计算机辅助制造第1章课件(2015版).ppt

计算机辅助制造,主讲人：林述温2015年3月,一、课时总学时：36学时二、要求1、认真听课、及时复习和阅读参考文献2、提前认真准备课程报告PPT3、通过网络、书籍等手段了解课程要求的知识的三、考试1、开卷2、期末考试：75%，平时：25%,课程安排,四、课程知识点1.了解计算机辅助制造(CAD/CAM)发展概况、应用领域，熟悉基本概念2.了解不同生产类型企业所采用的自动化技术，了解柔性制造自动化有关的基本概念3.了解CAD/CAM系统的组成4.掌握CAD/CAM建模基本原理和方法,计算机辅助制造,计算机辅助制造,5.熟悉CAD/CAM系统主要功能及其内容，了解常见CAD/CAM软件的特点6.熟悉数据库基本概念，数据库常用术语，DBMS应具有功能7.熟悉产品数据管理的特点，熟悉PDM的定义，PDM的体系结构，PDM的主要功能8.了解企业类型及特征，企业生产管理系统的基本组成，熟悉MRP的流程，MRP的组成；熟悉ERP的概念,9.熟悉数据库中的实体间的关系、数据模型及各自特点，以及CAM数据库的作用；10.了解常用通用数据库系统有那几种，熟悉CAD/CAM数据库系统的特点；11.了解CAD/CAM系统及其应用环境对EDBMS的要求；12.CAD/CAM技术为什么通常采用高级语言与数据管理技术相结合的方式,计算机辅助制造,13.熟悉几何模型的建立和表示方法14.熟悉线框模型、实体模型、表面模型各自特点15.熟悉体素构造法、边界表示法的原理和方法，掌握边界表示法的数学模型,计算机辅助制造,16.了解扫描变换表示法的原理17.了解参数化特征造型的原理,计算机辅助制造,18.熟悉计算机辅助工艺技术（CAPP）发展概况和应用、基本组成和基本概念19.掌握CAPP基本原理和方法20.了解CAPP集成化与智能化技术和有关概念21.了解分段三次曲线Hermite插值原理和方法，掌握三次Bezier曲线建模方法，掌握均匀三次B-Spline逼近方法；,计算机辅助制造,22.掌握Fergenson、Coons曲线与曲面一般表示方法，掌握Bezier曲面表示方法，熟悉Bezier曲线、曲面与Coons曲线、曲面之间的关系，了解B-Spline曲线、曲面表示方法23.熟悉常见复杂零件数控加工工艺方案，以及切削参数的选择24.掌握复杂形状零件数控加工的刀具轨迹计算方法；,五、主要参考文献计算机辅助制造工程，杨海成主编，西北工业大学出版社，2001.9机械CAD原理与实践，肖刚，李学志主编，清华大学出版社，1999.7自由曲线曲面造型技术，朱心雄等，科学出版社，2000年1月。,计算机辅助制造,机械CAD/CAM技术，机械工业出版社，2002.10计算机辅助制造，杜裴，唐晓青，聂秋根，北京航空航天大学出版社，1995.10数控加工理论与编程技术，刘雄伟等编著，机械工业出版社，2001年7月数控加工技术，周济，周艳红，国防工业出版社，2002年1月,计算机辅助制造,计算机辅助制造,机械CAD技术基础（第3版），童秉枢等，清华大学出版社CAD/CAM技术（第二版），宁汝新等，机械工业出版社CAD/CAPP/CAM基本教程，戴同，机械工业出版社其他与AutoCAD、ProE、UG、Mastercam等相关的资料,制造概念:制造包含机械产品制造、电气电子产品制造、仪表仪器、轻工纺织与服装、化工产品制造、医药产品制造;,第1章概述,机械生产制造是制造业基础，提供各种装备，占工业生产总值25%；制造技术融合集成机械与结构技术、设计与工艺技术、计算机控制与辅助技术、自动化技术、信息技术、微电子技术、材料技术、财会金融与工商管理为一体制造技术，包括设计技术、制造工程技术、经营管理技术、加工与制造控制技术等。,第1章概述,按技术领域划分：包括设计技术、精密成形与加工技术、快速成型（RP,RapidProtyping）技术，制造自动化与计算机辅助制造技术，系统管理技术等。,第1章概述,开始于计算机辅助单元在制造工程某些环节上的应用，包括辅助数控加工与测量，辅助工艺设计（CAPP）、辅助工装设计、辅助企业生产管理等,第1章概述,1952年美国空军部门委托帕森斯公司(ParsonsCo.)