本书主要内容有计算机辅助设计与制造基本理论和基础知识；工程数据的处理；图形技术基础，介绍图形处理的基本理论和方法；几何造型系统的数据结构；几何造型技术；隐藏线和隐藏面的处理；自由曲线与曲面理论和实践；计算机辅助工艺过程（CAPP）技术基础；计算机辅助工程（CAE）技术；计算机辅助制造；CAD/CAM集成技术；逆向工程与快速原型制造等。

计算机辅助设计与制造技术是随着计算机、数字化信息技术与现代设计制造技术发展而形成的新技术，是数字化、信息化制造技术的基础，是实现产品设计和制造自动化的关键技术。在产品开发过程中，应用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术进行产品的设计、工程与结构分析、工艺规划和数控编程，能大大地提高产品的性能和质量，缩短产品的开发周期，增强产品的竞争力，创造显著的经济效益。经过几十年的发展和应用，CAD/CAM技术的应用更加广泛，特别是在计算机网络和数据库系统的支持下，以CAD/CAM技术为核心的多种集成系统的出现，使传统的生产经营模式发生了深刻的变革。CAD/CAM技术已成为工程设计与制造技术人员必须掌握的知识，也成为工科院校的必修专业基础课。
编者结合多年从事计算机辅助设计与制造教学经验和应用实践，并参考了许多相关书籍编写本书，编写时尽可能体现CAD/CAM技术的系统性、先进性和实用性，突出当前CAD/CAM的新技术。使读者能够学习和掌握CAD/CAM技术的原理、方法和实用技术，以适应形势的发展和社会需要。本书主要内容包括:绪论、工程数据的处理、图形技术基础、几何造型系统的数据结构、几何造型技术、隐藏线和隐藏面的处理、自由曲线和自由曲面理论、计算机辅助工艺过程技术基础、计算机辅助工程技术基础、计算机辅助制造、CAD/CAM集成技术、逆向工程与快速原型制造。
本书充分考虑到CAD/CAM技术的特点，注意理论与实际的结合，力求做到内容简明扼要、图文并茂，通俗易懂。本书编写宗旨是使学生系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法，为学生理解、应用和开发CAD/CAM软件工具奠定坚实的基础，培养学生应用计算机从事产品开发、生产和系统集成的综合能力，成为掌握CAD/CAM理论知识的实用型人才。本书适合作为高等工科院校机械类专业教材，也可作为高等职业教育、函授等有关专业教材和教学参考书，亦可供从事计算机辅助设计与制造、计算机集成制造和现代制造系统的工程技术人员参考。
本书由刘德平、刘武发主编。各章编写分工如下：第1章、第3章、第4章由刘德平、陶征、姚晓坡编写,第10章由刘武发、高建设、郭松路编写，第2章、第6章、第11章由侯伯杰、张瑞、田恒、宋德华编写，第7章、第8章、第9章由李小林、陈晓辉、李道军编写，第12章由苏宇锋、上官建林编写，徐大伟负责资料的整理,全书由刘德平统稿。
在编写本书时，参考了同行专家诸多论著和教材，在此表示衷心感谢！由于作者水平有限，本书难免有欠妥之处，恳请读者指正。

编者
2012年9月

"第1章绪论
1.1CAD/CAM概述
1.1.1从产品的制造过程理解CAD/CAM
1.1.2从计算机科学的角度看CAD/CAM
1.2CAD/CAM技术的发展
1.2.1CAD/CAM技术发展概况
1.2.2CAD/CAM技术展望
1.3CAD/CAM系统的组成、集成及工作过程
1.3.1CAD/CAM系统的组成
1.3.2CAD/CAM系统的集成
1.3.3CAD/CAM系统的工作过程
1.4CAD/CAM系统应具备的基本功能
1.5CAD/CAM系统当前的常用软件
1.5.1CAD/CAM系统支撑软件
1.5.2国产专业应用软件介绍
1.6CAD/CAM集成的支撑系统
1.6.1计算机网络基础
1.6.2网络的类型
1.6.3CAD/CAM集成环境下网络的特点
小结
思考题
第2章工程数据的处理
2.1数表的程序化处理
2.1.1一维数表的处理
2.1.2二维数表的处理
2.2数表的文件化处理
2.3一维数表的插值处理
2.4线图的处理
2.4.1线图的表格化处理
2.4.2线图的公式化处理
2.5工程数据的数据库管理
2.5.1数据库系统及管理
2.5.2FoxPro关系型数据库系统
2.5.3FoxPro与高级语言（C）接口设计
小结
思考题
第3章图形技术基础
