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数字化设计与制造技术教学大纲--第1页

数字化设计与制造技术教学大纲

1.概述（两个学时）

1、CAD/CAM的基本含义及其特点（重点）

2、CAD/CAM技术发展简介

3、CAD/CAM系统的组成及基本类型

4、CAD/CAM作业过程

5、CAD/CAM系统应具备的基本功能（重点）

6、当前CAD/CAM系统常用软件

以上六点可参照2000年的讲义。

7、CAD/CAM关键技术简介（重点）

实体造型、特征技术、参数化变量化方法、曲面造型、工程制图、装配技术、

有限元网格剖分方法、产品数据管理、CAM。

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2.实体造型（六个学时）

1、形体在计算机内的表示

表示形体的坐标系

几何元素的定义（重点，尤其是定义形体的层次结构）

表示形体的线框、表面、实体模型（重点）

常用的形体表示方法（重点，尤其是CSG和Brep表示）

2、边界表示的数据结构与欧拉操作

翼边结构（重点）

欧拉操作

3、求交算法

点与各几何元素的求交算法

线与各几何元素的求交算法

面与各几何元素的求交算法

4、集合运算

一维几何元素的集合运算（重点）

二维几何元素的集合运算

三维几何元素的集合运算

5、常用的其他造型方法

分数维造型

从二维正投影图构造三维形体

从二维图象信息够三维形体

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3.特征造型（两个学时）

3.1.特征技术产生的背景

特征技术是CAD/CAM技术发展中的一个新里程碑，它是在CAD/CAM技术的发展和

应用达到一定水平，要求进一步提高生产组织的集成化、自动化程度的历史进程中孕育成长

起来的。

现代设计制造系统的发展趋势是集成化、智能化，目的是达到高度的自动化。实现上述

目标的基础是给系统的各个环节提供能够共享的产品定义。现有的CAD/CAM系统，因不

能用一个完整的产品模型来支持各工程应用活动，在设计、制造及检验的各个环节中，使用

者需要重复地输入和识别一些信息，定义一些新模型，以满足各工程应用子系统的具体需要，

各子系统的概念信息也必须依靠人工来识别和综合处理，从而导致产品自动设计和制造中信

息处理的中断，人为干预量大，数据大量重复处理的后果。其主要原因是作为当代CAD系

统的核心实体造型存在下列不足：

⑴产品定义信息不完备。实体造型主要用来定义产品公称几何形状，而许多反映设计意

图和工艺要求的信息，如公差、材料性质等难以在数据库中一起表达。这里由于工艺信息的

表达既与高级的形状特征有关，又与低级的点、线、面几何要素有关，而实体造型难以提供

这些信息。

⑵数据的抽象层次低。实体造型只能以低级的几何/拓扑信息来描述几何形状，而工程

师进行思想交流，以及CIMS智能化处理过程中涉及的信息往往是高层的概念实体。

⑶支持产品设计的环境较差。传统的几何造型不利于进行创造性设计，这是因为它不能

方便地修