔助圖形處理技術(shù)2．2．1 圖形生成方法2．2．2窗口、視區(qū)的變換2．2．3二維圖形的幾何變換原理2．2．4三維圖形的幾何變換原理2．2．5交互式繪圖2．2．6參數(shù)化變量化繪圖2．3 CAD／CAM建模技術(shù)2．3．1概述2．3．2幾何建模2．3．3特征建模第3章基于UG的實(shí)體建模技術(shù)3．1 UG的用戶界面及其操作3．1．1用戶界面概述3．1．2文件管理3．1．3 212具欄的定制3．1．4通用工具3．1．5 212作坐標(biāo)系（WCS）3．1．6層（Layer）3．1．7視圖布局（Layout）3．1．8建模的基本步驟3．2 212作環(huán)境的參量設(shè)置3．2．1對(duì)象設(shè)置3．2．2顯示設(shè)置3．2．3顯示控制（Visualization Performance）3．2．4選擇（Selection）3．2．5用戶界面設(shè)置3．2．6三維輸入設(shè)備3．2．7 212作平面3．3體素特征3．3．1塊（Block）3．3．2 圓柱（Cylinder）3．3．3 錐（Cone）3．3．4球（Sphere）3．3．5基本體素的編輯3．4 UG草圖繪制3．4．1概述3．4．2建立草圖3．4．3對(duì)草圖名稱進(jìn)行修改3．4．4建立草圖對(duì)象3．4．5約束定位3．4．6草圖編輯3．4．7草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置3．5 UG的掃描特征3．5．1 拉伸體（Extruded Body）3．5．2旋轉(zhuǎn)體（Revolved Body）3．5．3沿引導(dǎo)線掃描（Sweep Along Guide）3．5．4管道（Tube）3．6 UG的成型特征3．6．1概述3．6．2孔3．6．3 凸臺(tái)（Boss）3．6．4腔（Pocket）3．6．5凸墊（Pad）3．6．6鍵槽（Slot）3．6．7 溝槽（Groove）3．7 UG的特征操作3．7．1 參考特征3．7．2特征操作的分類3．7．3邊緣操作3．7．4面操作3．7．5引用特征（Instance）3．7．6修剪操作3．7．7特殊操作第4章基于UG的裝配建模技術(shù)4．1 裝配綜述4．1．1裝配術(shù)語與定義4．1．2 UG裝配的主要特征4．1．3裝配中部件的不同狀態(tài)4．2 自底向上裝配方法4．3配對(duì)條件4．3．1配對(duì)條件的基本概念4．3．2配對(duì)條件對(duì)話框4．3．3配對(duì)類型4．3．4配對(duì)選擇步驟4．3．5配對(duì)條件過濾器4．3．6配對(duì)條件樹4．3．7按配對(duì)條件進(jìn)行裝配的一般步驟4．3．8 自底向上裝配建模實(shí)例4．4裝配導(dǎo)航器4．4．1 裝配導(dǎo)航器定義及其打開4．4．2裝配導(dǎo)航器中的圖標(biāo)含義4．4．3裝配導(dǎo)航器的彈出菜單4．4．4在裝配導(dǎo)航器中選擇組件4．5引用集4．5．1創(chuàng)建引用集（Create Reference Set）4．5．2替換引用集（Replace Reference Set）4．6組件陣列4．6．1產(chǎn)生基于特征的組件陣列4．6．2產(chǎn)生線性陣列4．6．3產(chǎn)生環(huán)形陣列4．6．4組件陣列的編輯4．7 自項(xiàng)向下裝配設(shè)計(jì)方法4．7．1 自頂向下裝配方法4．7．2建立新組件步驟4．7．3 自頂向下裝配實(shí)例4．8部件間建模4．9裝配爆炸視圖4．9．1概述4．9．2建立爆炸視圖4．9．3生成爆炸視圖簡單實(shí)例4．9．4添加爆炸視圖到裝配工程圖實(shí)例第5章基于UG的工程制圖技術(shù)5．1概述5．2 UG建立二維圖的過程示例5．3 512程圖的建立、刪除和編輯5．3．1新建工程圖5．3．2打開已存工程圖5．3．3刪除工程圖5．3．4編輯工程圖5．4添加視圖5．4．1概述5．4．2輸入模型視圖5．4．3用戶自定義視圖5．4．4添加輔助視圖5．4．5添加局部放大視圖5．4．6添加剖視圖5．4．7添加階梯剖視圖5．4．8半剖視圖5．4．9旋轉(zhuǎn)剖視圖5．4．10展開剖視圖5．5尺寸的標(biāo)注與編輯5．6制圖常用輔助工具簡介5．6．1文本編輯器5．6．2繪制表格數(shù)據(jù)5．6．3表面粗糙度符號(hào)5．7 512程圖紙的輸出第6章 自由形狀特征6．1 自由曲線曲面理論基礎(chǔ)6．1．1 概述6．1．