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1、1第二章第二章 CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的支撐環(huán)境系統(tǒng)的支撐環(huán)境第一節(jié)第一節(jié) CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的軟硬件配置系統(tǒng)的軟硬件配置第二節(jié)第二節(jié) CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的硬件第三節(jié)第三節(jié) CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)的軟件第四節(jié)第四節(jié) 工程數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫2一一.CAD/CAM .CAD/CAM 系統(tǒng)的組成及基本功能系統(tǒng)的組成及基本功能 CAD/CAM CAD/CAM 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 硬件組成主要是指計(jì)算機(jī)及各種配件設(shè)備，如各種檔次的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、數(shù)控機(jī)床等。 軟件組成一般包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件第一節(jié)第一節(jié) CAD/CA
2、MCAD/CAM系統(tǒng)的軟硬件配置系統(tǒng)的軟硬件配置3 42.2.軟件和硬件的配置方案軟件和硬件的配置方案 1)按系統(tǒng)總體配置分類 主機(jī)系統(tǒng) 成套系統(tǒng) 超級(jí)微型工作站 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 2)2)按系統(tǒng)的組織方式分類按系統(tǒng)的組織方式分類 單機(jī)系統(tǒng)： 聯(lián)機(jī)系統(tǒng)：5二二.CAD/CAM.CAD/CAM系統(tǒng)的選型和配置系統(tǒng)的選型和配置678910（一）主機(jī)構(gòu)成 主機(jī)是計(jì)算機(jī)的主體，由CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器及其聯(lián)接主板組成，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件的核心。（二）計(jì)算機(jī)類型 微型機(jī) 小型機(jī) 大中型機(jī) 工作站1112（一）硬盤存儲(chǔ)器（二）閃盤存儲(chǔ)器（三）光盤存儲(chǔ)器 CD、DVD、Blue-Ray DVD（四）磁帶存儲(chǔ)器/軟盤
3、存儲(chǔ)器13 （一）鍵盤 （二）鼠標(biāo) （三）數(shù)字化儀 （四）掃描儀 （五）數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī) （六）其它輸入設(shè)備 觸摸屏 聲音交互輸入 數(shù)據(jù)手套 三坐標(biāo)測(cè)量儀 1415161718（一）顯示器和顯示卡1. 圖形顯示的基本原理 CRT Cathode Ray Tube LCD Liquid Crystal Display PDP Plasma Display Panel OLED Organic Light Emitting Diode2. 色彩顯示模式 24位真彩，16位，32位3. 圖形顯示卡19（二） 打印機(jī)與繪圖機(jī) 1. 針式打印機(jī) 2. 激光打印機(jī) 3. 噴墨繪圖機(jī) 4. 筆式繪圖機(jī)
4、5. 熱敏打印機(jī)20（一）網(wǎng)絡(luò)適配器 有線網(wǎng)卡 無線網(wǎng)卡（二）傳輸介質(zhì) 有線網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)（1）雙絞線（2）同軸電纜（3）光纜21無線網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體：（1）無線電波（2）紅外線222324 1）Windows系統(tǒng) 2）UNIX系統(tǒng) 3）微型機(jī)中采用的DOS操作系統(tǒng) 4）Linux操作系統(tǒng)25 （一）軟件的類型（一）軟件的類型 CAD/CAM系統(tǒng)的支撐軟件常由以下不同功能軟件組成：1.圖形支撐軟件 目前，國內(nèi)常用的商品化的圖形支撐軟件，在微機(jī)上采用的典型產(chǎn)品是美國Autodesk公司的Auto CAD以及國內(nèi)自主開發(fā)的PICAD、開目CAD、Inte CAD等。這些軟件以工程設(shè)計(jì)圖樣的生成和繪制位主
5、要應(yīng)用目標(biāo)，具有圖形功能強(qiáng)、操作方便、開放性好等優(yōu)點(diǎn)。262.三維造型軟件 建立統(tǒng)一的產(chǎn)品模型、獲得統(tǒng)一的產(chǎn)品定義，是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化的基礎(chǔ)。 造型軟件一般都應(yīng)包括幾何建模、特征建模、物性計(jì)算（如質(zhì)量、重心計(jì)算）、真實(shí)感圖形顯示、干涉檢查、二維圖及二維剖面圖生成等功能。 產(chǎn)品建模技術(shù)是CAD/CAM一體化的關(guān)鍵。2728（二）常見（二）常見CAD/CAM系統(tǒng)支撐軟件簡介系統(tǒng)支撐軟件簡介 1.Pro/Engineer 2.UG 3.I-DEAS 4. SolidWorks 5. AutoCAD及Inventor29Unigraphics(UG) UG是UnigraphicsSolutio