和麻省理工学院伺服机构研究所(ServoMechanismLaboratoryoftheMassachusettsInstituteofTechnology)试制成功世界上第一台三维数控机床，并着手研制数控自动编程系统（APT语言）（AutomaticallyProgramedTools），1954年研制出APT编程系统，并用于加工复杂的零件曲面。,第1章概述,当时在美国学习的奥地利人HJosphGerber根据数控加工的原理，研制出第一台平板绘图仪，1959年美国Calcomp公司，研制出第一台滚筒式绘图仪。大幅面数字化仪、桌面绘图板、宽幅扫描仪和因特网际会议工具50年代后期：前苏联米特洛凡诺夫系统地提出成组技术(GroupTechnology)概念，后来德国奥匹兹（EGBrisch）零件分类编码系统方面的贡献。,第1章概述,1962年，麻省理工学院的研究生I.E.Sutherland发表了人机对话图形通讯系统的论文，推出了二维SKETCHPAD系统，该系统容许设计者在图形显示器前操作光笔和键盘，同时在屏幕上显示图形。他的论文首次提出了计算机图形学，交互技术及图形符号的存储采用分层的数据结构等思想，为CAD技术提供了理论基础。,第1章概述,1963年发展了交互式图形生成与显示技术和基础理论，开辟了CAD/CAM人机交互的绘图渠道；美国直到70年代未80年代初才给予足够重视；70年代后期：微小型计算机发展以及数据库技术的发展，促进CAD/CAM高速发展，出现了大量成熟的商业化CAD/CAM系统；80年代初CAD开始全面打入市场,第1章概述,70年代中期小型计算机出现。由于其较低的价格，高超的数据处理和输入输出功能，使它迅速应用到数控机床的控制系统中，出现了所谓的计算机数控系统(CNC)；七十年代以后，随着CNC技术的不断发展，DNC发展为分布式数字控制CAPP技术研发始于60年代未，1976年，设在美国的国际性组织CAM-I开发CAPP(CAM-IAutomatedProcessPlanning)系统由于工艺设计复杂性，与其他辅助技术相比，CAPP是个薄弱环节；生产管理方面,第1章概述,1961年美国出现物料需求计划（MRP-MaterialRequirementPlannings）是计算机支持下的库存和生产进度计划的管理系统70年代开始，一些计算机软件商开发了闭式MRP软件。在MRP基础上，形成了一个全面生产管理的集成优化模式，制造资源计划（ManufacturingResourcePlanning），并称作广义MRP或MRP80年代推出了MRP软件,第1章概述,90年代MRP软件广泛应用今天：MRPERP(EnterpriseResourcePlanning)发展。80年代以来，制造工程技术的发展方向：柔性化、集成化、智能化。1974年美国约瑟夫哈林顿（JosephHarrington）提出计算机集成制造CIM(ComputerintegratedManufacturing)之后，从不同角度提出计算机辅助制造系统的新模式和新哲理。,第1章概述,并行工程CE(ConcurrentEngineering)敏捷制造AM(AgileManufacturing)虚拟制造VM(VirtualManufacturing)智能制造IMT(IntelligentManufacturingTechnology)柔性制造系统FMS(FlexibleManuf.Sys.),20世纪后半世纪最重要的技术之一，应用水平体现一个国家的工业水平,1.3CAD/CAM技术概念,什么是CAD?,第1章概述,CAD的定义之一：CAD(ComputerAidedDesign)是一种综合应用计算机及其相关技术辅助工程师进行产品或工程设计的方法和技术。,第1章概述,1.3CADCAM技术概念,第1章概述,1.3CAD/CAM技术概念,之二：计算机辅助设计(简称CAD)，是ComputerAidedDesign的缩写，是指将计算机系统用于产品设计过程方案的建立、分析、修正及优化等一系列设计活动中。CAD含义有两层一层含义指产品/零件与工程的辅助设计另一层含义指计算机图形、几何造型、图形数据存储与管理、标准件库等基础技术。,ComputerAidedDesign是工程设计人员以计算机为工具进行设计活动的全过程。