3.1坐标系
3.1.1设备坐标系
3.1.2用户坐标系
3.1.3规范坐标系
3.1.4窗口坐标系
3.2图形变换
3.2.1二维图形的几何变换
3.2.2三维图形的几何变换
3.2.3三维形体的投影变换
3.3窗口—视区变换
3.4交互技术
3.4.1常见交互技术及其应用
3.4.2交互技术的分类
3.4.3交互设计原则
3.5用户界面
3.5.1用户界面的类型
3.5.2用户界面的设计
小结
思考题
第4章几何造型系统的数据结构
4.1数据结构知识
4.2几何体在计算机中的表示
4.2.1几何造型中的坐标系
4.2.2表示形体的数据结构
4.3三维形体的原理及表达
4.3.1线框造型
4.3.2曲面造型
4.3.3实体造型
小结
思考题
第5章几何造型技术
5.1实体造型技术
5.1.1布尔运算理论
5.1.2布尔运算的具体实现
5.1.3边界表示的数据结构与欧拉操作
5.1.4构造实体几何
5.1.5CSG与B-rep混合造型方法
5.1.6扫描表示法
5.2特征建模
5.2.1特征的定义
5.2.2特征表示及数据结构
5.2.3特征造型的特点
5.3装配造型
5.3.1装配模型的表示
5.3.2装配约束技术
5.3.3装配造型方法及步骤
5.4参数化与变量化技术
5.4.1参数化与变量化造型的关键技术
5.4.2参数化与变量化技术的目前发展
小结
思考题
第6章隐藏线和隐藏面的处理
6.1消隐常用的计算方法
6.1.1两直线段求交点
6.1.2平面多边形的外法矢量
6.1.3包容性检验
6.1.4包围盒检验
6.1.5交矩形检验
6.1.6深度检验
6.1.7平面和棱边的分类
6.2凸多面体消隐（Roberts消隐）
6.3任意多面体的隐藏线消除
6.4Z缓冲器算法
6.5扫描线算法
6.6画家算法
6.7区域子分割算法(Warnack算法)
6.8光线投射算法
6.9消隐算法的编程实现
6.9.1线消隐
6.9.2面消隐
小结
思考题
第7章自由曲线和自由曲面理论
7.1曲线曲面的基础知识
7.1.1矢量代数基础
7.1.2曲线论
7.1.3曲面论
7.2参数多项式与数据点的参数化
7.2.1参数多项式
7.2.2数据点的参数化
7.2.3参数曲线的代数和几何形式
7.2.4连续性
7.3Bezier曲线与曲面
7.3.1Bezier曲线的定义和性质
7.3.2Bezier曲线的递推(de Casteljau)算法
7.3.3Bezier曲线的拼接
7.3.4Bezier曲线的升阶与降阶
7.3.5Bezier曲面
7.4均匀B样条曲线曲面
7.4.1B样条曲线的定义
7.4.2B样条曲线的矩阵表示
7.4.3B样条曲面
7.5NURBS曲线曲面
7.5.1NURBS曲线的定义
7.5.2权因子对NURBS曲线形状的影响
7.5.3NURBS曲面的定义
7.5.4权因子对NURBS曲面片的影响
7.6曲线和曲面生成
7.6.1曲线生成
7.6.2曲面生成
小结
思考题
第8章计算机辅助工艺过程技术基础
8.1概述
8.1.1CAPP的基本概念
8.1.2CAPP系统的发展及其在我国的应用
8.2CAPP的基本功能与模块
8.3工艺数据库与知识库
8.3.1工艺数据与知识的种类和特点
8.3.2工艺数据与知识的获取与表达
8.3.3工艺数据与知识库的设计
8.3.4构造工艺数据库与知识库的一般步骤
8.4派生法CAPP系统
8.4.1基于GT的派生法CAPP系统
8.4.2基于特征的派生法CAPP系统
8.5创成法CAPP系统
8.5.1创成法CAPP系统的工作原理
8.5.2零件信息描述
8.5.3工艺知识库的建立
8.5.4推理机的设计
8.5.5创成法CAPP系统的工艺决策逻辑
8.6其他类型的CAPP系统简介
小结
思考题
第9章计算机辅助工程技术基础
9.1计算机辅助工程（CAE）技术概述
9.2有限元分析
9.2.1有限元分析简介
9.2.2弹性力学基本知识
9.2.3有限元法的表达式
9.2.4有限元法的基本解法与步骤
9.2.5有限元分析的前置处理和后置处理
9.2.6有限元法在机械工程中的应用
9.2.7有限元分析软件——ANSYS简介
9.3优化设计
9.3.1优化设计的数学描述
9.3.2约束条件的处理
9.3.3常用优化搜索方法
9.3.4优化设计的一般过程
9.3.5优化设计应用实例