6、ns公司的拳頭產(chǎn)品。該公司首次突破傳統(tǒng)CAD/CAM模式，為用戶提供一個(gè)全面的產(chǎn)品建模系統(tǒng)。在UG中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起，這一結(jié)合被實(shí)踐證明是強(qiáng)有力的，并被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用。 UG最早應(yīng)用于美國麥道飛機(jī)公司。它是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來的軟件。90年代初，美國通用汽車公司選中UG作為全公司的CAD/CAE/CAM/CIM主導(dǎo)系統(tǒng)，這進(jìn)一步推動(dòng)了UG的發(fā)展。1997年10月UnigraphicsSolutions公司與Intergraph公司簽約，合并了后者的機(jī)械CAD產(chǎn)品，將微機(jī)版的SOLIDEDGE軟件統(tǒng)一
7、到Parasolid平臺(tái)上。由此形成了一個(gè)從低端到高端，兼有Unix工作站版和WindowsNT微機(jī)版的較完善的企業(yè)級(jí)CAD/CAE/CAM/PDM集成系統(tǒng)。目前國內(nèi)國外流行的目前國內(nèi)國外流行的CAD/CAMCAD/CAM軟件軟件一、國外軟件一、國外軟件30SOLIDEDGE SOLIDEDGE是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺(tái)上，而是充分利用Windows基于組件對(duì)象模型(COM)的先進(jìn)技術(shù)重寫代碼。SOLIDEDGE與MicrosoftOffice兼容，與Windows的OLE技術(shù)兼容，這使得設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂肅AD系統(tǒng)時(shí)，能夠進(jìn)行Windows下字處理、
8、電子報(bào)表、數(shù)據(jù)庫操作等。 SOLIDEDGE具有友好的用戶界面，它采用一種稱為SmartRibbon的界面技術(shù)，用戶只要按下一個(gè)命令按鈕，既可以在SmartRibbon上看到該命令的具體的內(nèi)容和詳細(xì)的步驟，同時(shí)在狀態(tài)條上提示用戶下一步該做什么。 SOLIDEDGE是基于參數(shù)和特征實(shí)體造型的新一代機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，它是為設(shè)計(jì)人員專門開發(fā)的，易于理解和操作的實(shí)體造型系統(tǒng)。313AutoCAD AutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品。Autodesk公司是世界第四大PC軟件公司。目前在CAD/CAE/CAM工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，該公司是擁有全球用戶量最多的軟件供應(yīng)商，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺(tái)的
9、CAD和動(dòng)畫及可視化軟件企業(yè)。Autodesk公司的軟件產(chǎn)品已被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、影視制作、視頻游戲開發(fā)以及Web網(wǎng)的數(shù)據(jù)開發(fā)等重大領(lǐng)域。 AutoCAD是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領(lǐng)域擁有廣泛的用戶群。AutoCAD有強(qiáng)大的二維功能，如繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能，同時(shí)有部分三維功能。AutoCAD提供AutoLISP、ADS、ARX作為二次開發(fā)的工具。在許多實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域(如機(jī)械、建筑、電子)中，一些軟件開發(fā)商在AutoCAD的基礎(chǔ)上已開發(fā)出許多符合實(shí)際應(yīng)用的軟件。目前，Autodesk公司已經(jīng)發(fā)布AutoCAD2005。324MDT M
10、DT是Autodesk公司在PC平臺(tái)上開發(fā)的三維機(jī)械CAD系統(tǒng)。它以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，集設(shè)計(jì)、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體；為用戶提供了從設(shè)計(jì)到制造一體化的解決方案。 MDT 具有基于特征的參數(shù)化實(shí)體造型功能。 基于NURBS的曲面造型，可以構(gòu)造各種各樣的復(fù)雜曲面，以滿足如模具設(shè)計(jì)等方面對(duì)復(fù)雜曲面的要求。 可以比較方便地完成幾百甚至上千個(gè)零件的大型裝配。 MDT提供相關(guān)聯(lián)的繪圖和草圖功能，提供完整的模型和繪圖的雙向聯(lián)結(jié)。 該軟件的推出受到廣大用戶的普遍歡迎。至今為止，全世界累計(jì)銷售已達(dá)萬套，國內(nèi)已銷售近千套。由于該軟件與AutoCAD同時(shí)出自Autodesk公司，因此兩者完全融為一體，
11、用戶可以方便地實(shí)現(xiàn)三維向二維的轉(zhuǎn)換。MDT為AutoCAD用戶向三維升級(jí)提供了一個(gè)較好的選擇。335SolidWorks SolidWorks是生信國際有限公司推出的基于Windows的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。生信公司是一家專業(yè)化的信息高速技術(shù)服務(wù)公司，在信息和技術(shù)方面一直保持與國際CAD/CAE/CAM/PDM市場同步。該公司提倡的基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)是以Windows為平臺(tái)，以SolidWorks為核心的各種應(yīng)用的集成，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、工程數(shù)據(jù)管理和數(shù)控加工等，為中國企業(yè)提供了夢(mèng)寐以求的解決方案。 SolidWorks是微機(jī)版參數(shù)化特征造型軟件的新秀
