1、第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境n CAD CAM系统概述n CAD CAM系统的硬件n CAD CAM系统的软件n 工程数据库一、系统组成2.1 CAD CAM系统概述系统概述第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境二、 CAD CAM系统应具备功能 交互图形输入及输出能力 几何建模功能 物性计算及工程分析功能 处理数控加工信息的能力 数据管理功能三、 CAD CAM系统的选型与配置四、 CAD CAM系统的工作方式n 人机交互方式n 区别在于系统功能，完善程度及自动化水平第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.1 CAD CAM系
2、统概述系统概述 (2)主机输入设备键盘、鼠标数字化仪扫描仪输出设备打印机绘图仪快速成型机显示设备CRT显示设备外存贮器硬盘、软盘光盘通讯网卡Modem一、概述n 组成：2.2 CAD CAM系统的硬件第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境n 要求：n 强大图形处理和人机交互功能，人机交互渠道和快速响应速度n 需要有相当大的外存储器容量n 良好的通信联网功能，网络化 CAD CAM系统n 考虑：n 当前系统功能、可扩充性和开放性第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (2)二、主机n 主机构成n 组成： CPU、 内 RAM、
3、及其联接主板组成n 性能要求：速度快、内存大n 指标： 速度 MIPS、 MFLOP 字长n 结构 单 CPU、 多 CPUn 计算机类型大中型机、小型机、工程工作站、微机第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (3)三、内存储器n 内存 用于存储 CPU工作程序、指令和数据。n 主要种类：n RAM 随机存储器 SDRAM 同步内存技术n ROM 只读存储器启动引导程序、基本输入输出程序n Cache 高速缓冲存储器第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (4)四、外存储器n 硬盘存储器n 结
4、构： 驱动器、控制器、盘片n 参数： 存储容量、读写速度及舆数据的速度n 接口： IDE 硬软盘驱动器、 SCSI 可用各种设备n 速度影响： 转速 寻道时间 传输速率 高速缓存储器n 软盘存储器（ 3.5 、 5.25 ）原理同硬盘，活动磁头，可换盘片、接触读写、速度慢n 光盘存储器n 类型： CD ROM、 只写一次光盘、可擦写光盘n 特点：容量大、可靠性好、信息存储成本低n 接口： SCSIn 磁带存储器第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (5)第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境外存储器五、输入设备n 键盘n 鼠
5、标器机械式、光电式 两键、三键n 数字化仪A4A0 数字化板、数字化仪n 扫描仪光电阅读装置通过扫描图形技术，可将人工绘制的图样转换成 CAD系统图样n 数码相机n 其它输入设备 如：触摸屏第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (6)六、输出设备n 显示器和显示卡n 显示器：n 功能 文字图形等种种信息输出n 组成 CRT显示处理单元，显示用帧缓存内存n 显示卡：n 功能 接受 CPU显示指令数字控制图形显示n 图形协处理器n 图形显示基本原理n 阴极射线管、红绿蓝基色荧光粉、三电子束 n 像素（行等距）、分辨率（水平像素 垂直像素）n 图形
6、清晰度（扫描频率）第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (7)n 彩色显示模式n 计算机将生成图像转化成图像素值并送入帧缓存，帧缓存储单元排列同屏幕上像素位置n 亮度：从缓存中取亮度值， D A转换成电压（流）模拟量，控制电子束强度。n 彩色： 简单显示逻辑多色彩显示逻辑n 图形显示卡n CPU同显示器接口 2D 3D图形处理能力n 参数：分辨率、色彩、 速度第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (8)第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境简单显示逻辑简单显示逻辑第第 2章
7、章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境多色彩显示逻辑多色彩显示逻辑n 打印机与绘图机n 针式打印机n 激光打印机 控制器，激光扫描系统，电子照相系统，送纸机构n 喷绘图机n 笔式绘图机第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (9)七、网络互联设备七、网络互联设备n 网络适配器n 网卡 数据交换（计算机，网络线缆）n 传输介质n 双绞线 同轴电缆 光缆n 调制解调第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.2 CAD CAM系统的硬件 (10)一、概述n 软件：与计算机系统操作使用有关的程序、规程及相关文档资料的总和n C
8、AD CAM软件系统软件、支撑软件、专业应用软件2.3 CAD CAM系统的软件第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境二、操作系统与窗口系统n 操作系统n 基本概念n 操作系统是计算机系统及系统配置的各种软件全面 控制和控制和管理的底层软件管理的底层软件n 任务： 管理内存中的数据和指令 执行对作业和进程控制，完成运算和操作，实现分时运行 管理外存上文件系统 管理外围设备n 常用操作系统简介UNIX系统、 DOS系统第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (2)n 窗口系统n 基本概念n 窗口系统 是以图形界面为应用特征的用户
