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简介
数控自动编程技术是提高数控编程效率的重要手段，也是目前数控技术中发展最快的技术之一。《CAD/CAM与数控自动编程技术》在介绍了CAD/CAM技术、计算机图形技术的基本知识后，重点介绍了目前国内应用比较广泛、价格比较低的两套自动编程软件MasterCAM和CAXA。主要涉及这两套软件的图形输入方式，以及数控车床、数控铣床和数控加工中心、数控线切割的自动编程方法等，从而读者可以对其他自动编程软件达到触类旁通的效果。另外《CAD/CAM与数控自动编程技术》还介绍了计算机辅助工艺设计的内容，以保持本套丛书在内容上的相对完整性。
制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，其核心技术是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及由此所带来的巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。目前，随着国内数控机床用量的剧增，急需培养一大批数控应用型高级技术人才。为了适应我国高等职业技术教育发展及数控应用型技术人才培养的需要，编写了这套丛书。
数控自动编程技术是提高数控编程效率的重要手段，也是目前数控技术中发展最快的技术之一。《CAD/CAM与数控自动编程技术》在介绍了CAD/CAM技术、计算机图形技术的基本知识后，重点介绍了目前国内应用比较广泛、价格比较低的两套自动编程软件Master CAM和CAXA。在介绍了其图形输入方式后，《CAD/CAM与数控自动编程技术》重点介绍了数控车床、数控铣床、数控加工中心和数控线切割的自动编程方法，通过对这些自动编程方法的学习，读者可以对其他自动编程软件达到触类旁通的效果。另外《CAD/CAM与数控自动编程技术》还介绍了计算机辅助工艺设计的内容，其目的是为了保持这套丛书在内容上的相对完整性。
《CAD/CAM与数控自动编程技术》由李凯、阎红娟和罗学科主编，第1～第3章由罗学科编写，第4、第6章由李凯编写，第5章由阎红娟编写，第7章由张富顺编写。《CAD/CAM与数控自动编程技术》由罗学科统稿。
《CAD/CAM与数控自动编程技术》可作为高等职业教育机电类专业中从事数控技术应用、CAD/CAM技术应用和模具设计与制造人员的培训用书或教材。也可作为机械设计制造及自动化专业本科生的教材，还可供从事数控加工的工程技术人员参考。
由于编者水平有限，数控自动编程技术发展迅速，所以《CAD/CAM与数控自动编程技术》难免有不足之处，望读者和各位同仁提出宝贵意见。
目录
第1章 CAD/CAM技术概论 1
1.1 CAD/CAM技术发展概述 1
1.1.1 CAD/CAM技术的发展概况 1
1.1.2 计算机辅助制造和制造系统的概念 3
1.2 计算机辅助制造的应用范畴 5
1.2.1 计算机辅助制造的直接应用 5
1.2.2 计算机辅助制造的间接应用 5
1.3 CAD/CAM的环境 6
1.3.1 计算机硬件环境 6
1.3.2 计算机软件环境 7
1.3.3 数据库系统环境 10
1.3.4 计算机网络与通信环境 12
1.4 CAD/CAM软件系统的选择原则和常用软件 19
1.4.1 CAD/CAM软件的选择原则 19
1.4.2 CAD/CAM常用软件 20
第2章 计算机图形技术 23
2.1 计算机图形技术的基本概念 23
2.2 坐标系和齐次坐标 24
2.3 图形变换 25
2.3.1 二维图形的几何变换 25
2.3.2 三维变换 30
2.4 投影和透视变换 34
2.4.1 投影变换 34
2.4.2 透视变换 36
2.5 图形裁剪 37
2.5.1 二维裁剪 37
2.5.2 多边形裁剪 39
2.5.3 三维图形的裁剪 39
第3章 计算机辅助工艺设计 41
3.l CAPP技术概述 41
3.1.1 CAPP技术的提出 41
3.1.2 计算机辅助工艺设计的含义和意义 42
3.1.3 企业工艺设计对CAPP系统提出的要求 44
3.1.4 计算机辅助工艺设计的步骤 45
3.1.5 CAPP技术发展简史及分类 46
3.2 计算机辅助工艺设计系统的结构 47
3.2.1 计算机辅助工艺设计所涉及的范围 47
3.2.2 计算机辅助工艺设计系统的体系结构 47
3.2.3 计算机辅助工艺设计的功能模块 49
3.3 CAPP系统的工序设计 51
3.3.1 加工余量与毛坯的确定 51
3.3.2 工序尺寸的确定 52
3.3.3 工序图的绘制 53
3.3.4 切削用量的确定 54
3.3.5 加工过程优化 54
