CADCAM集成技术2(计算机辅助设计与制造

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1、第11章CAD/CAM集成技术1概述目前，很多企业在生产中其计算机的应用还是相互孤立存在的。CAD、CAE和CAM是作为相对独立的系统，被分别用来完成产品设计、产品性能分析和产品制造，设计与制造之间的信息传递，通常用图纸和文档作为工具的方式进行。例如，数控编程人员往往要对由CAD产生的大量数据重新进行处理，再输入计算机。这种分离的系统不仅效率和可靠性低，更为严重的是在产品设计过程中不能及早考虑制造过程的问题，造成设计与制造的脱节，使得产品开发周期加长。再加上各项目的开发缺乏总体规划，在内容供需上不配套，在数据格式上不规范，导致各环节之间的信息交换，较难通过计算机通讯网络实现

2、信息传输，使得虽然在其局部范围内取得一定的收益，但不能从整体上提高企业的技术素质，达到整体上的优化效果。因此，为满足制造业自动化的发展和市场竞争的需要，CAD/CAM必须有机地结合起来——即实现CAD/CAM系统的技术集成。系统集成的目的CAD/CAM系统集成的目的就是：提供一种能覆盖以某类产品为主的、更高效能的设计、制造整体系统。集成系统的集成技术是要实现系统中各应用程序所需要的及产生的信息进行存储和交流，达到软件资源和信息共用户界面应用系统CAD/CAM数据库操作系统、网络系统计算机硬件享，避免不必要的重复和冗余；三个系统之间能实现数据自动传递和转换。其基本结构如图所示

3、.系统集成的原则使一个计算机应用部门或行业的CAD、CAE和CAM应用软件，以工程数据库为核心，以图形系统和网络软件为支撑，用现代化计算机接口的方法，把这些CAD、CAE、CAM应用软件连接成为一个有机的整体，使之互相支持，互相调用，信息共同占有，数据共同享用，以发挥出单项应用软件所达不到的整体效益；使应用成果能作综合性的优化处理，得出经济上最合理、技术上最先进的最优化方案和设计。系统集成的内容硬件集成CAD/CAM系统的集成内容包括硬件集成和软件集成。其选择的依据是用户的需求和系统进一步扩充发展的可能性。硬件系统的组成与配置，可以选择以主机系统为中心的配置，也可以选择工作

4、站或微机系统的分布式配置。一般来讲，为了充分发挥资源共享、并行作业，以提高系统的工作效率，选用分布式配置为好。当今网络技术的发展，采用局域网可以将不同型号的微机、工作站连接起来，发挥各自的特长，从而使运行在不同型号计算机上的各子系统在硬件上集成起来。硬件集成也可以采用客户机／服务器(C1ient／Server)体系结构。软件集成软件集成包括应用程序的集成和信息集成两个方面。为了便于软件的集成，建议采用系统核心(SystemKernel)。它是将CAD/CAM软件系统对环境的依赖集中于一体，为应用程序提供各种帮助，包括数据的统一管理、程序管理、数据接口和运行控制等。一般CAD

5、/CAM集成系统的核心主要有：工程数据库、通用数据接口、程序管理、统一的用户界面程序和执行控制程序等。CAD/CAM系统的软件集成需要满足：(1)集成系统有畅通的信息流和正确的数据转换。(2)提供信息共享和软件共享的机制。(3)提供所有软件信息的版本控制及管理。(4)信息项改动时，自动跟踪相关信息项。(5)保证内部有一致性的接口和外部有统一的、友好的人机界面。(6)用统一的执行控制程序来组织各种信息的传递和运行。2系统的集成环境和方式集成环境CAD/CAM集成系统的软件开发环境一般包括图形支撑系统、工程数据库系统、数据交换系统及用户界面管理系统等。其中，工程数据库是CAD/

6、CAM集成系统的核心。由于集成系统中涉及到多种类型的数据，因此必需对它们进行有效的管理。传统的数据库系统，大多数用于事务管理，如财会、人事、库存、图书管理等。然而，由于工程设计过程本身的行为特征以及工程数据的复杂性，如设计中往往采用试错的方法迫近最佳方案逐个设计过程中需要产品或零部件的几何和拓扑数据、图形数据、标准规范数据、产品的历史档案数据、机床、刀具、材料及工艺数据等；每次设计将产生大量的几何结构、物理特性、加工参量等数据，致使事务管理型数据库系统无法适应工程设计环境的需要。因此，探讨和研究适用于CAD/CAM领域的面向对象的数据库技术已成为该领域的研究热点。图形系统的

7、功能是用来为产品设计、工程分析、工艺设计和数控编程等阶段提供所需的图形显示和输出，是集成系统中极为重要的支撑环境。数据交换系统主要是用来为各应用软件间不同类型数据的通信和管理提供转换机制，包括数据交换标准、接口程序的自动生成工具等，以确保集成系统信息流的畅通。用户界面管理系统是用户与集成系统联系的纽带，用户与系统间的联系通过以窗口、菜单、图符等组成的人机交互图形界面来进行。在CAD/CAM集成系统中，要求用户界面管理系统是一个具有界面一致、功能可扩充的智能化、图形化的开放系统，以适应不同工作环境的需要。下图为利用C