2微分幾何基礎(chǔ)6．1．3非均勻有理B樣條曲線曲面6．2 UG自由曲線6．2．1樣條曲線6．2．2：．次曲線6．2．3偏置曲線6．2．4投影曲線（Project Curve）6．2．5抽取曲線6．3 自由形狀曲面6．3．1 自由曲面特征概述6．3．2 UG自由形狀曲面第7章數(shù)控加工編程技術(shù)基礎(chǔ)7．1 概述7．1．1零件數(shù)控加工編程的步驟與內(nèi)容7．1．2數(shù)控編程方法7．1．3 CAD／CAM集成編程的基本概念7．1．4數(shù)控編程系統(tǒng)中的基本概念和術(shù)語7．1．5數(shù)控編程中數(shù)學(xué)處理7．2數(shù)控編程中的工藝設(shè)計(jì)7．2．1 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)7．2．2數(shù)控加工工藝選擇7．3數(shù)控語言自動(dòng)編程7．3．1計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控程序編制過程7．3．2語言編程系統(tǒng)的信息處理7．3．3數(shù)控自動(dòng)編程語言7．4圖形交互自動(dòng)編程7．4．1 圖形交互自動(dòng)編程原理、組成和特點(diǎn)7．4．2圖形交互自動(dòng)編程的基本步驟7．5加工過程的仿真7．5．1概述7．5．2 33具中心運(yùn)動(dòng)軌跡仿真7．5．3加工過程動(dòng)態(tài)仿真第8章基于UG的CAM技術(shù)8．1建立加工操作8．2設(shè)置初步操作選項(xiàng)8．3走刀方式8．4加工軌跡部分參數(shù)設(shè)置8．4．1軌跡間隔（Stepover）8．4．2零件余量（part Stock）、底面余量（Final floor Stock）和坯料余量（Blank Stock）8．4．3進(jìn)33／退33（Engage／Retract）8．4．4加工參數(shù)（Machining Parameters）8．5驅(qū)動(dòng)方式（Drive Method）8．5．1 曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方式（Surface Area Drive Method）介紹8．5．2驅(qū)動(dòng)方式對(duì)話框8．5．3 33具軸（Tool Axis）8．6 UG數(shù)控編程過程8．6．1 UG數(shù)控編程過程概述8．6．2平面銑操作8．7葉輪的加工實(shí)例8．8六輔輪轂下模模具底層的加工8．9實(shí)例：三維人像模型的加工8．10概述參考文獻(xiàn)

　　高航，男，1962年生，工學(xué)博士，大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、教育部精密與特種加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授。遼寧省機(jī)械制造學(xué)科首屆中青年學(xué)科帶頭人、國家機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)課指委委員、沈陽市企業(yè)信息化專家咨詢組數(shù)字化設(shè)計(jì)小組組長。主要在先進(jìn)制造與自動(dòng)化、CAD/CAM領(lǐng)域從事教學(xué)與科研工作。近幾年來作為負(fù)責(zé)人完成的重大科研項(xiàng)目有：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超高速磨削熱損傷與對(duì)策的研究”，國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目和沈陽市重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“高壓輥磨技術(shù)與設(shè)備的研究”，國家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃專題項(xiàng)目“裝備產(chǎn)品3D數(shù)字化設(shè)計(jì)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”。獲得多項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)，國家專利4項(xiàng)、發(fā)表論文40多篇、出版教材和著作5部。