機械CADCAM技術第章6

第九章CAD/CAM集成技術9.1CAD/CAM集成系統(tǒng)總體結構9.2產品定義數據模型9.3產品數據交換標準9.4基于PDM平臺的CAD/CAM集成技術9.5網絡化制造技術9.1CAD/CAM集成系統(tǒng)總體結構與關鍵技術1、CAD/CAM集成系統(tǒng)總體結構2、CAD/CAM信息集成方式3、CAD/CAM集成的關鍵技術1、CAD/CAM集成系統(tǒng)總體結構2、CAD/CAM信息集成方式1)專用格式文件方式2)中性數據文件集成方式3)工程數據庫集成方法

1)專用格式文件方式:

特點：集成原理簡單，接口程序易于實現，運行效率高，但需要設計較多的專用格式轉換接口，適于小范圍、結構簡單的CAD/CAM系統(tǒng)的信息集成。通過專用格式數據文件的集成方法

2)中性數據文件集成方式：特點：數據轉換接口數少，便于應用系統(tǒng)的開發(fā)和使用，是目前CAD/CAM集成系統(tǒng)應用較多的有效方法之一。通過標準格式數據文件的集成方式

3)工程數據庫集成方法特點：各子系統(tǒng)通過用戶接口直接存取或操作數據庫，大大提高了集成系統(tǒng)的運行速度，提高了系統(tǒng)集成化程度。利用工程數據庫的集成方法

3、CAD/CAM集成的關鍵技術9.2產品定義數據模型1、零件信息模型基于特征的零件信息模型的總體結構

零件層：主要反映零件的總體信息；特征層：包含零件各類特征信息及其相互間關系；幾何層：記錄了零件的點、線、面等幾何信息和拓撲信息。基于特征的零件信息模型實例

軸的零件圖

基于特征的零件信息模型數據結構基于特征的零件信息模型數據結構2、產品信息模型零件信息模型：僅限于單個零件的幾何信息和工藝信息，而不能反映整個產品的結構組成、各零（部）件之間的裝配關系、相互間的約束、以及產品的裝配工藝信息等。產品信息模型：指產品從毛坯到成品的整個設計和制造過程所需要的信息總和，是由產品結構信息模型和產品工藝信息模型組合而成的復合模型。產品結構樹產品結構信息：①工程圖形信息裝配圖對應的是產品、部件、組件，零件圖對應的是零件；②基本屬性信息包括產品、部件、組件及零件的圖號、名稱、規(guī)格、來源（自制件、標準件、外協(xié)件、外購件等）、重量、數量、計量單位等；③裝配信息用以描述產品與部件、部件與組件、組件與零件之間的裝配結構關系。產品零部件的自動編碼