,资料检索、方案构思、计算分析、工程绘图和编制技术文件,CAD用计算机进行科学计算和分析CAD利用计算机绘图,CAD(ComputerAidedDesign)是一种利用计算机硬、软件系统,辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动。,第1章概述,1.3CAD/CAM技术概念,CAD是一个人、机结合的求解系统,运算速度快、存储能力大、绘图精确、能正确无误的重复同一操作,具有创造性、能判断、推理,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,CAD设计过程,传统的设计过程,设计需求分析,问题定义,综合设计,分析优化,评价,编制技术文件,结束,开始,1、难以获得最优方案；2、计算精度低，可靠性差；3、工作周期长，效率低；4、难以获得创造性的设计。,1.3CAD/CAM技术概念,CAD的设计过程,设计需求分析,问题定义,开始,分析优化,几何造型,工程分析,产生设计结果并评价,评价,综合设计,表示,自动绘图,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,计算机系统,如零件应力应变分析、机构动态响应和零件数控编控、工业造型、流动分析。不同用户的产品特征对CAD系统要求不同。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,计算机辅助制造CAM（是ComputerAidedManufacturing的缩写）通过计算机与生产设备直接的或间接的联系，进行规划、设计、管理和控制产品的生产制造过程。主要包括使用计算机来完成数控编程、加工过程仿真、数控加工、质量检验、产品装配、调试这些工作。或称指将计算机用于完成从原材料到产品的全部制造过程的监测与控制、生产计划及管理等制造活动中。,CAM应用领域直接应用计算机监控：将计算机直接与制造过程连接起来，以实现对制造过程的监测与控制。监测：对制造过程及设备工况进行监测并收集数据控制：不仅对制造过程进行监测，而且根据监测数据对制造过程进行控制。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,支持性应用计算机应用于支持企业的生产活动。在计算机与生产过程之间无直接接口，也称间接应用。CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）借助计算机来完成毛坯设计，工艺规程设计，工装设计等任务，称为CAPP。计算机辅助工艺过程设计CAPP：用计算机进行产品零件制造工艺过程或装配工艺过程设计。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,计算机辅助工装设计：用计算机进行刀具、夹具、模具、量具辅具等设计。计算机辅助数控加工程序编制：用计算机来自动完成数控机床加工程序的设计,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,计算机自动选择切削参数并确定工时定额计算机自动确定材料消耗定额,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,计算机辅助生产管理：包括市场预测、客户订单、指令性计划、生产计划、物料需求计划、供应链管理，MRP主要支持软件。,CAD或CAM各自包括哪些应用方面？界限？1)设计过程中的产品建模，有限元分析和自动绘图属于CAD；2)制造过程中的机床控制和物料运输控制属于CAM。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,企业生产类型划分连续型（流程型）生产：石油、化工、钢铁、电力等企业。离散型生产：机械制造企业。离散企业生产分：大量生产、成批生产和单件生产。早期的自动化技术主要应用于连续型生产和大量生产。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,社会发展趋势：机械制造业将进一步向个性定制化、多品种、小批量生产发展。CAD/CAM技术主要是根据中、小批量生产需求而产生和发展的。四种生产类型的产品品种与产量间的关系。