3.3.6 工时定额的确定 54
3.4 工艺数据库与知识库 56
3.4.1 工艺数据与知识的种类和特点 56
3.4.2 工艺数据与知识的获取与表达 57
3.4.3 工艺数据与知识库的设计 58
3.5 检索式CAPP系统 60
3.5.1 检索式工艺过程设计的工作过程 60
3.5.2 标准工艺的关键字启发式搜索法 60
3.5.3 检索式CAPP系统的特点 62
3.6 派生式CAPP系统 62
3.6.1 派生式工艺过程设计原理 62
3.6.2 典型零件的设计 63
3.6.3 派生式CAPP系统的特点 64
3.7 创成式CAPP系统 64
3.7.1 创成式CAPP系统设计的一般过程 64
3.7.2 一般创成式CAPP系统的工艺决策和体系结构 65
第4章 自动编程的图形输入 67
4.1 Mastercam的图形输入 67
4.1.1 Mastercam界面介绍 68
4.1.2 Mastercam中构建构图平面和刀具面 70
4.1.3 Mastercam曲线绘制、编辑和几何变换 72
4.1.4 曲面绘制与编辑 86
4.1.5 CAD设计举例 103
4.2 CAXA的图形输入 110
4.2.1 CAXA数控车2000界面介绍 110
4.2.2 CAXA数控车2000的CAD功能 113
4.2.3 曲线几何变换 117
4.2.4 CAD设计举例 117
第5章 数控车床的自动编程 121
5.1 零件数控加工的工艺性分析 121
5.2 数控加工的相关概念 121
5.3 自动编程 123
5.3.1 CAXA数控车的加工功能 123
5.3.2 编程步骤 125
5.3.3 刀具参数设置 125
5.3.4 加工参数设置 126
5.3.5 机床和后置处理设置 132
5.3.6 后处理生成加工程序（NC代码） 133
5.4 自动编程典型实例 135
第6章 数控铣床与加工中心的自动编程 148
6.1 零件数控铣削加工的工艺性分析 148
6.1.1 数控加工对象 148
6.1.2 数控加工工艺的主要内容 148
6.1.3 数控加工工艺分析 149
6.2 数控铣床与加工中心自动编程 150
6.2.1 自动编程的步骤与内容 150
6.2.2 Mastercam数控加工部分的功能 151
6.2.3 Mastercam中的工作设置 151
6.3 外形铣削加工 157
6.3.1 外形铣削的步骤 158
6.3.2 外形铣削实例 158
6.4 钻削加工 165
6.4.1 钻削加工中点的选择 165
6.4.2 钻削加工参数 166
6.4.3 钻削加工实例 167
6.5 挖槽铣削加工 170
6.5.1 挖槽参数设置 170
6.5.2 挖槽加工实例 171
6.6 三维曲面加工 175
第7章 数控线切割自动编程 181
7.1 CAXA线切割V2用户界面与绘图 181
7.1.1 用户界面 181
7.1.2 基本操作 182
7.1.3 菜单命令系统简介 185
7.2 CAXA线切割V2快速入门 187
7.3 数控线切割自动编程基础 189
7.4 轨迹生成 191
7.5 代码生成 193
7.6 代码传输与后置设置 196
7.6.1 应答传输 196
7.6.2 同步传输 196
7.6.3 串口传输 197
7.6.4 纸带穿孔 197
7.6.5 机床设置 197
7.6.6 程序格式设置 200
7.6.7 后置设置 201
7.6.8 R3B设置 203
7.7 零件设计 203
7.7.1 齿轮设计 203
7.7.2 花键设计 204
7.8 典型零件数控线切割自动编程实例 205
参考文献 214
1.1 CAD/CAM技术发展概述 1
1.1.1 CAD/CAM技术的发展概况 1
1.1.2 计算机辅助制造和制造系统的概念 3
1.2 计算机辅助制造的应用范畴 5
1.2.1 计算机辅助制造的直接应用 5
1.2.2 计算机辅助制造的间接应用 5
1.3 CAD/CAM的环境 6
1.3.1 计算机硬件环境 6
1.3.2 计算机软件环境 7
1.3.3 数据库系统环境 10
1.3.4 计算机网络与通信环境 12
1.4 CAD/CAM软件系统的选择原则和常用软件 19
1.4.1 CAD/CAM软件的选择原则 19
1.4.2 CAD/CAM常用软件 20
第2章 计算机图形技术 23
2.1 计算机图形技术的基本概念 23
2.2 坐标系和齐次坐标 24
2.3 图形变换 25
2.3.1 二维图形的几何变换 25
2.3.2 三维变换 30
2.4 投影和透视变换 34
2.4.1 投影变换 34
2.4.2 透视变换 36
2.5 图形裁剪 37
2.5.1 二维裁剪 37
