具体描述
本书主要介绍如何利用Pro/ENGINEER系统的Pro/MOLDESIGN模具设计模块进行模具及模座的设计，涵盖的主题包括：模具设计的基本流程、基本设计模型、拔模特征、收缩与检测、模具组件特征、分型面设计、分割模具与开模模拟、模具体积块与模具布局等，并辅以范例说明各主题。
本书适合作为高等院校机械专业、模具专业和相关的计算机辅助设计专业的教材，同时也可供从事塑料模具设计或相关工作的人员参考与进修之用，业界人士可以通过本书学习如何以Pro/MOLDESIGN模块来进行复杂的模具设计。
《计算机辅助制造：从概念到实践》 本书简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的计算机辅助制造（CAM）领域的知识体系，重点关注现代制造业中CAM技术的应用、集成与优化。我们不涉及任何关于Pro/ENGINEER或特定模具设计软件的入门或实务操作内容，而是将视角提升到CAM系统的宏观架构、核心算法以及前沿应用层面。 第一部分：CAM系统基础与理论架构 本部分将打下坚实的理论基础，阐述CAM的本质、历史发展及其在整个产品生命周期管理（PLM）中的关键地位。 第一章：CAM的战略定位与发展脉络 制造理念的演进： 探讨从传统制造到数字化制造的转型，CAD/CAE/CAM的集成趋势。 CAM系统的定义与分类： 深入剖析基于几何模型的CAM、基于特征的CAM（FBM）以及智能CAM的差异与优势。 数字主线（Digital Thread）中的CAM角色： 讨论CAM数据如何作为连接设计与生产的桥梁，确保信息在不同阶段的准确传递。 第二章：几何模型处理与数据接口标准 本章聚焦于CAM系统如何解析和利用来自CAD系统的几何信息，这是后续路径规划的基础。 实体模型与曲面模型的拓扑分析： 探讨如何识别模型中的曲面集、边界、孔洞、倒角等特征。 数据交换标准与互操作性： 详细介绍IGES、STEP（AP203/AP214/AP242）等标准，分析数据在不同平台间转换时可能遇到的精度丢失和拓扑损坏问题。 容差与装配模型的处理： 讨论几何尺寸和公差（GD&T）信息如何被CAM系统读取和应用于加工策略，尤其是在复杂装配体的加工路径生成中。 第三章：切削机理与切削力学基础 CAM的核心在于生成有效的刀具路径，而刀具路径的有效性取决于对切削物理过程的理解。 切削过程的物理模型： 阐述塑性变形、摩擦、热量产生与传递的基本原理。 材料切削性能的参数化： 分析不同材料（如高强度合金、复合材料）对切削速度、进给量和刀具选择的影响。 切削力与机床动态响应： 建立切削力模型，讨论如何利用此模型来避免颤振（Chatter）并优化表面质量。 第二部分：核心算法与路径生成技术 本部分深入讲解构成CAM系统的核心计算模块，涵盖了从粗加工到精加工的各类算法。 第四章：二维加工路径的算法设计 2D轮廓加工策略： 讲解等高线、平面铣削、轮廓跟随等经典算法的实现细节。 型腔铣削与区域清除： 重点分析如何高效地填充复杂区域，包括螺旋、波浪形和龟背式路径的效率比较。 刀具与工件的干涉检测： 阐述空间碰撞检测的原理，如包络体法和分离轴定理（SAT）在实时检测中的应用。 第五章：三维曲面与多轴加工路径生成 这是现代CAM系统的难点与重点，涉及高维空间的插补与优化。 曲面切削模型的建立： 介绍基于参数空间和基于工作空间（Output Space）的路径参数化方法。 等步长（Equidistant）与恒定光顺度（Constant Smoothness）路径： 比较不同切削参数控制策略对表面质量和加工时间的影响。 五轴联动加工策略： 深入分析“仿形加工”、“刀轴倾斜法（Tilt Cutting）”和“多面体切削”等高级算法，及其在复杂自由曲面加工中的应用。 第六章：特征识别与智能排程 本章关注如何从设计模型中自动提取可加工特征，并构建高效的制造序列。 基于模型学习的特征识别： 探讨使用拓扑结构分析、边界链接以及机器学习方法进行盲孔、型腔、槽的自动识别。 加工特征库（Machining Feature Library）的构建： 如何存储和管理不同机床和工艺的加工规则。 作业排序与批次优化： 介绍约束规划和遗传算法在确定最优加工顺序、减少换刀和重新装夹次数上的应用。 第三部分：后处理、验证与前沿应用 本部分将讨论如何将生成的刀具路径转化为机器可执行的指令，以及CAM在未来制造中的潜力。 第七章：后处理器的开发与优化 G代码/M代码的生成机制： 阐述从几何路径到具体机床控制代码的转换逻辑，包括坐标系转换、进给速率的插补计算。 机床特定的后处理： 讨论如何针对不同控制器（如Fanuc, Siemens Sinumerik）的语法和运动学限制进行定制化调整。 周期代码与宏编程： 介绍如何嵌入定制的循环程序以提高代码的效率和可读性。 第八章：加工仿真与误差补偿 在实际加工前对刀具路径进行虚拟验证是减少浪费的关键。 切削仿真技术： 介绍基于体素（Voxel）和基于几何的仿真方法，重点讨论残余材料的计算和去除过程的可视化。 刀具磨损与热误差补偿： 讨论如何将机床误差模型集成到仿真中，并反馈给CNC控制器以提高精度。 刀具路径的后优化： 基于仿真结果对进给速度、切深进行微调，以提升表面光洁度和加工稳定性。 第九章：增材制造与混合制造中的CAM CAM的理念正扩展到非切削制造领域。 增材制造（AM）的路径规划： 探讨3D打印过程中的层切、填充密度、支撑结构生成等CAM技术。 混合加工策略： 介绍如何在一个工序中集成减材（切削）和增材（堆积）技术，实现复杂部件的快速迭代制造。 工业物联网（IIoT）与云端CAM： 讨论实时数据采集、远程监控以及基于云端的计算资源分配对未来CAM系统的影响。 总结： 本书内容聚焦于CAM技术背后的数学原理、算法实现、数据结构以及与先进制造技术的交叉融合，旨在培养读者对整个CAM生态系统的深刻理解和系统级优化能力，而非局限于特定软件的操作步骤。
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