,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,四种生产类型企业所采用的自动化技术：连续生产自始至终流水线作业；传感技术用于监测或监控；应用综合控制与优化策略；全部实现计算机化操作；,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,大量生产组合机床和自动机床自动传输装置局部或全部自动化装配机器人用于焊接、喷漆计算机过程监测或监控,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,成批成生产数控机床（NC）计算机数控（CNC）直接数字控制（DNC）自适应控制（AC）机器人的应用,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,柔性制造系统计算机集成制造系统单件生产数字控制机床（NC）计算机数字控制（CNC）,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,CAD/CAM技术强调计算机在各个方面的应用，包括加工过程控制、设计以及生产计划安排在内的一切与产品生产有关的工作。产品生命周期内生产全部产品和平均生产每一台机械所花时间的数学模型。产品生命周期中生产产品花费的全部生产时间TTLC为：,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,TTLC=BQT1+BT2+T3,其中：B产品批数Q每批生产的产品台数T1生产一台机械所需时间（包括加工、装配、检验和包装）,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,T2与生产一批产品有关的时间（包括材料采购、批生产计划安排及每一道工序的准备终结时间）；T3与生产一种产品有关的时间（包括产品设计、工艺过程设计、工艺装备设计、制造及成本估算）产品生命周期中花费在每一台机械上的时间TLC：TLC=T1+T2/Q+T3/BQ,1.3CAD/CAM技术概念,第1章概述,单件和小批生产中，T2/Q、T3/BQ很可观；刚性自动化的实质在于T1、T2CAD/CAM技术对所有三项因素都能产生影响，尤其T2T3产品生命周期：产品从投入市场到最终退出市场的全过程称之为产品的生命周期，该过程一般经历产品的导入期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段。,1.4柔性制造自动化的基本概念,第1章概述,柔性是机械加工自动化的基本属性和发展趋势；柔性制造系统（FMS）能够加工各种零件的自动化生产系统。（相当于生产车间）四个基本组成部分：自动化的加工设备：即与FMS系统兼容可集成的加工中心和数控机床（在工件、刀具的控制均有可与系统相连的接口）；,第1章概述,自动化的刀具系统：包括刀具的输送、交换和存储装置、刀具预调和管理自动化的物流系统：完成工件输送、交换、存储功能的工件供给系统。（含机器人、小车、托板、缓冲库、装卸站等）自动化控制与管理系统：加工过程的监控仿真系统控制与管理系统的对象：FMS中的加工设备、刀具系统、物流系统。,1.4柔性制造自动化的基本概念,第1章概述,1.4柔性制造自动化的基本概念,内容：包括各组成部分之间的有机结合和配合，即物流与信息流的集成技术，人与系统集成起来的技术。,柔性制造涉及的自动化技术规划设计自动化：对柔性制造系统建设项目的规划设计是采用计算机辅助的规划设计技术；FMS的体系结构：是一个多层次的、多结构的集成化的复杂系统。计划管理自动化：零件加工工序进度计划，为制造单元编制作业顺序计划，是制造资源计划的最底层。,第1章概述,1.4柔性制造自动化的基本概念,计划管理软件系统要编制出作业计划、刀具需求计划，并进行作业的静态调度和刀具调度。作业调度自动化：是运行控制，即动态地根据下级送上来的反馈信息和实际的系统状态数据，决定下一步执行哪一道工序；加工过程自动化：在柔性制造系统中，加工过程自动化最重要的内容是物流的自动控制，包括工件和刀具的自动流动；,第1章概述,1.4柔性制造自动化的基本概念,刀具流动提高机床利用率和刀具共享，提高整个系统的生产效率。系统监控自动化。工况监视、故障诊断功能；,离散事件动态系统（DEDS）的理论与方法：是指离散事件按照一定的运动规则相互作用来导致状态变化的一类动态系统，包括建模方法学和监控理论。