第二章CADCAM系统的支撑环境课件.ppt
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1、2023-1-22第二章CADCAM系统的支撑环境第二章第二章CADCAM系统的系统的支撑环境支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境lCAD/CAM系统应具有的功能:系统应具有的功能:交互图形输入及输出功能;交互图形输入及输出功能;产品建模功能;产品建模功能;(CAD/CAM系统的核心系统的核心)工程分析及仿真功能;工程分析及仿真功能;4.处理数控加工信息的功能;处理数控加工信息的功能;5.信息管理功能。信息管理功能。第二章CADCAM系统的支撑环境lCAD/CAM系统的组成:系统的组成:硬件硬件(系统的基础)(系统的基础)软件:系统软件、支撑软件、应用软件软件:系统软件、支撑软件、应用软件
2、 (系统的核心)(系统的核心)人:人机交互人:人机交互第二章CADCAM系统的支撑环境l1.强大的图形处理和人机交互功能;强大的图形处理和人机交互功能;l2.相当大的外存储容量;相当大的外存储容量;l3.良好的通信联网功能。良好的通信联网功能。第二章CADCAM系统的支撑环境l计算机主机计算机主机l输入设备输入设备l输出设备输出设备l存储器存储器l网络互联设备网络互联设备l生产装备生产装备第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境l对主机的要求:对主机的要求:处理速度快;内存容量大。l评价主机处理能力的指标:
3、评价主机处理能力的指标:速度;字长。l提高处理速度的措施:提高处理速度的措施:多处理器并行运算;配置协处理器协助处理器;采用精简指令集。第二章CADCAM系统的支撑环境l大中型计算机:一个主机连接多个终端(昂贵)。大中型计算机:一个主机连接多个终端(昂贵)。l小型机:性价比优于大中型机,被工作站代替。小型机:性价比优于大中型机,被工作站代替。l工程工作站:采用多工程工作站:采用多CPU并行处理,是理想的平台并行处理,是理想的平台l微型计算机:性价比极高,性能已接近工作站。微型计算机:性价比极高,性能已接近工作站。在在CAD/CAM系统中已占主流。系统中已占主流。第二章CADCAM系统的支撑环境
4、第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境鼠标常用操作第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境系统软件系统软件支撑软件支撑软件应用软件应用软件 CADCAM系统的软件系统的软件第二章CADCAM系统的支撑环境l操作系统操作系统:CPU管理、内存管理、内存 管理、输入输管理、输入输u出管理、文件管理。(出管理、文件管理。(DOS、UNIX、Linux等)等)l窗口系统:窗口系统:MSWindows,XWindowsl网络管理系统网络管理系统第二章CADCA
5、M系统的支撑环境l 单一功能型系统:单一功能型系统:只提供某些典型功能只提供某些典型功能(二维绘图、三维造型设计、(二维绘图、三维造型设计、工程分析计工程分析计算、数据库系统)算、数据库系统)l 综合集成型系统综合集成型系统:提供设计、分析、造型、:提供设计、分析、造型、数控编程、加工控制等多种功能。数控编程、加工控制等多种功能。第二章CADCAM系统的支撑环境l交互式绘图软件交互式绘图软件:完成二维工程图样的生成。:完成二维工程图样的生成。(AutoCAD、PICAD、开目、开目CAD、高华、高华CAD、华正等)、华正等)l三维设计三维设计CAD系统系统:MDT、Solidworks、Sol
6、idedge等。等。l数控编程系统数控编程系统:MasterCAM、SurfCAM、Caxa制造工程制造工程师等。师等。l工程分析软件工程分析软件:NASTRAN、ANSYSl 数据库系统数据库系统:Oracle第二章CADCAM系统的支撑环境lCAD部分:部分:几何造型参数化特征造型模块几何造型参数化特征造型模块 工程图绘制模块工程图绘制模块 装配模块(三维)装配模块(三维)lCAE部分:部分:有限元分析模块有限元分析模块 机构运动仿真分析模块机构运动仿真分析模块 优化设计模块优化设计模块lCAM部分:部分:数控加工编程模块数控加工编程模块 数控加工后置处理模块数控加工后置处理模块 切削加工