TOP目錄 第1章CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展與UG技術(shù) 1.1 CAD／CAM技術(shù)概述 1.1.1基本概念 1.1.2CAD／CAM系統(tǒng)的組成 1.1.3CAD／CAM系統(tǒng)的支撐技術(shù) 1.2制造業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的基本模式 1.3制造業(yè)CAD／CAM技術(shù)及信息化工程的發(fā)展 1.4UG技術(shù)及其在現(xiàn)代制造業(yè)中的作用 1.4.1UG技術(shù)概述 1.4.2產(chǎn)品的創(chuàng)新與開發(fā)在UG中的體現(xiàn) 1.4.3UG的協(xié)同制造工程 1.5UG軟件主要功能模塊簡介 1.5.1UG／WAVE 1.5.2UG／CAM 1.5.3UG／CAE 1.5.4UG／OPEN 1.5.5UG／Web 1.5.6UG／數(shù)據(jù)交換 1.5.7UG／SE程應(yīng)用 第2章計(jì)算機(jī)輔助圖形處理和CAD／CAM建模技術(shù)基礎(chǔ) 2.1基本概念 2.1.1計(jì)算機(jī)輔助圖形處理 2.1.2圖形軟件的種類及其功能 2.1.3幾種常見圖形軟件標(biāo)準(zhǔn) 2.1.4計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示與建模的含義 2.2計(jì)算機(jī)輔助圖形處理技術(shù) 2.2.1圖形生成方法 2.2.2窗口、視區(qū)的變換 2.2.3二維圖形的幾何變換原理 2.2.4三維圖形的幾何變換原理 2.2.5交互式繪圖 2.2.6參數(shù)化變量化繪圖 2.3CAD／CAM建模技術(shù) 2.3.1概述 2.3.2幾何建模 2.3.3特征建模 第3章基于UG的實(shí)體建模技術(shù) 3.1UG的用戶界面及其操作 3.1.1用戶界面概述 3.1.2文件管理 3.1.3212具欄的定制 3.1.4通用工具 3.1.5212作坐標(biāo)系（WCS） 3.1.6層（Layer） 3.1.7視圖布局（Layout） 3.1.8建模的基本步驟 3.2 212作環(huán)境的參量設(shè)置 3.2.1對(duì)象設(shè)置 3.2.2顯示設(shè)置 3.2.3顯示控制（Visualization Performance） 3.2.4選擇（Selection） 3.2.5用戶界面設(shè)置 3.2.6三維輸入設(shè)備 3.2.7212作平面 3.3體素特征 3.3.1塊（Block） 3.3.2圓柱（Cylinder） 3.3.3錐（Cone） 3.3.4球（Sphere） 3.3.5基本體素的編輯 3.4 UG草圖繪制 3.4.1概述 3.4.2建立草圖 3.4.3對(duì)草圖名稱進(jìn)行修改 3.4.4建立草圖對(duì)象 3.4.5約束定位 3.4.6草圖編輯 3.4.7草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置 3.5UG的掃描特征 3.5.1拉伸體（Extruded Body） 3.5.2旋轉(zhuǎn)體（Revolved Body） 3.5.3沿引導(dǎo)線掃描（Sweep Along Guide） 3.5.4管道（Tube） 3.6UG的成型特征 3.6.1概述 3.6.2孔 3.6.3凸臺(tái)（Boss） 3.6.4腔（Pocket） 3.6.5凸墊（Pad） 3.6.6鍵槽（Slot） 3.6.7溝槽（Groove） 3.7UG的特征操作 3.7.1參考特征 3.7.2特征操作的分類 3.7.3邊緣操作 3.7.4面操作 3.7.5引用特征（Instance） 3.7.6修剪操作 3.7.7特殊操作 第4章基于UG的裝配建模技術(shù) 4.1裝配綜述 4.1.1裝配術(shù)語與定義 4.1.2UG裝配的主要特征 4.1.3裝配中部件的不同狀態(tài) 4.2自底向上裝配方法 4.3配對(duì)條件 ……第5章基于UG的工程制圖技術(shù) 第6章自由形狀特征 第7章數(shù)控加工編程技術(shù)基礎(chǔ) 第8章基于UG的CAM技術(shù) 參考文獻(xiàn) TOP 其它信息 裝幀：平裝頁數(shù)：280 版次：1版開本：16正文語種：中文