FMS系统管理软件设计技术；,第1章概述,FMS中的计算机通信；FMS中的数据库。,不是任何加工设备均可纳入柔性制造系统中。,1.4柔性制造自动化的基本概念,1.5柔性制造系统对加工设备的要求,第1章概述,加工工序集中，要求加工工位数少；因为柔性制造是适应小批量多品种加工生产的高度自动化制造系统，造价贵，要满负荷、减轻工件流的输送负担。控制方便：系统所采用的机床必须适合纳入整个控制系统；机床的控制不仅能够实现自动加工循环，还要能够适应加工对象的改变，易调整，即“柔性”。,第1章概述,1.5柔性制造系统对加工设备的要求,兼顾柔性和生产率不采用：为特定工序设计的专用机床，刚性，能适应多品种零件加工需要；不采用普通万能机床，柔性、生产效率；,第1章概述,1.6其它自动化加工设备,满足生产柔性、提高生产率。趋势：柔性制造系统所用的机床结构柔性化组合机床模块化加工中心,第1章概述,柔性化组合机床也称可换主轴箱机床，是在一台组合机床上通过自动更换主轴箱的方式，具有适应加工不同零件需要的能力。这是把过去适合于大批量生产的机床进行柔性化改造的一条途径。,1.6其它自动化加工设备,第1章概述,1.6其它自动化加工设备,模块化加工中心加工中心设计成由若干“通用”部件组成，并可根据加工对象组合成不同的机床型式。机床由八大部件组成，它们是：主轴箱、换刀机构和刀库、立柱、底座、工作台、托板、交换装置、电控柜、排屑装置。,第1章概述,思考题：1简述计算机辅助制造技术发展概况。2CAD/CAM主要内容有哪些？3CAD/CAM主要应用于何种生产类型？4.四种生产类型所采用的自动化技术？5.何谓产品的生命周期？6.CAM主要有哪些应用？7.CAD或CAM各自包括哪些应用方面？,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,CAD的功能（3）,评价仿真,通过动态仿真的方式为设计者提供逼真的运动图像以供决策,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,CAD的功能（4）,自动绘图,CAD设计结果需要通过二维工程图或其他方式输出,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,CAD的功能（5）,工程信息的有效存储及工程数据库的管理与共享,工程设计中的信息量是非常大的，而且信息的形式、属性、关系也是多样的、复杂的，计算机辅助设计系统就是建立在对这些工程信息的有效存储、管理、传递和共享的基础上，利用计算机的外存储器的大容量特点和数据库技术，形成工程数据库和图形数据库及其管理系统，并为各个专业设计提供共享数据的用户模式和它们之间的接口，支持多个用户协调作业，各自独立而又互不干涉地完成对设计信息的存取、加工、转换，实现设计目标。在数据库和图形库的支持下，用户的应用软件开发也可以与存储设备、数据结构等无关，使计算机辅助设计系统具有良好的可扩充性。,一、CAD技术概论,2、CAD的作用与功能,CAD的功能（6）,知识库基础上的专家系统和人工智能型辅助设计与决策,人工智能是一门具有潜在吸引力的学科，专家系统是人工智能的一个重要分支，它建立在知识库相推理机制的基础上，能够综合运用专门学科的知识和经验，进行推理、判断、决策，解决人们一般能力难以解决的问题。智能计算机辅助设计系统，综合了设计者的知识和经验，并通过系统本身提供的高智能推理机制和人机通讯能力，利用大容量存储和快速转换的能力，在设计的过程中，可以适时地提供设计方案和建协助设计者进行更加有效、富有创造性的设计工作。,一、CAD技术概论,3、CAD的应用领域,制造业机床、汽车、飞机、船舶、航天器等工程设计建筑设计、结构设计、设备设计、城市规划、水利工程设计等电气与电子电路原理图、印刷电路板设计、集成电路大规模集成电路设计等仿真模拟与动画制作飞机训练、作战仿真、电影动画等其他应用轻工、纺织、家电、服装、制鞋,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,一、准备酝酿阶段,20世纪50年代,标志：1950MIT“旋风I号”图形显示器1958Calcomp滚筒式绘图机Gerber平板绘图仪,电子管计算机速度慢、存储能力低硬件水平低,