1、第六章 CAD/CAM集成技术6.1 6.1 CAD/CAMCAD/CAM集成系统总体结构集成系统总体结构6.3 6.3 产品数据管理技术产品数据管理技术6.4 6.4 基于基于PDMPDM平台的平台的CAD/CAMCAD/CAM集成技术集成技术6.1 6.1 CAD/CAM集成系统总体结构集成系统总体结构与关键技术与关键技术1 1、CAD/CAMCAD/CAM集成系统总体结构集成系统总体结构2 2、CAD/CAMCAD/CAM集成的方法集成的方法1 1、CAD/CAMCAD/CAM集成系统总体结构集成系统总体结构 第一类是将不同功能、不同开发商的单元系统集成到一起，形成一个完整的CAD/CA
2、M系统。这种应用系统的优点是单元系统配置灵活，选择余地大，可以选择单元技术最优秀的系统进行组合。 第二类集成系统是在系统设计一开始，就将系统未来要用的功能考虑周全，并将这些功能全都集成到一个系统中 第三类系统是正在发展中的新一代CAD/CAM集成系统 2 2、CAD/CAMCAD/CAM集成的方法集成的方法 1) 1) 专用接口实现专用接口实现CAD/CAMCAD/CAM系统集成系统集成 2) 2) 利用数据交换标准实现利用数据交换标准实现CAD/CAM系统集成系统集成 3) 3) 基于工程数据库集成方法基于工程数据库集成方法1)1)利用专用接口实现集成利用专用接口实现集成: :特点：特点：集
3、成原理简单，接口程序易于实现，运行效率高集成原理简单，接口程序易于实现，运行效率高，但，但需要设计较多需要设计较多的专用格式转换接口的专用格式转换接口，适于，适于小范围、结构简单的小范围、结构简单的CAD/CAM系统系统的信息集成。的信息集成。通过专用接口的集成方法 专用数据接口系统A系统B前置处理前置处理后置处理后置处理2)2)利用数据交换标准实现集成利用数据交换标准实现集成：特点特点：数据转换接口数数据转换接口数少少，便于应用系统的开发和使用，便于应用系统的开发和使用，是目前是目前CAD/CAM集成系统应用较多的有效方法之一集成系统应用较多的有效方法之一。通过标准格式数据文件的集成方式 数
4、据交换标准格式接口系统A前置后置系统B前置后置系统N前置后置.3)3)工程数据库集成工程数据库集成方法方法特点特点：以工程数据库为核心的集成系统以工程数据库为核心的集成系统，各子系统通过用户接口直接存各子系统通过用户接口直接存取或操作数据库取或操作数据库，大，大大提高了集成系统的运行速度，提高了系统集成化程大提高了集成系统的运行速度，提高了系统集成化程度。度。利用工程数据库的集成方法产品设计模型有限元分析优化设计绘制工程图模拟仿真工艺过程设计数控编程数控加工仿真生产管理工夹具设计工程数据库6.36.3产品数据管理（产品数据管理（PDMPDM）技术）技术1 1、产品数据信息模型产品数据信息模型产
5、品数据信息模型不仅仅是机械产品的三维几何模型，还包产品数据信息模型不仅仅是机械产品的三维几何模型，还包含产品的非几何信息，主要包含以下几部分内容：产品定义含产品的非几何信息，主要包含以下几部分内容：产品定义数据信息、产品配置控制信息、生产过程控制信息、产品制数据信息、产品配置控制信息、生产过程控制信息、产品制造信息等。造信息等。 PDM系统的体系结构可分为如下四层： （1）用户界面层 （2）功能模块及开发工具层 （3）框架核心层 （4）系统支撑层 系统管理电子仓库与文档管理工作流程管理产品结构与配置管理零件分类与检索工程变更管理集成工具.图示化用户界面对象管理框架关系数据库管理系统用户界面层功
6、能模块及开发工具层框架核心层系统支撑层产品数据管理系统的主要功能 包括数据仓库、工程文档管理、产品配置管理、工作流程管理、分类与检索、项目管理等方面。 数据仓库产品配置管理分类与检索工作流程管理项目管理工程文档管理集成工具（1）数据仓库 数据仓库（Data Vault）是PDM的最基本的核心模块，保存所有与产品相关的物理数据与文件的管理数据。这一模块的功能包括：文件的检入和检出；按属性的搜索机制；数据对象的动态浏览与导航；改变数据对象的状态与属主关系；分布式文件管理/分布式数据仓库；数据对象的安全机制。 （2）工程文档管理 工程文档管理的主要功能模块包括： 1）文档信息定义与编辑模块：为用户提