產品結構數字碼編碼規(guī)則

產品結構的可視化處理產品工藝信息模型

9.3產品數據交換標準一、產品數據交換標準的發(fā)展1981年－美國發(fā)布初始化圖形交換標準IGES；1982年－美國麥道公司制定并實施產品定義數據接口標準PDDI；1984年－美國國家標準技術局（NIST）制定產品數據交換規(guī)范PDES；1984年－法國宇航局制定數據交換規(guī)范SET；1989年－歐共體發(fā)布CADInterface標準CAD*I；ISO在PDES基礎上開發(fā)產品模型數據交換標準STEP，受到廣泛的重視，目前仍在發(fā)展完善之中。(InitialGraphicsExchangeSpecification)07279結束段參數數其據段目錄條目統(tǒng)段全局參數寶段開始段IGES誤數據交換坐原理:通過IG疼ES中性振數據文件爛進行圖形杯數據的交惰換，系統(tǒng)摧應備有前胖置處理和抹后置處理妥模塊。IGE觀S標準甲存在的勸不足：僅對圖蛋形信息找進行交霧換，無株法描述鴉工藝信悼息以及菌產品模蠢型其它慮信息；數據格式芒過于復雜制，可讀型尚差；標準定葵義不嚴裙密，時援有數據圍丟失現農象。三、STEP標準STEP是什么勇：STE斬P(STand祖ard雖fo扣rt塔heExcha若nge檢ofProd悔uct航Mo剃del位Da絨ta)辦是一種藥產品模案型數據給交換標雖準。該標準英規(guī)定了祖產品設作計、制咸造以至燥產品全內生命周枝期所需川的有關牽產品形信狀、模樸型、材旺料、加陜工方法燃、裝配若順序等越信息的揭定義，席對數據枝交換形柔式進行塔了描述腎。STEP由一系因列獨立嚼的標準穗文件組秒成，可必獨立地中進行開侵發(fā)和發(fā)故布。眾多軟件驚公司是STE辜P標準的忽制定單盲位，CAD/腿CAM軟件系統(tǒng)戴均己把STE粘P列為數據預交換接口圣，并利用STEP最新成律果不斷米改進完旬善自身排系統(tǒng)。STEP的構成：由五大辦部分7唱個系列蝦文件組成。1）標準視描述語言飾（1,1待0）專用描述號語言EX訂PRES釘S，該語言麻參考了仇多種語搶言的功能票，有強芽大的信辨息模型絨描述能朱力。2）集成資念源(40團,10三0）是ST圖EP的到核心，肚采用E部xpr給ess史語言描儀述。通用集成癢資源：獨夕立于具體響產品信息喂；應用集鋸成資源讓：描述塞某應用通領域數哪據，并磚依賴于希通用集蔽成資源立支持。3）應蛋用協(xié)議涌（20咬0）用以說明備各個應用撒領域的產駁品數據模瓦型文本，以滿足各類不同工業(yè)應用澇的需求。4）實現翅形式（2稠0）規(guī)定具殊體的方丑法或格牌式實現悲產品信征息的交攀換，分悉為4級室。第一級－中型文件交換；第二級－工作格帳式交換，呢即產品品數據結須構在內章存中的咽表現形窯式；第三級－數據庫鹿交換，滿足數窄據共享的省需要；第四級－知識庫交鍵換，為滿足叨未來發(fā)展英需要的一肆種交換形木式。5）一致執(zhí)性測試（撤30）即測試其數據箭交換是障否符合混原來意奮圖。通用集成避資源及其謊引用應用集成字資源及其龜引用STEP梯的應用①產品開撈發(fā)部門冒的需求，包括設旁計部門內睬的并行作舞業(yè)、集成治化產品開對發(fā)；②計算機輔頁助應用系廊統(tǒng)供應商懂的需求，包括羊接口的襪標準化愿和產品陳概念模坐型的標啟準化。9.4次基于P裳DM平臺厚的CAD都/CAM鞭集成技術PDM系志統(tǒng)：是建立在撲關系型數壓據庫管理禾系統(tǒng)基礎供上的面向中對象的產所品數據構管理塌應用系統(tǒng)樓，是一項暢管理所有柏與產品相活關的信息近和過程的樸技術。PDM是援理想的C窗AD/C酷AM集成非平臺和工銀具：可以集虜成或封懇裝多種膀開發(fā)環(huán)澇境和工叛具，按淺不同的態(tài)用途和蓄目的分幼門別類最地進行妻信息集安成和管扛理，實賽現真正用意義上漢的CA乳D/C驗APP弦/CA珠M無縫臺集成。l電子資料扎室管理和克檢索PDM燥最基本陽的功能植，PD層M核心緩。l產品配置扶管理以電子舉資料室喂為底層樸支持，費以物料泡清單B電OM為算組織核挪心，把殺產品所頸有工程舊數據和拉文檔聯(lián)尸系起來戚，對產煩品相互忙關系管邊理。l工作流程稠管理實現產品布設計與修炎改過程的吼跟蹤與控銅制，包括鄭工程數據殺資料的提曠交、修改盯控制、監(jiān)或視審批、遙文檔的分粘布控制、廢自動通知孟控制等。l項目管理漁功能實現項目午實施過程鑰中的計劃拿、人員以鞠及相關數并據的管理淚與配置，蠢進行項目臘運行狀態(tài)黑監(jiān)控，完搖成計劃反狹饋。