12、，該軟件旨在以工作站版的相應(yīng)軟件價(jià)格的1/41/5向廣大機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供用戶界面更友好，運(yùn)行環(huán)境更大眾化的實(shí)體造型實(shí)用功能。 SolidWorks是基于Windows平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好，用戶上手快。該軟件可以應(yīng)用于以規(guī)則幾何形體為主的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，其價(jià)位適中。346Cimatron CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)
13、控加工，各種通用、專用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。 CimatronCAD/CAM系統(tǒng)自從80年代進(jìn)入市場以來，在國際上的模具制造業(yè)備受歡迎。近年來，Cimatron公司為了在設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域發(fā)展，著力增加了許多適合設(shè)計(jì)的功能模塊，每年都有新版本推出，市場銷售份額增長很快。1994年北京宇航計(jì)算機(jī)軟件有限公司(BACS)開始在國內(nèi)推廣Cimatron軟件，從8版本起進(jìn)行了漢化，以滿足國內(nèi)企業(yè)不同層次技術(shù)人員應(yīng)用需求。用戶覆蓋機(jī)械、鐵路、科研、教育等領(lǐng)域，目前已銷售200多套，市場前景看好357. Pro/Engineer Pro/Engineer系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)的產(chǎn)品。PTC
14、公司提出了單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用該概念開發(fā)出來的Pro/Engineer軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。 Pro/Engineer系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正的全相關(guān)性，任何地方的修改都會(huì)自動(dòng)反映到所有相關(guān)地方；具有真正管理并發(fā)進(jìn)程、實(shí)現(xiàn)并行工程的能力；具有強(qiáng)大的裝配功能，能夠始終保持設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖；容易使用，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。 Pro/Engineer系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)
15、庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。Pro/Engineer建立在工作站上，系統(tǒng)獨(dú)立于硬件，便于移植368.I-DEAS I-DEAS是美國SDRC公司開發(fā)的CAD/CAM軟件。 I-DEASMasterSeries5于2004年6月20日在美國首次展示，引起了廣泛的注意。該軟件是高度集成化的CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)。它幫助工程師以極高的效率，在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析、測(cè)試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過程。I-DEAS是全世界制造業(yè)用戶廣泛應(yīng)用的大型CAD/CAE/CAM軟件。 I-DEAS在CAD/CAE一體化技術(shù)方面一直雄居世界榜首，軟件內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)分析、熱力分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、耐久
16、性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級(jí)分析功能。 SDRC也是全球最大的專業(yè)CAM軟件生產(chǎn)廠商。 I-DEASCAMAND是CAM行業(yè)的頂級(jí)產(chǎn)品。I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，可以從簡單的2軸、2.5軸加工到以7軸5聯(lián)動(dòng)方式來加工極為復(fù)雜的工件表面，并可以對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化。371.高華高華CAD 高華CAD是由北京高華計(jì)算機(jī)有限公司推出的CAD產(chǎn)品。該公司是由清華大學(xué)和廣東科龍(容聲)集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)建的一個(gè)專門從事CAD/CAM/PDM/MIS集成系統(tǒng)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用、銷售和服務(wù)的專業(yè)化高技術(shù)企業(yè)。 高華CAD系列產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDraf
17、ting、機(jī)械設(shè)計(jì)及繪圖系統(tǒng)GHMDS、工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)GHCAPP、三維幾何造型系統(tǒng)GHGEMS、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)GHPDMS及自動(dòng)數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM。其中GHMDS是基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的 CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)，它具有全程導(dǎo)航、圖形繪制、明細(xì)表的處理、全約束參數(shù)化設(shè)計(jì)、參數(shù)化圖素拼裝、尺寸標(biāo)注、標(biāo)準(zhǔn)件庫、圖像編輯等功能模塊。GHGEMS5.0曾獲第二屆全國自主版權(quán)CAD支撐軟件評(píng)測(cè)第一名。二、國內(nèi)軟件二、國內(nèi)軟件382CAXA電子圖板和電子圖板和CAXA-ME制造工程師制造工程師 CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師軟件的開發(fā)與銷售單位是北京北航海爾軟件有限公司(原北京航空航天大
18、學(xué)華正軟件研究所)。該公司是從事CAD/CAE/CAM軟件與工程服務(wù)的專業(yè)化公司。 CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設(shè)計(jì)繪圖軟件，可幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計(jì)，適合所有需要二維繪圖的場合，使設(shè)計(jì)人員可以把精力集中在設(shè)計(jì)構(gòu)思上，徹底甩掉圖板，滿足現(xiàn)代企業(yè)快速設(shè)計(jì)、繪圖、信息電子化的要求。 CAXA-ME是面向機(jī)械制造業(yè)的自主開發(fā)的、中文界面、三維復(fù)雜形面CAD/CAM軟件。CAXA制造工程師1.0版于1996年推出，CAXA-ME2.0版于1998年3月發(fā)布，CAXA-ME2000版業(yè)已發(fā)布。 目前的最新版本為CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)2006和CAXA電子
19、圖版2005r3。393GS-CAD98 GS-CAD98是浙江大天電子信息工程有限公司開發(fā)的基于特征的參數(shù)化造型系統(tǒng)。該公司是國家科委高技術(shù)研究發(fā)展中心、浙江大學(xué)和中國航天總公司CAD/CAM中心在杭州聯(lián)合創(chuàng)建的高新技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用企業(yè)。大天公司集軟件開發(fā)、工程應(yīng)用、信息系統(tǒng)集成和計(jì)算機(jī)類產(chǎn)品銷售為一體，是從事CAD/CAPP/CAM工程數(shù)據(jù)庫和MIS/OA的開發(fā)、應(yīng)用、銷售和服務(wù)的專業(yè)化高技術(shù)公司。 GS-CAD98是一個(gè)具有完全自主版權(quán)、基于微機(jī)、中文Windows95/NT平臺(tái)的三維CAD系統(tǒng)。該軟件是在國家“七五”重大攻關(guān)及863/CIMS主題目標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)成果的基礎(chǔ)上，參照Sol
20、idWorks的用戶界面風(fēng)格及主要功能開發(fā)完成的。它實(shí)現(xiàn)了三維零件設(shè)計(jì)與裝配設(shè)計(jì)，工程圖生成的全程關(guān)聯(lián)，在任一模塊中所做的變更，在其他模塊中都能自動(dòng)地做出相應(yīng)變更。404金銀花系統(tǒng)金銀花系統(tǒng) 金銀花(Lonicera)系統(tǒng)是由廣州紅地技術(shù)有限公司開發(fā)的基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是國家科委863/CIMS主題在“九五”期間科技攻關(guān)的最新研究成果。 該軟件主要應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中，它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)/制造一體化和自動(dòng)化。該軟件以STEP為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，使用先進(jìn)的實(shí)體建模、參數(shù)化特征造型、二維和三維一體化、SDAI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口的技術(shù);具備機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工