7、检验模块切削加工检验模块l用户开发工具:用户开发工具:如如AutoLISP、GRIP接口等接口等第二章CADCAM系统的支撑环境l I-DEAS UG NXPro/E CATIA第二章CADCAM系统的支撑环境CAD/CAM系统支撑软件的组成:系统支撑软件的组成:1.图形支撑软件图形支撑软件:AutoCad,开目,开目CAD 2.三维造型软件三维造型软件:几何建模;几何建模;特征建模特征建模 物性计算物性计算 真实感图形显示真实感图形显示 干涉检验干涉检验 二维图及二维剖面图生成二维图及二维剖面图生成 3.分析软件及优化设计软件分析软件及优化设计软件:有限元分析软件有限元分析软件 机械运动分析
8、软件机械运动分析软件 动力学分析软件动力学分析软件 优化设计软件优化设计软件 4.工程数据库管理软件工程数据库管理软件 第二章CADCAM系统的支撑环境l模具设计软件模具设计软件l组合机床设计软件组合机床设计软件l电器设计软件电器设计软件l机械零件设计软件机械零件设计软件l汽车车身设计软件汽车车身设计软件l组合夹具设计软件组合夹具设计软件第二章CADCAM系统的支撑环境CAD/CAM的数据的数据:产品的物理特性产品的物理特性材料性能材料性能数学模型数学模型零件规格零件规格几何形体描述几何形体描述测试数据测试数据各种设计标准和规范各种设计标准和规范4.工程数据库工程数据库第二章CADCAM系统的
9、支撑环境数据表现形式:数据表现形式:l 数值数值l 文字信息文字信息l 几何图形信息几何图形信息第二章CADCAM系统的支撑环境CAD/CAM数据管理模式:数据管理模式:文件管文件管理系统理系统数据库管数据库管理系统理系统工程数据库工程数据库管理模式管理模式第二章CADCAM系统的支撑环境 20世纪世纪50年代后期至年代后期至60年代中期,年代中期,计算机采用计算机采用文件系统文件系统进行数据管理,即进行数据管理,即把数据组织成文件,以数据文件的形式把数据组织成文件,以数据文件的形式进行数据存取。文件管理系统一般由操进行数据存取。文件管理系统一般由操作系统提供。作系统提供。第二章CADCAM系
10、统的支撑环境特点:特点:按统一的规则和方法来组织和存取数据。按统一的规则和方法来组织和存取数据。数据文件的建立、查询、存取由应用程序实现。数据文件的建立、查询、存取由应用程序实现。可顺序存取、随机存取和动态存取。可顺序存取、随机存取和动态存取。优点:优点:实现方便、使用效率高、简单、灵活。实现方便、使用效率高、简单、灵活。缺点:缺点:1)数据的冗余度大;(数据不能共享)数据的冗余度大;(数据不能共享)2)缺乏数据的独立性,(用户程序和数据结构)缺乏数据的独立性,(用户程序和数据结构 相互依赖相互依赖,修改数据结构就得修改应用程序);,修改数据结构就得修改应用程序);3)没有集中的数据管理,难以
11、保证数据的完)没有集中的数据管理,难以保证数据的完 整性和安全性。相互独立的文件的记录内部是有整性和安全性。相互独立的文件的记录内部是有结构的,但记录之间没有联系。结构的,但记录之间没有联系。第二章CADCAM系统的支撑环境 文件管理方式只适用于简单的工文件管理方式只适用于简单的工程应用。为解决文件系统存在的问题,程应用。为解决文件系统存在的问题,20世纪世纪60年代末,在文件管理系统的年代末,在文件管理系统的基础上,出现了数据库技术。基础上,出现了数据库技术。第二章CADCAM系统的支撑环境l数据库管理系统(数据库管理系统(DBMS,Data Base Management System):
