第2章_CAD／CAM系统的支撑环境.ppt

第2章CAD CAM系统的支撑环境 CAD CAM系统概述CAD CAM系统的硬件CAD CAM系统的软件工程数据库 一 系统组成 2 1CAD CAM系统概述 第2章CAD CAM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系统的工作方式人机交互方式区别在于系统功能 完善程度及自动化水平 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 1CAD CAM系统概述 2 一 概述组成 2 2CAD CAM系统的硬件 第2章CAD CAM系统的支撑环境 要求 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需要有相当大的外存储器容量良好的通信联网功能 网络化CAD CAM系统考虑 当前系统功能 可扩充性和开放性 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 2 二 主机主机构成组成 CPU 内RAM 及其联接主板组成性能要求 速度快 内存大指标 速度MIPS MFLOP字长结构单CPU 多CPU计算机类型大中型机 小型机 工程工作站 微机 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 3 三 内存储器内存用于存储CPU工作程序 指令和数据 主要种类 RAM随机存储器SDRAM同步内存技术ROM只读存储器启动引导程序 基本输入输出程序Cache高速缓冲存储器 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 4 四 外存储器硬盘存储器结构 驱动器 控制器 盘片参数 存储容量 读写速度及舆数据的速度接口 IDE硬软盘驱动器 SCSI可用各种设备速度影响 转速寻道时间传输速率高速缓存储器软盘存储器 3 5 5 25 原理同硬盘 活动磁头 可换盘片 接触读写 速度慢光盘存储器类型 CD ROM 只写一次光盘 可擦写光盘特点 容量大 可靠性好 信息存储成本低接口 SCSI磁带存储器 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 5 第2章CAD CAM系统的支撑环境 外存储器 五 输入设备键盘鼠标器机械式 光电式两键 三键数字化仪A4 A0数字化板 数字化仪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系统图样数码相机其它输入设备如 触摸屏 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 6 六 输出设备显示器和显示卡显示器 功能文字图形等种种信息输出组成CRT显示处理单元 显示用帧缓存内存显示卡 功能接受CPU显示指令数字控制图形显示图形协处理器图形显示基本原理阴极射线管 红绿蓝基色荧光粉 三电子束像素 行等距 分辨率 水平像素 垂直像素 图形清晰度 扫描频率 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 7 彩色显示模式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 彩色 简单显示逻辑多色彩显示逻辑图形显示卡CPU同显示器接口2D 3D图形处理能力参数 分辨率 色彩 速度 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 8 第2章CAD CAM系统的支撑环境 简单显示逻辑 第2章CAD CAM系统的支撑环境 多色彩显示逻辑 打印机与绘图机针式打印机激光打印机控制器 激光扫描系统 电子照相系统 送纸机构喷绘图机笔式绘图机 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 9 七 网络互联设备网络适配器网卡数据交换 计算机 网络线缆 传输介质双绞线同轴电缆光缆调制解调 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 2CAD CAM系统的硬件 10 一 概述软件 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CAD CAM软件系统软件 支撑软件 专业应用软件 2 3CAD CAM系统的软件 第2章CAD CAM系统的支撑环境 二 操作系统与窗口系统操作系统基本概念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管理的底层软件任务 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常用操作系统简介UNIX系统 DOS系统 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 2 窗口系统基本概念窗口系统是以图形界面为应用特征的用户接口系统基本特点 基于面向对象的程序设计和文件驱动方式常用窗口系统简介MS WindowsWindows3 0基于DOS的图形界面多任务窗口环境应用Windows9598NT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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 3 三 CAD CAM系统概述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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 4 分类 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 ORACLE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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 5 常用支撑软件 图形支撑软件CAD CAM基本支撑软件包 微机AutoCAD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 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 优化分析工程数据库管理软件 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 6 CAD CAM系统支撑软件简介Pro EngineerUGI DEASSolidWroksAutoCAD及MDT 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 7 四 CAD CAM专业应用软件针对用户具体要求而开发的软件 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 LISP面象对象技术 可视化技术应用于编程语言 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 3CAD CAM系统的软件 8 2 4工程数据库 第2章CAD CAM系统的支撑环境 一 数据库技术概述产生文件系统数据管理 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数据库技术特点及应用特点 DBMS统一管理用户文件数据存储结构统一应用 关系型数据库 面向对象数据模型的数据库 二 工程数据库工程数据库技术的特点商用数据库 工程数据库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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 4工程数据库 2 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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 4工程数据库 3 工程数据库管理技术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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 4工程数据库 4 三 产品数据管理PDM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PDM基本概念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PDM层次 图纸文档管理 部分级数据管理 企业级数据管理 第2章CAD CAM系统的支撑环境 2 4工程数据库 5 PDM技术特点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PDM与CAD CAM的关系PDM是连接和集成CAD CAPP CAM的软件框架 平台 PDM的发展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2章CAD CAM系统的支撑环境 2 4工程数据库 6 2 5计算机网络及数据通信 第2章CAD CAM系统的支撑环境 第一次CAD技术革命 贵族化 的曲面造型系统70年代技术变革 线框模型 表面模型代表 达索飞机制造公司CATIA效益 改变了以往只能用油泥模型近似表达曲面的落后方法 新车型的开发周期由6年缩短到3年 CAD技术发展历程 第二次CAD技术革命 生不逢时 的实体造型技术80年代初技术变革 表面模型 实体造型代表 SDRC公司I DEAS效益 利益CAE 质量 重心 惯性矩 但数据计算量极度膨胀 硬件条件当时不允许 计算与显示速度很慢其他发展 CV公司 曲面算法取得突破 计算速度提高 提出集成思路 并采取将软件的运行平台向小型机转移 CAD技术发展历程 第三