21、藝規(guī)劃設(shè)計(jì)和數(shù)控加工程序自動(dòng)生成等功能;同時(shí)還具有多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)。 目前金銀花系統(tǒng)的系列產(chǎn)品包括:機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)MDA、數(shù)控編程系統(tǒng)NCP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDS、工藝設(shè)計(jì)工具M(jìn)PP。 機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)MDA(MechanicalDesignAssistant)是金銀花系列軟件之一，是二維和三維一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。目前，MDA1.7版已投放市場，MDA99版也已發(fā)布?！敖疸y花”MDA在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)商品化，并向國外三維CAD軟件發(fā)出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。415.開目開目CAD 開目CAD是華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機(jī)平臺(tái)的CAD和圖紙管理軟件，它面向工程實(shí)際，模擬人
22、的設(shè)計(jì)繪圖思路，操作簡便，機(jī)械繪圖效率比AutoCAD高得多。開目CAD支持多種幾何約束種類及多視圖同時(shí)驅(qū)動(dòng)，具有局部參數(shù)化的功能，能夠處理設(shè)計(jì)中的過約束和欠約束的情況。開目CAD實(shí)現(xiàn)了CAD、CAPP、CAM的集成，適合我國設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣，是全國CAD應(yīng)用工程主推產(chǎn)品之一。42 專業(yè)性應(yīng)用軟件是指針對(duì)用戶具體要求而開發(fā)的軟件。在實(shí)際應(yīng)用中，由于用戶的設(shè)計(jì)要求及生產(chǎn)條件多種多樣，所選購的支撐軟件難以完全適應(yīng)，因此，在具體的CAD/CAM應(yīng)用中必須進(jìn)行二次開發(fā)，即根據(jù)用戶要求擴(kuò)充開發(fā)用戶化的應(yīng)用程序。43一、數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述一、數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述（一）數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生 文件系統(tǒng)管理方式文件系統(tǒng)管理方式
23、實(shí)現(xiàn)了以文件為單位的數(shù)據(jù)共享，在一定條件下，實(shí)現(xiàn)起來方便，使用效率高，但存在如下問題： 1）數(shù)據(jù)冗余。 2）缺乏數(shù)據(jù)獨(dú)立性。 3）不能統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，難以保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。44451 1數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)庫（DatabaseDatabase）： 是一個(gè)可滿足多個(gè)用戶、多種應(yīng)用的需要、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中按一定的數(shù)據(jù)模型組織、存儲(chǔ)的相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)集合。用戶可以采用各種方法來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種組合以滿足各種應(yīng)用。 數(shù)據(jù)庫和圖書館相似，圖書館的任務(wù)是存儲(chǔ)和負(fù)責(zé)借用圖書資料，數(shù)據(jù)庫的任務(wù)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并負(fù)責(zé)用戶訪問數(shù)據(jù)。 二數(shù)據(jù)庫的二數(shù)據(jù)庫的 概念概念46 數(shù)據(jù)庫不能僅僅理解為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集合，應(yīng)看作是一個(gè)系統(tǒng)，既數(shù)
24、據(jù)庫系統(tǒng)，一個(gè)圖書館要很好的為讀者服務(wù)必須完成以下工作： 1） 建立完善書卡 2） 圖書應(yīng)有組織的存放在書庫里 3） 規(guī)定借閱權(quán)限 4） 建立周密的借閱管理制度數(shù)據(jù)庫也應(yīng)該完成類似的工作：47 1）數(shù)據(jù)庫應(yīng)建立數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型，使用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)模型訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)庫中的物理存儲(chǔ)位置。數(shù)據(jù)模型應(yīng)該象書卡一樣可以反應(yīng)各種數(shù)據(jù)建立的內(nèi)在聯(lián)系。 2）數(shù)據(jù)應(yīng)該有組織的存放在存儲(chǔ)設(shè)備上，并建立數(shù)學(xué)模型到物理存儲(chǔ)位置的對(duì)應(yīng)表，使數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能按照用戶的訪問找到被訪問數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。481 1復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫在描述數(shù)據(jù)的同時(shí)，也描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。2 2數(shù)據(jù)的共享性好