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,二、成长发展阶段,20世纪60年代,直接存取存储器阴极射线管显示器商品化的CAD设备不断出现,晶体管计算机速度较快、存储能力增强,1962MIT的I.E.Sutherland,“Sketchpad：一个人机通讯的图形系统”,计算机图形学交互技术分层储存符号,为CAD技术的发展和应用打下了理论基础,软件水平大大提高，产生了许多计算机语言，如Fortran,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,三、成熟推广阶段,20世纪70年代,大规模集成电路,光栅扫描显示器、光笔、数字化仪,标志：1970Applicon推出了完整的CAD系统,人机交互生成图形技术日趋完善现代设计计算和分析方法各种现代设计方法,优化设计、可靠性设计、系统工程等,出现了CAD系统公司，以小型计算机为基础，CAD/CAM系统逐渐走入中小企业,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,四、广泛应用阶段,20世纪80年代至今,计算机软、硬件及外围设备飞速发展（摩尔定理），性能极大提高,80年代末90年代初以工作站为主之后CAD系统由小型计算机向微型计算机发展,应用企业越来越广,日本：90%以上应用CAD技术美国：300家CAD/CAM公司,应用领域越来越广,辅助机械设计、印刷电路板设计,超大规模集成电路设计、服装与花样设计、管道布局设计等,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,CAD软件技术历程,线框造型曲面造型Catia实体造型I-deas参数化特征造型造型Pro/E变量化技术I-deasKBE(基于知识的工程)UG行为建模技术Pro/E2000i2,一、CAD技术概论,4、CAD的发展,CAD技术的发展趋势4-I,1、三维可视化Interactive交互,2、集成化Integrated,CIMS、并行工程、PDM,缩短产品的开发周期，提高劳动生产率,3、智能化Intelligent,将某一领域中专家的知识和经验，运用人工智能和专家系统技术，归纳成一些规则，并形成知识库，再利用推理机制，进行推理和判断，得到具有专家水平的设计结果。,4、网络化Internet,二、CAPP/CAM技术概论,1、CAPP-ComputerAidedProcessPlanning,根据产品设计阶段给出的信息，交互或自动完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。,毛坯设计加工方法选择工艺路线制定工序设计机床、道具的选择切削用量计算加工余量分配工时定额计算刀夹量具设计,二、CAPP/CAM技术概论,2、CAM-ComputerAidedManufacturing,广义概念利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，包括：工艺过程设计工装设计NC自动编程生产作业规划生产控制质量控制等狭义概念主要指NC程序编制，包括：刀具路径规划刀位文件生成刀具轨迹仿真NC代码生成,存贮器,计算机主机,输入装置,输出装置,计算机网络,1)系统：是指为一个共同目标组织在一起的相互关联部分的集合（或有机整体）。2)CAD/CAM系统的组成：一个完整的CAD/CAM系统是由计算机硬件或软件构成的。,第2章CAD/CAM系统,2.1CAD/CAM基础,第2章CAD/CAM系统,主机,输入设备：键盘、（2D、3D）鼠标器、数字化仪、光笔,外存储器光盘、移动硬盘等,输出设备打印机、绘图仪,图形显示设备,通信接口,2.1CAD/CAM基础,第2章CAD/CAM系统,2.1CAD/CAM基础,（1）硬件：包括主机、外部存储器、显示设备、输入/输出设备、网络设备等，用于CAD/CAM的主机主要是微机系统（目前）、工作站系统和小型机系统输入设备：包括键盘、鼠标、扫描输入仪、数字化仪、图形输入板（指使用电子跟踪设备，把现有硬拷贝图样复制到图形库）;输出设备：绘图机、打印机,（2）软件：系统软件、应用软件、图形显示软件（交互式图形软件）,系统软件：使计算机的各部分之间有机地联系起来，使之协调工作，并将计算机的资源合理地管理起来和有效地使用的一套程序。