9.4仿真技术
9.4.1仿真的基本概念及分类
9.4.2计算机仿真的一般过程
9.4.3仿真在CAD/CAE/CAM系统中的应用
9.4.4计算机仿真的发展方向
9.4.5计算机仿真软件
小结
思考题
第10章计算机辅助制造
10.1数控加工的特点和内容
10.2数控编程及其发展
10.2.1数控加工编程的概念
10.2.2数控编程的现状和发展趋势
10.2.3计算机辅助数控加工程序编制
10.2.4数控编程方法
10.2.5数控语言及其选择
10.2.6APT语言基本语句
10.2.7数控加工程序编程的内容与步骤
10.3数控程序系统
10.4数控加工仿真
10.4.1数控加工仿真的目的与意义
10.4.2数控仿真技术的研究现状及发展趋势
10.4.3几何仿真
10.4.4数控加工仿真系统的体系结构
10.4.5数控加工仿真形式介绍
10.5NC刀具轨迹生成方法研究发展现状
10.5.1基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法
10.5.2基于特征的NC刀轨生成方法
10.5.3现役几个主要CAD/CAM系统中的NC刀轨生成方法分析
10.5.4现役CAM系统刀轨生成方法的主要问题
10.5.5数控加工轨迹生成原理
小结
思考题
第11章CAD/CAM集成技术
11.1概述
11.1.1系统集成的目的与原则
11.1.2系统集成的内容
11.2系统的集成环境和方式
11.2.1集成环境
11.2.2集成方式
11.3CAD/CAM系统集成的关键技术
11.3.1产品建模技术
11.3.2集成数据管理技术
11.3.3产品数据交换接口技术
11.3.4执行控制程序
11.4计算机集成制造系统（CIMS）
11.4.1CIMS的构成
11.4.2CIMS的特点
11.4.3实现CIMS的关键技术
11.5基于产品数据管理的CAD/CAM系统集成
11.5.1产品数据表达
11.5.2产品数据管理
11.5.3基于PDM的CAD/CAM内部集成
11.5.4基于PDM的CAD/CAM外部集成
11.5.5PDM与CIMS的关系
11.6敏捷制造
11.6.1敏捷制造的基本原理
11.6.2敏捷制造的组成
11.6.3敏捷制造中的CAD/CAE/CAM系统
11.7并行工程
11.7.1并行工程的含义
11.7.2并行工程的特点
11.7.3面向并行工程的CAD/CAE/CAM技术
11.8基本图形交换规范标准
11.8.1DXF
11.8.2IGES（初始图形交换规范）
11.8.3STEP
小结
思考题
"
"第12章逆向工程与快速原型制造
12.1逆向工程简介
12.1.1逆向工程的定义
12.1.2逆向工程的关键技术
12.1.3逆向工程的研究现状
12.1.4逆向工程的应用领域
12.1.5逆向工程商业软件
12.1.6逆向工程技术的发展趋势
12.2数据测量技术
12.2.1接触式测量法
12.2.2非接触式测量法
12.2.3逐层扫描测量法
12.3数据预处理技术
12.3.1点云类型
12.3.2异常点去除
12.3.3数据精简
12.3.4数据平滑
12.4模型重构技术
12.4.1概述
12.4.2曲线曲面的插值法构造
12.4.3B样条曲线曲面逼近
12.4.4重构曲面的精度评定
12.5逆向工程软件介绍
12.5.1Imageware 简介
12.5.2Surfacer介绍
12.6快速原型制造技术
12.6.1快速原型制造技术概述
12.6.2快速成型方法
12.6.3基于RP的快速制模技术
12.6.4RP技术的局限性
小结
思考题
参考文献
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主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1 刘德平博士 教授数控技术、CADCAM、先进制造技术、曲面设计和加工理论、自动化制造技术与系统等 工作单位郑州大学机电一体化研究所副所长，河南省教育厅学术技术带头人邮政编码 电话13598002376 2 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话

注意理论与实际的结合，力求做到内容简明扼要、图文并茂，通俗易懂。