25、，冗余度低。數(shù)據(jù)的共享性好，冗余度低。 數(shù)據(jù)庫從整體觀點(diǎn)處理數(shù)據(jù)，面向系統(tǒng)，彈性大，易擴(kuò)充，使用方式靈活，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。三數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)：三數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)：493 3數(shù)據(jù)的獨(dú)立性數(shù)據(jù)的獨(dú)立性 數(shù)據(jù)可以獨(dú)立于程序而存在，應(yīng)用程序不必隨數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化而變化，數(shù)據(jù)庫本身有操作功能，不需要應(yīng)用程序額外負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)操作任務(wù)。4 4數(shù)據(jù)具有安全性、完整性。數(shù)據(jù)具有安全性、完整性。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)，防止不合理的使用，保證數(shù)據(jù)的完整性。50數(shù)據(jù)模型（數(shù)據(jù)模型（Data ModelData Model）：）： 是一種人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行描述的工具，不僅描述數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，也描述數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)庫的
26、核心問題是研究如何表示和處理數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。四數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型四數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型511 1）層次模型）層次模型 層次模型也稱為樹狀模型，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呈樹型結(jié)構(gòu)，如圖所示。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用的最早的一種數(shù)據(jù)模型。層狀模型節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系簡單，層次分明，結(jié)構(gòu)清晰，但只能反映一對(duì)一或一對(duì)多的聯(lián)系。支持層次模型的典型系統(tǒng)是IBM公司的IMS(Information Management System)系統(tǒng)。52532 2）網(wǎng)狀模型）網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呈網(wǎng)狀，如圖所示。網(wǎng)狀模型允許每個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)和多個(gè)子結(jié)點(diǎn)，是一種多對(duì)多的聯(lián)系。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以描述實(shí)體之間的復(fù)雜聯(lián)系，但在概念上，結(jié)構(gòu)上及實(shí)現(xiàn)起來都比較復(fù)
27、雜。支持網(wǎng)狀模型的典型系統(tǒng)是DBTG(Data Base Task Group)系統(tǒng)。54553 3）關(guān)系模型）關(guān)系模型 關(guān)系模型就是一張二維表，用二維表來描述實(shí)體間的關(guān)系和實(shí)體間的聯(lián)系，如下表。關(guān)系模型數(shù)據(jù)之間的關(guān)系簡單明了，有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，用戶易懂易用，因此關(guān)系數(shù)據(jù)庫得到了很大的發(fā)展, 也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)世界所流行的一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如FoxBASE, FoxPro、Access等。5657數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMSDBMS）：）： 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，是統(tǒng)一管理整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用支撐軟件，具有數(shù)據(jù)庫的定義、管理維護(hù)、通信以及設(shè)備控制等功能。 DBMS的中心任務(wù)把對(duì)數(shù)據(jù)庫的各種
28、操作轉(zhuǎn)換到物理級(jí)去執(zhí)行。目前有許多商品化的DBMS。五數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)五數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)585960( (三三) )工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的區(qū)別和特點(diǎn)區(qū)別和特點(diǎn) 1 1）管理對(duì)象）管理對(duì)象 一般數(shù)據(jù)庫:是靜態(tài)的 工程數(shù)據(jù)庫:管理靜態(tài)的數(shù)據(jù) 高度動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)612 2）數(shù)據(jù)的類型）數(shù)據(jù)的類型 一般數(shù)據(jù)庫:字符串和數(shù)值類型， 工程數(shù)據(jù)庫:字符串和數(shù)值， 大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)3 3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 一般數(shù)據(jù)庫:關(guān)系模型 工程數(shù)據(jù)庫:多數(shù)是樹狀的繼承關(guān)系，還有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，624 4）數(shù)據(jù)庫的變化）數(shù)據(jù)庫的變化 一般數(shù)據(jù)庫:數(shù)值多變，結(jié)構(gòu)變化