9、接口系统n 基本特点：基于面向对象的程序设计和文件驱动方式n 常用窗口系统简介 MS_WindowsWindows3.0 基于 DOS 的图形界面多任务窗口环境应用Windows95 98 NT 完全集成的 32位操作系统 X_Windows 分布式网络环境政工作的多任务多窗口系统第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (3)三、 CAD CAM系统n 概述CAD CAM系统的支撑软件主要指直接支撑用户 CAD CAM工作 的通用性功能软件第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (4)n 分类：
10、 集成型支撑软件 提供设计、分析、造型、数控编码、加工控制等多种模块 Pro/Engineer、 UG、 I-DEAS 单一支撑软件 只提供实现某些典型过程的功能模块 Solidworks、 AutoCAD、 ANSYS、 ORACLEn 组建自己的 CAD CAM系统： 选购支撑软件（可以集成软件为主，也可以先多个单一功能组合） 进行专门应用程序的开发第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (5)n 常用支撑软件：n 图形支撑软件CAD CAM基本支撑软件包 , 微机 AutoCADn 三维造型软件建立统一的产品模型实现完整的几何和特征描述，
11、并能随时提取所需要的信息，支持各个环节工作功能：几何建模、特征建模、物性计算、真实感图形显示，干涉检查、二三维图生成n 分析及优化设计软件有限元分析、机械运动分析、动力学分析、优化分析n 工程数据库管理软件第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (6)n CAD CAM系统支撑软件简介n Pro/Engineern UGn I-DEASn SolidWroksn AutoCAD及 MDT第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (7)四、 CAD CAM专业应用软件n 针对用户具体要求而开发的软件
12、。n 程序设计语言是开发应用软件的基本工具，常用语言 C、 VB、 JAVA 、 LISPn 面象对象技术、可视化技术应用于编程语言第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.3 CAD CAM系统的软件 (8)2.4 工程数据库第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境一、数据库技术概述n 产生n 文件系统数据管理。问题：数据冗余、缺乏数据独立性、不能统一管理数据n 数据库技术包括： 数据库 具有某种规律或联系的文件及数据的集合 管理系统 用于对数据库及系统资源统一管理和控制软件n 数据库技术特点及应用n 特点： DBMS统一管理用户文件数据存储结构统一n 应用
13、：关系型数据库、面向对象数据模型的数据库二、工程数据库n 工程数据库技术的特点n 商用数据库、工程数据库n 工程数据库同传统数据库主要差别： 支持复杂数据类型 支持复杂数据结构n 工程数据类型分析 通用型数据 设计型数据 工艺加工数据 管理信息数据 理想 CAD CAM系统：在操作系统支持下，图形功能为基础，工程数据库为核心的集成系统。第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.4 工程数据库 (2)n 对工程数据库管理系统的基本要求 支持复杂工程数据存储和管理 支持模型的动态修改和扩充 支持工程事务处理和恢复 支持多库操作和多版本管理 支持同一对象多种媒体信息表现形式和处理能
14、力，以适就不同要求 支持工程数的长记录存取和文件兼容处理 支持智能型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 CAD CAM系统硬件是异种机组成的计算机网络系统，应是分布式数据库管理系统第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.4 工程数据库 (3)n 工程数据库管理技术n 工程数据的管理是在数据交换规范基础上，设计出科学合理的工程数据库以实现对工程数据的有效管理n 以现有商用数据库为基础，同 CAD CAM软件数据管理模块结合是实现工程数据管理有效途径。第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.4 工程数据库 (4)三、产品数据管理 PDM
15、经济竞争精益生产、敏捷制造等效率并行工程模式 PDM是并行工程部分 PDM使纸质管理变成计算机网络化管理n PDM基本概念n PDM是以软件为基础，将所有产品相关的信息（包括数据、文字及图形、图像等）及与产品有关的过程集成到一起，实施在产品整个生命周期内，对产品数据信息和开发制造过程进行全面管理n PDM层次：图纸文档管理、部分级数据管理、企业级数据管理第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.4 工程数据库 (5)n PDM技术特点n PDM强调的是数据共享，数据的一致性和可跟踪性，以及实现与各种应用软件数据的交换的双向控制n PDM与 CAD CAM的关系n PDM是连接和集成 CAD、 CAPP、 CAM的软件框架（平台）n PDM的发展n PDM系统： Metaphase、 IMan仅为企业提供产品数据定义和过程管理框架。第第 2章章 CAD CAM系统的支撑环境系统的支撑环境2.4 工程数据库 (6)
