计算机辅助机械设计

《计算机辅助机械设计》是普通高等院校机械工程学科“十二五”规划教材之一。

《计算机辅助机械设计》系统介绍了计算机辅助设计的基本原理、基本方法及其在机械工程中的应用。全书共分3篇10章，靠前篇重点讲述计算机辅助机械设计基础知识，内容包括计算机辅助机械设计概论、CAD系统及其软硬件、图形的计算机处理基础；第2篇重点讲述基于AutoCAD的二维设计技术，内容包括AutoCAD基本技术及不错技术；第3篇重点讲述基于SolidWorks的三维设计技术，内容包括SolidWorks基础、虚拟装配技术、工程图绘制、基于SolidWorks的不错分析技术、计算机辅助机械设计的应用。
《计算机辅助机械设计》凝聚了作者多年的教学实践与科研成果，取材新颖、内容丰富。在编写内容土，力求由浅入深、循序渐进；在编写形式上，力求简单明了、图文并茂；在语言上，力求叙述准确，通俗易懂；在讲述方法上，力求明晰思路，把握关键；在应用技术上，则力求理论联系实际，学以致用。
《计算机辅助机械设计》在系统讲述计算机辅助设计的基础上，重点讲述基于AutoCAD的二维设计技术及基于SolidWorks的三维设计技术和二次开发技术及其在机械工程领域的应用，既可作为工科高年级学生和研究生学习计算机辅助机械设计的教材，也可供广大工程技术人员参考。

第1篇 计算机辅助机械设计基础知识
第1章 计算机辅助机械设计概论
1.1 机械产品设计的过程及特点
1.2 CAD技术的兴起与发展
1.2.1 CAD／CAE／CAPP／CAM的涵义
1.2.2 CAD技术的兴起与发展
1.2.3 应用CAD技术的意义
1.3 机械CAD的工作范围与基本内容i
1.3.1 机械CAD的工作范围
1.3.2 计算机辅助机械设计的主要内容
1.4 CAD技术的应用
1.4.1 从技术特征看CAD技术的应用
1.4.2 从应用领域看CAD技术的应用
1.5 CAD技术的发展趋势
1.5.1 CAD的集成化
1.5.2 CAD系统的智能化
1.5.3 CAD系统的网络化
1.5.4 CAD技术的研究主题及未来发展趋势

第2章 CAD系统及其软硬件
2.1 CAD系统
2.1.1 CAD系统的组成
2.1.2 CAD系统的分类
2.2 CAD系统硬件
2.2.1 概述
2.2.2 主机
2.2.3 存储系统
2.2.4 图形输入/输出设备
2.3 CAD系统软件
2.3.1 概述
2.3.2 系统软件
2.3.3 支撑软件
2.3.4 应用软件
2.3.5 常用CAD软件简介

第3章 图形的计算机处理基础
3.1 图形处理的数学基础
3.2 图形生成的基本方法
3.2.1 图形输出的基本原理
3.2.2 图形生成基础
3.3 图形变换
3.3.1 概述
3.3.2 二维图形变换
3.3.3 三维图形变换
3.3.4 投影变换
3.4 几何造型基础
3.4.1 形体的表示及数据结构
3.4.2 几何造型的常用模型
3.4.3 形体的定义及表达
3.5 参数曲线与参数曲面
3.6 从计算机软件应用中理解图形处理

第2篇 基于AutoCAD的二维设计技术
第4章 AutoCAD 2010基本技术
4.1 AutoCAD 2010简介
4.1.1 AutoCAD的发展简史及主要特点
4.1.2 AutoCAD 2010简介
4.1.3 AutoCAD的命令输入方式及绘图基本过程
4.2 基本绘图命令
4.2.1 画线命令
4.2.2 画弧命令
4.2.3 其他命令
4.3 图形的编辑与改造
4.3.1 基本编辑技术
4.3.2 图形的复制
4.3.3 图形的变换
4.3.4 图形的修改
……
第3篇 基于SolidWorks的三维设计技术

    机械产品设计的整个过程中，设计人员一直要和两方面的信息打交道，一方面是非图形信息，包括文字、数字、公式、数表等；另一方面是图形信息，包括用于机械加工的图样、方案设计时的图形、运动学与动力学分析时的图形、机械产品的结构图形、机械零部件的结构图形等。本章专门介绍这些图形信息处理的一些基本概念。
    图形处理是机械设计工作的基本方法之一，图样被称为工程师的语言，是表达设计意图的有效工具。机械零件图与装配图的绘制工作占整个产品设计工作量的40％～50％。利用计算机软硬件构成的辅助设计系统，可以使设计人员从繁琐的绘图工作中解脱出来，将更多的精力用于创造性、开发性设计工作；尤其是三维机械图形表达形式的实现，使设计效率更高，质量更好，更改方便，重用性与异地设计等得以实现。
    图形是研究和表述机械产品的构造、建立数学力学模型、进行运动学与动力学分析、进行模拟仿真等工作的基石。现代设计理论用机械产品的仿真运行结果（代表产品或部件功能的构造及其行为结果）鉴别产品的性能。在绘制出机械加工图样以前，就已经进行了实际样机的试运行，由此带来的社会效益、经济效益是难以估量的。该技术引发的一系列优越性，如大大缩短设计与制造周期、减少人力与财力消耗、利用优选的科学技术等，是仅靠人工所不及的，应用机械CAD的优选好处就在这里。
    图形在机械产品的构成中，形状千姿百态，类型千差万别。但从几何学的观点来看，构成机械产品的图形，无论多么复杂和不相同，很终都可以变换成几何学中的点、线、面等基本要素或说原子概念。机械产品的运动学与动力学分析，无外乎基本几何要素的位置在特定坐标系中随时间参数的变化问题。
    从代数学的观点来看，几何学中的点与代数学中的数相对应，几何学中的基本要素及其关系，都可以用相应的代数式来表达。有了数学公式，再用程序设计语言将其转化成计算机可以识别的指令，这便是计算机应用初期进行图形处理的基本技术基础。随着计算机硬件模式和性能的改进，这种思想与技术也随之改变。基于像素技术的点阵处理方法，数组、矩阵、集合论等数学理论被用于计算机图形处理技术。智能化的计算机将会使得人类利用计算机处理图形技术达到更理想的水平。