29、緩慢的， 工程數(shù)據(jù)庫:設(shè)計(jì)者作為工程數(shù)據(jù)的全權(quán)使用者，必須讓其對(duì)庫的數(shù)值和結(jié)構(gòu)上都可作改動(dòng)、以滿足設(shè)計(jì)過程中的多變性。635 5）信息種類）信息種類 工程數(shù)據(jù)包含的信息種類繁多，如： （1）產(chǎn)品的圖形信息： （2）產(chǎn)品的文字?jǐn)?shù)據(jù)信息： （3）設(shè)計(jì)所需參數(shù)和分析計(jì)算數(shù)據(jù)： （4）工藝數(shù)據(jù)：加工設(shè)備、工藝規(guī)程、工序文件及加工的數(shù)控代碼等。646 6）系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)）系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu) 一般數(shù)據(jù)庫:支持事物處理功能，但商務(wù)性、管理性的事務(wù)規(guī)律性較強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)。 工程數(shù)據(jù)庫:涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繁多、復(fù)雜，并需要多次的反復(fù)和修改。所以需要設(shè)計(jì)分層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，來解決工程中的長事物處理問題。系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)如圖
30、5-7。656667 在傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析仿真、工藝設(shè)計(jì)、銷售等人員通常分布在企業(yè)的不同部門和地點(diǎn)，分別獨(dú)立工作，只能通過會(huì)議等方式進(jìn)行產(chǎn)品相關(guān)問題的討論，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和 進(jìn)行溝通。協(xié)同設(shè)計(jì)是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下，以設(shè)計(jì)小組進(jìn)行協(xié)同工作，可以提高設(shè)計(jì)效率、縮短周期、降低成本，也使遠(yuǎn)程公司之間和人員之間的合作成為可能。因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在CAD/CAM系統(tǒng)中的地位越來越重要。6869計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：1、能實(shí)現(xiàn)信息快速傳輸處理 在CAD/CAM系統(tǒng)的不同計(jì)算機(jī)之間，能快速可靠的相互傳輸產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工的數(shù)據(jù)及程序信息。2、能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的共享 共享硬件為海量磁盤存儲(chǔ)
31、設(shè)備和大型繪圖機(jī)等。 共享軟件資源為共享數(shù)據(jù)和支撐軟件。3、提高計(jì)算機(jī)可靠性、均衡負(fù)載，并可以協(xié)同工作和分布處理。 連成網(wǎng)絡(luò)后，各計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)互為后備。70四、CAD/CAM系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò) CAD/CAM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以是獨(dú)立的小局域網(wǎng)，也可以是子網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)相連，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為總線型、星型、環(huán)形、網(wǎng)絡(luò)型中的一種，工作模式為客戶機(jī)、服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。 下圖為總線型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的有效銜接，網(wǎng)絡(luò)的客戶端（CAD系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)工作站）完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、繪圖、工藝設(shè)計(jì)、工程數(shù)據(jù)處理及NC編程等任務(wù)，由加工中心及柔性制造單元完成產(chǎn)品制造，從而形成企業(yè)CAD/CAM系統(tǒng)的先進(jìn)的工作模式。71
機(jī)械CAD CAM CADCAM系統(tǒng)的支撐環(huán)境課件