2.5.2 多边形裁剪 39
2.5.3 三维图形的裁剪 39
第3章 计算机辅助工艺设计 41
3.l CAPP技术概述 41
3.1.1 CAPP技术的提出 41
3.1.2 计算机辅助工艺设计的含义和意义 42
3.1.3 企业工艺设计对CAPP系统提出的要求 44
3.1.4 计算机辅助工艺设计的步骤 45
3.1.5 CAPP技术发展简史及分类 46
3.2 计算机辅助工艺设计系统的结构 47
3.2.1 计算机辅助工艺设计所涉及的范围 47
3.2.2 计算机辅助工艺设计系统的体系结构 47
3.2.3 计算机辅助工艺设计的功能模块 49
3.3 CAPP系统的工序设计 51
3.3.1 加工余量与毛坯的确定 51
3.3.2 工序尺寸的确定 52
3.3.3 工序图的绘制 53
3.3.4 切削用量的确定 54
3.3.5 加工过程优化 54
3.3.6 工时定额的确定 54
3.4 工艺数据库与知识库 56
3.4.1 工艺数据与知识的种类和特点 56
3.4.2 工艺数据与知识的获取与表达 57
3.4.3 工艺数据与知识库的设计 58
3.5 检索式CAPP系统 60
3.5.1 检索式工艺过程设计的工作过程 60
3.5.2 标准工艺的关键字启发式搜索法 60
3.5.3 检索式CAPP系统的特点 62
3.6 派生式CAPP系统 62
3.6.1 派生式工艺过程设计原理 62
3.6.2 典型零件的设计 63
3.6.3 派生式CAPP系统的特点 64
3.7 创成式CAPP系统 64
3.7.1 创成式CAPP系统设计的一般过程 64
3.7.2 一般创成式CAPP系统的工艺决策和体系结构 65
第4章 自动编程的图形输入 67
4.1 Mastercam的图形输入 67
4.1.1 Mastercam界面介绍 68
4.1.2 Mastercam中构建构图平面和刀具面 70
4.1.3 Mastercam曲线绘制、编辑和几何变换 72
4.1.4 曲面绘制与编辑 86
4.1.5 CAD设计举例 103
4.2 CAXA的图形输入 110
4.2.1 CAXA数控车2000界面介绍 110
4.2.2 CAXA数控车2000的CAD功能 113
4.2.3 曲线几何变换 117
4.2.4 CAD设计举例 117
第5章 数控车床的自动编程 121
5.1 零件数控加工的工艺性分析 121
5.2 数控加工的相关概念 121
5.3 自动编程 123
5.3.1 CAXA数控车的加工功能 123
5.3.2 编程步骤 125
5.3.3 刀具参数设置 125
5.3.4 加工参数设置 126
5.3.5 机床和后置处理设置 132
5.3.6 后处理生成加工程序（NC代码） 133
5.4 自动编程典型实例 135
第6章 数控铣床与加工中心的自动编程 148
6.1 零件数控铣削加工的工艺性分析 148
6.1.1 数控加工对象 148
6.1.2 数控加工工艺的主要内容 148
6.1.3 数控加工工艺分析 149
6.2 数控铣床与加工中心自动编程 150
6.2.1 自动编程的步骤与内容 150
6.2.2 Mastercam数控加工部分的功能 151
6.2.3 Mastercam中的工作设置 151
6.3 外形铣削加工 157
6.3.1 外形铣削的步骤 158
6.3.2 外形铣削实例 158
6.4 钻削加工 165
6.4.1 钻削加工中点的选择 165
6.4.2 钻削加工参数 166
6.4.3 钻削加工实例 167
6.5 挖槽铣削加工 170
6.5.1 挖槽参数设置 170
6.5.2 挖槽加工实例 171
6.6 三维曲面加工 175
第7章 数控线切割自动编程 181
7.1 CAXA线切割V2用户界面与绘图 181
7.1.1 用户界面 181
7.1.2 基本操作 182
7.1.3 菜单命令系统简介 185
7.2 CAXA线切割V2快速入门 187
7.3 数控线切割自动编程基础 189
7.4 轨迹生成 191
7.5 代码生成 193
7.6 代码传输与后置设置 196
7.6.1 应答传输 196
7.6.2 同步传输 196
7.6.3 串口传输 197
7.6.4 纸带穿孔 197
7.6.5 机床设置 197
7.6.6 程序格式设置 200
7.6.7 后置设置 201
7.6.8 R3B设置 203
7.7 零件设计 203
7.7.1 齿轮设计 203
7.7.2 花键设计 204
7.8 典型零件数控线切割自动编程实例 205
参考文献 214
CAD/CAM与数控自动编程技术
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