過程裝備CAD/過程裝備與控制工程(簡體書)

過程裝備與控制工程CAD課程順應時代發展潮流、結合傳統課程與現代先進設計技術，是將先進的設計、制造技術應用于傳統專業的一門課程。 化工過程機械是傳統的專業，如何利用先進的設計制造技術為傳統的專業服務，使其煥發新的活力和生機，吸引更多優秀的同學從事提升傳統行業的高科技應用水平，開設本課程具有重要的意義。 課程的前半部分側重近年來迅速普及與推廣的CAD技術基礎介紹，包括計算機圖形學基礎、圖形及其轉換標準、造型技術、裝配技術、加工技術、有限元分析技術的基本原理和發展現狀；以及當代著名大型CAD系統的簡單介紹與對比。課程后半部分主要以著名的Unigraphics軟件為平臺，按照加工順序建立零部件模型并進行裝配、出工程圖紙，通過大量的實際操作掌握大型CAD軟件系統設計產品的步驟和使用方法，加深對前半部分理論的理解，并能夠很快利用該軟件完成滿足設計意圖的產品。 課程起點較高，自始至終從三維設計出發，強調計算機輔助設計不僅僅是計算機輔助繪圖，強調并行、協同設計的理念，為本專業學生畢業后迅速適應工作的需要，迅速打開局面奠定良好的基礎。因此，學生學習的積極性比較高，認為學習本課程對自身知識結構的拓展和延伸具有重要意義。

上篇　過程裝備CAD基礎　
　1　CAD技術概論
1.1　計算機輔助技術在過程裝備中的應用情況
1.1.1　CAD技術的發展簡史
1.1.2　過程裝備CAD系統相關名詞術語　
　1.2　CAD系統的硬件平臺
1.2.1　計算機
1.2.2　網絡
1.2.3　輸入/輸出設備
　1.3　CAD系統的軟件平臺
1.3.1　操作系統
1.3.2　網絡管理系統
1.3.3　數據庫
1.3.4　軟件開發工具
1.3.5　CAD支撐系統　
1.3.6　CAD應用系統
1.3.7　行業CAD專用系統
1.3.8　企業二次開發的CAD系統
　1.4　目前流行的CAD系統簡介
1.4.1　I-deas系統　
1.4.2　Unigraphics系統
1.4.3　Pro/Engineer系統
1.4.4　CATIA系統　
1.4.5　AutoCAD系統　
　2　計算機輔助設計技術基礎
2.1　圖形標準
2.2　計算機圖形學與計算機輔助幾何設計基礎
2.2.1　計算機圖形學與工程圖形處理　
2.2.1.1　圖形圖像處理的基本概念　
2.2.1.2　坐標系
2.2.1.3　二維與三維圖形變換　
2.2.1.4　二維圖形學
2.2.1.5　二維繪圖系統的數據結構設計
2.2.1.6　二維繪圖系統的應用
2.2.1.7　交互技術
2.2.2　自由曲線
2.2.2.1　Ferguson曲線
2.2.2.2　Beizer曲線　
2.2.2.3　樣條曲線　
2.2.2.4　非均勻有理B樣條曲線
2.3　造型技術　
2.3.1　系統中的幾何體
2.3.2　表示形體的線框、表面、實體模型
2.3.3　線框造型
2.3.4　曲面造型
2.3.4.1　Coons曲面
2.3.4.2　Bezier曲面
2.3.4.3　B樣條曲面　
2.3.4.4　非均勻有理B樣條曲面
2.3.4.5　曲面的運算
2.3.4.6　曲面造型的應用　
2.3.5　實體造型
2.3.5.1　實體的邊界表示法　
2.3.5.2　實體的CSG樹表示　
2.3.5.3　實體的基本體素
2.3.5.4　實體的掃描表示法　
2.3.5.5　實體的局部運算
2.3.5.6　復雜實體的生成
2.3.6　特征造型
2.3.6.1　特征的概念和分類　
2.3.6.2　特征的表達方法　
2.3.6.3　特征建模方法
2.3.7　參數化造型
2.4　裝配
2.4.1　裝配建模方法
2.4.2　裝配模型的信息要求　
2.4.3　裝配功能的實現　
　3　有限元分析
3.1　概述　
3.2　前置處理
3.2.1　單元網格
3.2.2　邊界條件
3.3　模型求解
3.3.1　線性靜態問題求解
3.3.2　模態分析
3.3.3　動力學分析　
3.4　后置處理
3.4.1　網格模型顯示　
3.4.2　變形網格圖　
3.4.3　等高線圖　
3.4.4　動畫顯示
　4　CAM技術基礎
4.1　CAM系統的原理及組成
4.1.1　數控機床的組成及工作原理
4.1.2　數控機床的控制方式
4.1.3　數控機床的坐標系
4.1.4　數控加工　
4.2　數控代碼和數控編程　
4.3　手工編程方法
4.4　數控自動編程技術