PDM功堤能基于P憶DM平掠臺CA停D/C奶AM系扮統(tǒng)集成究模式應用封裝包括應帶用工具征以及由進其產生滑文件的生封裝，泉例如：亭在PD勿M系統(tǒng)圣中可啟備動封裝博后二維僵CAD致系統(tǒng)，幫進行圖列形修改侵。特點：集竿成簡單方田便，易于余實現，只死能滿足文硬件整體的青應用集成聯(lián)。接口交雀換是將共斜享的數沿據模型哄抽取出且來，將等其定義啟到PD慎M整體差模型中匠去，例有如：三異維CA產D系統(tǒng)龍與PD克M建立害交換后奇，其產鋪品結構餡樹將保遲持一致教。特點：親難度大蜂大高于惱應用封聞裝，要衡了解兩民者組織胳結構。緊密集成允許兩者楚互相調用謙有關服務墓，執(zhí)行相些關的操作慚，實現真民正的一體組化，要求怠建立互動辯的共享信穗息模型，座一方創(chuàng)建預或修改時外，另一方券面能跟之頌隨動。特點：難判度最大，句取決于雙搭方的開放劉性，如E豬DS公司查的UGI陶I和IM秤AN集成采?；赑D驕M平臺的山CAD/稻CAM集蠅成系統(tǒng)體拴系結構PDM與辱CAD/閃CAPP淋/CAM以集成信息汪流9.5襪網絡化制澇造技術1、網援絡制造立的內涵痛和功能田結構網絡化螞制造：制造性企蓮業(yè)利用I編nter食net進免行產品的獄協(xié)同設計穿及制造過妥程。網絡化軋制造技販術：是將網絡姓技術與制罩造技術相蛙結合的所攪有相關技蘭術的總稱，杏涉及制林造型企陷業(yè)各種廈生產經掛營活動惰。網絡化制折造功能目調的：分享核站心竟爭敘優(yōu)勢；縮短產箭品投放撞市場所血需時間特；協(xié)同產品糠開發(fā)和合咐作；增加市場鋤占有份額鏟，快速進礎入市場。網絡制造告功能結構2、網絡兼制造中的敵共享信息1）制造資錫源信息包括企見業(yè)概況決信息和遍企業(yè)制蝕造能力孩信息，在如企業(yè)念產品、企業(yè)吃設備、工弄藝能力等芬。2）產品彈設計與密制造信頁息包括產棗品設計知與制造止的各種準軟硬件泛資源和耗經驗，如實休體建模、琴有限無分樹析、應力占分析、快睛速原型制臨造、虛擬現實悅、加工網和制造耀仿真等碌。3）管理番信息包括辦妨公自動酷化、物斗流管理朋、經營愉管理、純生產管患理、銷售管理、到人事管理娛、成本管泡理和財務臘管理等。4）質量信工息產品質泰量指標冶、質量培計劃、娛保證體起系、檢彼驗手段膨裝備。5）業(yè)務壺信息產品訂單書、產品樣渴本、技術瓶參數等。網絡制思造的信革息共享取結構框寒架數據共享應用軟儲件系統(tǒng)環(huán)哪境網絡環(huán)觀境第1層桿通過蒜客戶機藍WEB挎服務器成提出請騙求第2層夠WEB服讓務器響應侍用戶請求第3層狼WE籠B服務射器查詢束WEB文數據庫3、網獎絡制造詳的關鍵獲技術1）網絡設樓計的關鍵穿技術網絡設計況描述語言建立適賣合網絡新傳輸的盤建模語讓言，提使高可視照化速度蔽和交互忙式訪問畫可用性吃是必不色可少的腰。網絡設營計數據寶獲取與榴在線決稱策支持在線決申策支持婦可加強路對專業(yè)怎化知識侮的縱向渾整合，議提高產攜品設計罵中專業(yè)姻化知識胖的可用邁度?；赪EB的高效津可視化可視化與冶知識系統(tǒng)核的信息交過換成為產酷品設計系窯統(tǒng)的核心典，建立基墳于網絡3D數據可視概化的知識雀驅動機制維，實現基巨于知識的搬可視化設釘計是未來蕉網絡設計朗研究的一討個重點。在線協(xié)項同設計弄模型在網絡設鄭計語言基果礎上，構衡建網絡設姑計的協(xié)同及化整體框蛇架,實慮現設計參塑與性、知朵識構造與助知識利用宮的協(xié)同化閑。設計流程黃重組包括設計短環(huán)節(jié)的重幻玉組和增刪夠面向網絡鈴的設計環(huán)更節(jié)，建立叢新的網絡涼化設計流糖程模型，續(xù)與生產、桂流通進行怒無縫連接艦。2）網絡償制造的另關鍵技灰術產品模型陷的人機工若程評價將對產啄品的可消用性進伸行評價雪，從而招減少產秋品設計幣缺陷所竿帶來的李損失。生產數據騙管理定義產品壁數據管理論構架，整漠合數據的忙流轉模型君，完善不帖同的數據憶接口，為逝設計與生充產提供良溝好的數據輝與知識表敵示接口。計算機濃輔助工茄藝規(guī)劃工藝規(guī)劃貨作為生產揀中的一個凍重要環(huán)節(jié)酒，其關鍵泡問題是如滾何實現與身生產數據據的無縫接充口與協(xié)同朱。供應鏈管住理需要建剝立和優(yōu)哥化供應衰鏈結構釣模型，盈要研究魚供應鏈槳系統(tǒng)的節(jié)信息支欲撐技術前。生產業(yè)守務流程限重組生產過律程由于霞涉及的旨環(huán)節(jié)較施多，必罷須對原城有業(yè)務設進行系辮統(tǒng)化重就組，包門括生產欠過程的鈔智能數閉據響應鑰、