主要用于计算机的管理、维护、控制及运行，以及计算机程序的翻译、装入和运行。包括：操作系统、汇编系统、编译系统、网络系统和诊断系统软件,已趋于开放和标准化。如Unix、Xp-Windows/NT、Linux已成为CAD/CAM应用系统的通用开发平台。,第2章CAD/CAM系统,2.1CAD/CAM基础,应用软件：是针对应用领域而开发的通用软件，工程设计的应用领域包括：机械设计、土木工程建筑、电子线路设计、化工、飞机工程等。用于建立用户的数据结构和向图形输入/输出设备传递图形控制命令。比如：,计算机分析软件,常用数学方法库、有限元分析和优化设计软件SAP-5、ADINA、NASTRAN、ANSYS等,2.1CAD/CAM基础,第2章CAD/CAM系统,SQLServer、Oracle、Sybase、Dbase、Access、Foxbase、Foxpro、Paradox、MySQL等,图形核心GKS、ACIS、ParaSolidOpenGL等,集成化CAD/CAM/CAE软件,数据库管理软件,AutoCAD、MDT和Inventor,Pro/ENGINEER,I-DEAS,CATIA,Unigraphics(UG)和Solidedge,SolidWorks,Cimatron、MasterCAM、PowerMill,CAXA电子图板、制造工程师,SimenseNX,第2章CAD/CAM系统,2.1CAD/CAM基础,图形显示软件：包括输入处理程序和输出处理程序两部分。输入处理程序,可接受来自用户的命令和数据送入应用程序。输出处理程序，控制图形显示器（或其他输出设备）显示和输出来自应用程序的显示文件。是图形显示设备应用程序的接口。,2.1CAD/CAM基础,第2章CAD/CAM系统,交互式计算机图形系统现代CAD/CAM系统一般都是以交互式计算机图形系统（ICGInteractiveComputerGraphicsSystem）为基础，是面向用户的系统，“用户”指设计者；设计过程是在设计者与计算机之间交互式进行，设计者通过计算机输入设备将数据和命令送入计算机，计算机是以图形或符号形式生成转换和显示数据，实现与设计者对话。,2.1CAD/CAM基础,第2章CAD/CAM系统,计算机网络：用通信线路将分散在不同地点、具有独立功能的多台计算机系统互相连接，并按网络协议进行数据交换，实现共享资源（网络中的硬件，软件，数据等）的计算机以及线路与设备的集合。是计算机和数据通信这两大现代技术相结合的产物。计算机网络功能和特点：能够在计算机之间快速地实现数据的传递共享网内计算机资源；,第2章CAD/CAM系统,2.2CAD/CAM系统计算机网络,网内各计算机互为后备，提高系统的可靠性若干计算机可共同完成一项任务，协同进行网络作业计算机网络类型：广域网：广域网（WideAreaNetwork）简称WAN，是一种跨越大的、地域性的计算机网络的集合。要经过路由器进行路由的，用于地区间通信，距离可达几千公里，Internet是目前规模最大一种广域网。广域网包括大大小小不同的子网，子网可以是局域网，也可以是小型的广域网。,2.2CAD/CAM系统计算机网络,第2章CAD/CAM系统,局域网：局域网（LocalAreaNetwork），简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。在数公里范围内，直接用于传递数字信号计算机网络。CAD/CAM系统所采用的网络均属于局域网。局域网各节点相互连接的拓扑结构（典型）,星形网络（StarNetwork）特点：不同微机之间的通讯是由主机通过多路开关实现的，可提供为所有用户服务的中央数据库；,第2章CAD/CAM系统,2.2CAD/CAM系统计算机网络,缺点：主机故障将导致系统全面停机。,总线型特点:微机及外部设备都挂在总线上总线型优点：传输速率高，用户节点的重新配置易实现；网络可靠性高；通信距离较大。若用户分散，信息流量不是太大，是较好的选择，用“以太网（Ethernet)为物理介质。,2.2CAD/CAM系统计算机网络,第2章CAD/CAM系统,环型网（RingNetwork）特点：任何一台工作站(微机)上的数据信息可供网络上所有的微机享用，单台微机的故障不影响整个网络的运行。这四种网络结构可以混