4.4.1　自動編程的特點
4.4.2　數控自動編程　
4.5　交互式圖形編程　
4.5.1　圖形編程的工作方式及特點
4.5.2　圖形編程的一般過程
4.5.3　國內外常用CAD/CAM軟件　
　5　CAD應用軟件設計方法
5.1　軟件概述
5.1.1　軟件的生命周期　
5.1.2　軟件設計方法
5.1.2.1　結構化程序設計方法
5.1.2.2　面向對象程序設計方法
5.2　鍋爐CAD應用系統開發
5.2.1　鍋爐概述
5.2.2　鍋爐CAD系統需求分析
5.2.2.1　鍋爐CAD系統的功能需求
5.2.2.2　鍋爐CAD系統的性能需求
5.2.2.3　鍋爐CAD系統的數據需求　
5.2.3　鍋爐CAD系統模塊功能及其實現技術
5.2.3.1　鍋爐CAD系統模塊劃分及其功能設計
5.2.3.2　部件設計系統實現技術的研究　
5.2.3.3　計算系統實現技術　
5.2.3.4　二維繪圖系統實現技術
5.2.3.5　三維造型和有限元分析計算系統實現技術的研究
5.2.3.6　管理系統實現技術
5.2.3.7　底層通用公用工具的開發
5.2.4　系統的實現
5.2.4.1　系統的網狀拓撲結構及平臺
5.2.4.2　尺寸驅動的變參結構設計——部件設計系統　
5.2.4.3　通用的計算系統　
5.2.4.4　面向工程的二維繪圖系統　
5.2.4.5　支持協同設計的管理系統——系統集成的保證　
5.2.4.6　其他系統　
下篇　CAD軟件實例Unigraphics　
　6　Unigraphics簡介
6.1　EDS公司簡介　
6.2　Unigraphics簡介
　7　Unigraphics入門
7.1　用戶界面　
7.2　工具條
7.3　工作坐標系WCS　
7.4　視圖操縱
7.5　組織部件文件數據
7.5.1　層　
7.5.2　布局　
7.5.3　根據對象的顏色、線型、線寬組織數據
7.6　建模工作步驟　
　8　UG建模
8.1　綜述　
8.2　基于特征的設計　
8.2.1　成型特征
8.2.1.1　建立、編輯體素特征　
8.2.1.2　標準粗加工特征——加材料、減材料、參考特征
8.2.1.3　標準精加工特征
8.2.2　基于特征的設計
8.2.2.1　基本曲線
8.2.2.2　草圖　
8.2.3　掃描特征?
8.3　參數化曲線　
8.3.1　參數化曲線
8.3.2　相關的曲線操作　
8.4　直接建模　
8.5　自由形狀建模
8.5.1　自由形狀建模綜述　
8.5.2　自由曲線
8.5.3　全息片體——主片　
8.5.4　全息片體——過渡片　
8.5.5　片體轉換為實體
8.5.6　面分析
8.5.7　自由形狀建模小結
　9　UG裝配
9.1　綜述　
9.1.1　裝配建模的特點與方法　
9.1.2　裝配基礎　
9.2　從底向上裝配建模
9.2.1　引用集
9.2.2　加己存部件
9.2.3　配對條件　
9.3　自頂向下裝配建模　
9.4　組件陣列
9.5　部件清單　
9.5.1　部件屬性　
9.5.2　明細表　
9.6　爆炸視圖
9.7　WAVE幾何連接器
9.7.1　綜述
9.7.2　WAVE幾何連接器
9.8　裝配建模小結
　10　UG制圖　
10.1　制圖綜述
10.2　圖紙　
10.3　建立與編輯視圖　
10.3.1　建立視圖　
10.3.2　管理視圖　
10.3.2.1　視圖顯示參數設置
10.3.2.2　移去視圖、移動/拷貝視圖、對準視圖　
10.3.2.3　編輯視圖、定義視圖邊界
10.3.3　其他視圖操作
10.3.3.1　局部挖剖視圖　
10.3.3.2　斷開視圖　
10.4　建立與編輯尺寸　
10.4.1　建立尺寸
10.4.2　設置尺寸參數
10.4.3　編輯尺寸
10.5　制圖輔助工具　
10.5.1　注釋編輯器
10.5.2　制圖符號　
10.5.2.1　實用符號　
10.5.2.2　ID符號
10.5.2.3　用戶定義符號　
10.5.2.4　表面粗糙度符號　
10.5.2.5　其他符號　
10.5.3　表格式注釋　
10.6　圖格式
10.6.1　建立圖格式文件　
10.6.2　調用圖格式文件　
　11　綜合實例
11.1　設計意圖
11.2　建立模型
11.2.1　筒體模型分析
11.2.2　操作步驟
11.3　裝配建模
11.3.1　裝配建模方法設計
11.3.2　主要操作步驟　
11.4　制圖
11.5　檢查
參考文獻