7、供文档信息的配置功能，并根据用户定义的信息项完成文档基本信息的录入与编辑。 2）文档入库与出库模块：建立文档基本信息与文档文件的连接关系，实现文档文件的批量入库和交互入库，并可将用户指定的文档文件从数据库中释放出来进行操作。 3）文档浏览模块：可以浏览和显示多种常见格式的文件，并提供缩放和平移等功能。 4）文档批注模块：为用户提供快速、方便的批注功能。 （3）工作流与过程管理 生命周期、过程和工作流概念 产品数据的生命周期是指产品数据经历的从开始设计，经过审批、发布、变更、使用到过时废弃的一系列有序状态。 在生命周期中实现产品数据状态转换的操作集合称为过程，它是工作流的基本构成元素。 多个过程
8、的有序组合称为工作流。 （3）工作流与过程管理 PDM系统的工作流与过程管理模型由工作流模型、资源模型和数据模型构成。 工作流模型是相关设计过程的有序组合，过程中存在嵌套和分支等情况。 资源模型用来管理系统中不同的用户、用户组、角色及权限等信息。 数据模型用于定义和追踪提交给PDM工作流执行的各种数据。 （4）分类与检索 PDM系统中分类与检索提供的基本功能包括： 对相似零件及其文档对象提供基于属性的数据检索功能，及根据零件族的某些特征参数进行检索，以便设计再利用，减少不必要的设计工作量； 对于新建零件提供将该零件及其文档对象划归已有零件族的功能，同时可以根据需要对其归属提供修改功能； 提供定
9、义与维护分类模式的功能及相应的接口，以便用户可以根据自己的需要开发所需的零件分类模型。 （5）产品配置管理 产品配置管理以数据仓库为底层支持，以材料清单（BOM）为组织核心，把定义最终产品的有关工程数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。 对设计BOM表中的零部件按照一定的条件进行编排，得到给定条件下的特定产品结构，即产品配置过程，相应的给定条件称为配置条件，用各种不同的配置条件形成产品的不同配置，称为产品的配置管理 （6）项目管理 PDM系统的项目管理功能包括项目组织和项目控制两个方面。 项目组织是指根据项目的特点与计划，围绕项目合理组织项目人员，管理项目所需的各种资
10、源和数据，确保项目按计划完成。 项目控制是指在项目实施过程中跟踪项目进度，并根据实际情况对资源分配和进度做适当调整，以便项目能按计划进度完成各阶段的技术指标，最终完成整个项目。 （7）集成工具 该模块的主要功能有：批处理语言；应用接口；图形界面/客户编程能力；系统/对象编程能力；工具封装能力；集成件（样板集成件、产品应用集成件、基于规则集成件）。 8.4 基于基于PDM平台的平台的CAD/CAM集成技术集成技术 PDMPDM系统系统： 是建立在关系型数据库管理系统基础上的面向对象的产品数据是建立在关系型数据库管理系统基础上的面向对象的产品数据 管理应用系统，是一项管理所有与产品相关的信息和过程
11、的技术。管理应用系统，是一项管理所有与产品相关的信息和过程的技术。PDMPDM是理想的是理想的CAD/CAMCAD/CAM集成平台和工具集成平台和工具： 可以集成或封装多种开发环境和工具，按不同的用途和目的分可以集成或封装多种开发环境和工具，按不同的用途和目的分门别类地进行信息集成和管理，实现真正意义上的门别类地进行信息集成和管理，实现真正意义上的CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM无无缝集成。缝集成。PDMPDM与与CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM集成信息流集成信息流 各功能模块与PDM的信息交换过程为： CAD系统产生的二维图纸、三维模型、零部件的基本属性、产品明细表、产品零部件之间的装配关系、产品数据版本及其状态等，交于PDM系统来管理，而CAD系统又从PDM系统获得设计任务书、技术参数、原有零部件图纸以及更改要求等信息。 CAPP系统产生的工艺信息，如工艺路线、工序、工步、工装夹具要求以及对设计的修改意见等，交由PDM系统来管理，而CAPP系统又从PDM系统获得产品模型信息、原材料信息、设备资源信息等。 CAM系统将其产生的刀位文件、NC代码交由PDM系统来管理，同时又从PDM系统获取产品模型信息、工艺信息等。