12、对数据库及系统资:对数据库及系统资源统一管理和控制的源统一管理和控制的软件软件。数据库技术数据库技术数据库(数据库(Data Base)数据库管理系统数据库管理系统第二章CADCAM系统的支撑环境作用作用:程序与数据库之间的接口,提供对数据程序与数据库之间的接口,提供对数据库定义、建立、检索、编辑修改。对数据的库定义、建立、检索、编辑修改。对数据的安全性、完整性、保密性进行统一管理和控安全性、完整性、保密性进行统一管理和控制。制。第二章CADCAM系统的支撑环境数据库的物理存储数据库的物理存储独立独立于应用程序;于应用程序;编制应用程序可以不考虑数据的存储管理和编制应用程序可以不考虑数据的存储
13、管理和访问效率;访问效率;数据共享性好,冗余度低;避免数据之间的数据共享性好,冗余度低;避免数据之间的不相容性与不一致性。不相容性与不一致性。(数据库系统从整体(数据库系统从整体角度看待和描述数据,数据不再面向某个应角度看待和描述数据,数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此数据可以被多个用而是面向整个系统,因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。)用户、多个应用共享使用。)数据具有安全性、完整性。数据具有安全性、完整性。第二章CADCAM系统的支撑环境l 层次型层次型 :树状结构(一对多)树状结构(一对多)网状型网状型 :网络结构网络结构(多对多)(多对多)关系型关系型 :线性结构线性结
14、构(一一对应一一对应)(4)面向对象模)面向对象模型 第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境名称图号数量材料钳身021011HT150螺杆02302145钳体021031HT150钳口板02306145第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境第二章CADCAM系统的支撑环境工程数据库系统与传统的数据库系统有工程数据库系统与传统的数据库系统有很大差别,主要表现在支持很大差别,主要表现在支持复杂数据类型、复杂数据结构,具有
15、丰富的具有丰富的语义关联、数据模式动态定义与修改、版本管理能力及完善的用户接口等。它不但要能够处理常规的表格数据、曲它不但要能够处理常规的表格数据、曲线数据等,还必须线数据等,还必须能够处理图形数据。第二章CADCAM系统的支撑环境l通用基础数据通用基础数据:国家标准、产品目录、技术资料。:国家标准、产品目录、技术资料。(一致性,相对稳定)(一致性,相对稳定)l设计产品数据设计产品数据:产品参数,分析数据,图形等数据。:产品参数,分析数据,图形等数据。(动态性)(动态性)l工艺加工数据工艺加工数据:加工参数、数控指令、检测监控数据。:加工参数、数控指令、检测监控数据。l管理信息数据管理信息数据
16、:生产活动各个环节的信息数据。:生产活动各个环节的信息数据。第二章CADCAM系统的支撑环境l 1 1)工程数据中)工程数据中静态静态(如一些标准、设计规范、材料(如一些标准、设计规范、材料数据等)和数据等)和动态动态(如随设计过程变动而变化的设计对象(如随设计过程变动而变化的设计对象中间设计结果数据)数据并存。中间设计结果数据)数据并存。l 2 2)数据类型的多样化,不但包括)数据类型的多样化,不但包括数字、文字,而数字、文字,而且包含结构化图形数据。且包含结构化图形数据。l 3 3)数据之间复杂的网状结构关系(如一个基本图)数据之间复杂的网状结构关系(如一个基本图形可用于多个复杂图形的定义
17、,一个产品往往由许多零形可用于多个复杂图形的定义,一个产品往往由许多零件组成)。件组成)。l 4 4)大部分工程数据是试探性交互式设计过程中形)大部分工程数据是试探性交互式设计过程中形成的。成的。第二章CADCAM系统的支撑环境支持复杂工程数据的存储和管理。支持模式的动态修改和扩充支持工程事务处理和恢复支持多库操作和多版本管理第二章CADCAM系统的支撑环境支持同一对象的多种媒体信息表现形式和处理功能,以适应不同要求支持工程数据的长记录存取和文件兼容处理支持智能型的规则描述和查询处理具有良好的数据库系统环境和支持工具,以适应大容量、快速和分布式设计环境的要求第二章CADCAM系统的支撑环境l基
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