CAM第七章机械CAD_CAPP_CAM
工程机械CAD_CAM课后习题答案
⼯程机械CAD_CAM课后习题答案第⼀章概述1．简述产品设计制造的⼀般过程。
答：CAD/CAM系统是设计、制造过程中的信息处理系统，它主要研究对象描述、系统分析、⽅案优化、计算分析、⼯艺设计、仿真模拟、NC编程以及图形处理等理论和⼯程⽅法，输⼊的是产品设计要求，输出的是零件的制造加⼯信息。
2．简述CAD/CAM技术的概念、狭义和⼴义CAD/CAM技术的区别与联系。
答：CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与⼯程、计算机⼏何、机械设计、机械加⼯⼯艺、⼈机⼯程、控制理论、电⼦技术等学科知识，以⼯程应⽤为对象，实现包括⼆维绘图设计、三维⼏何造型设计、⼯程计算分析与优化设计、数控加⼯编程、仿真模拟、信息存贮与管理等相关功能。
区别：⼴义的CAD/CAM技术，是指利⽤计算机辅助技术进⾏产品设计与制造的整个过程，及与之直接和间接相关的活动；狭义的CAD/CAM技术，是指利⽤CAD/CAM系统进⾏产品的造型、计算分析和数控程序的编制联系：⼴义的CAD/CAM技术包容狭义的CAD/CAM技术3．传统的设计制造过程与应⽤CAD/CAM技术进⾏设计制造的过程有何区别与联系？答：区别：传统的设计与制造⽅式是以技术⼈员为中⼼展开的，，产品及其零件在加⼯过程中所处的状态，设计、⼯艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由⼈⼯进⾏检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理⼈员处，由技术⼈员进⾏对象的相关处理。
以CAD/CAM技术为核⼼的先进制造技术，将以⼈员为中⼼的运作模式改变为以计算机为中⼼的运作模式，利⽤计算机存贮量⼤、运⾏速度快、可⽆限期利⽤已有信息等优势，将各个设计制造阶段及过程的信息汇集在⼀起，使整个设计制造过程在时间上缩短、在空间上拓展，与各个环节的联系与控制均由计算机直接处理，技术⼈员通过计算机这⼀媒介实现整个过程的有序化和并⾏化。
联系：制造过程的各个环节基本相同。
4．简述我国CAD/CAM技术发展的过程与特点。
CADCAM课后习题答案
第一章绪论1、什么是CAD、CAM、CAPP？什么是CAD/CAM集成？答：CAD (Computer Aided Design System)是指以计算机为辅助手段来完成整个产品的设计过程、分析和绘图等工作。
CAD的功能包括：概念设计、结构设计、装配设计、曲面设计、工程图样绘制、工程分析、真实感和渲染、产品数据接口。
CAM( Computer Aided Manufacturing System) 通过计算机与生产设备直接的或间接的联系，完成从生产准备到成品制造整个过程的活动。
狭义的CAM指NC数控程序编制，包括：刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
CAPP（Computer Aided Process Planning）借助计算机根据设计阶段的信息，人机交互的或自动完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计，称为CAPP。
CAPP的功能包括：毛坯设计、加工方法选择、工艺路线制定、工序设计、刀夹量具设计等。
CAD产生的图纸直接被CAPP，CAM 以及以后的CIMS所利用，这就是CAD/CAM集成。
2、一般所说的CAD/CAM过程链主要包括哪些内容？答：CAD/CAM过程链是一个串行的过程链，在此过程链中包括从市场需求到产品整个的产品生产过程，具体包括：1）市场需求2）产品设计（任务规划、概念设计、结构设计、施工设计）3）工艺设计（毛坯设计、工艺路线设计、工序设计、刀夹量具设计）4）加工装配（NC编程、加工仿真、NC加工、检测、装配、调试）3、CAD/CAM集成方案有哪几种？答：1）通过专用数据接口实现集成2）利用标准格式接口文件实现集成3）基于统一产品模型和数据库4）基于产品数据管理（PDM）的系统集成4、CAD/CAM的发展趋势如何？答：1）CAD/CAM系统的集成化方向发展（CIM）2）并行工程3）智能化CAD/CAM系统4）虚拟产品开发5）网络化CAD/CAM第二章CAD/CAM系统的支撑环境1、CAD/CAM系统应具备哪些基本功能答：1）交互图形输入及输出功能。
(有限元分析)CAD.CAPP.CAM
7.4.4 计算机辅助工艺规程设计(CAPP)
7.4.4 计算机辅助工艺规程设计(CAPP)
(1) 控制模块:协调各模块的运行，实现人机之间信息交流，控制产品设 计信息获取方式。 (2) 零件信息获取模块:用于产品设计信息输入，有人工交互输入、从 CAD系统直接获取或自集成环境下统一的产品数据模型输入两种方式。
7.4.3 计算机辅助设计(CAD)
CAD的功能：建立几何模型；工程分析；动态模拟；自动绘图。 CAD系统的存储设备包括主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。 辅助存储器包括磁盘、磁鼓和磁带等。 应用CAD系统的输入输出设备主要有键盘、字符终端、图形显示 终端、光笔、图形输入板、坐标数字化仪、绘图机、打印机、磁带 机、纸带机等。 CAD系统的软件可分为：系统软件、支撑软件和应用软件。 CAD技术的发展方向：CAD系统的集成化（主要是CAD／CAPP／ CAM集成化）、计算机辅助工程(CAE)，CAD的标准化，CAD的智能化 (专家系统)，CAD的几何建模的特征化，CAD系统的界面友好化与开 发工具化。
7.4.2 CAD／CAPP／CAM的基本功能和工作流程 CAD、CAPP、CAM中各项任务的具体功能：
CAD／CAPP／CAM的工作过程
(1)向CAD系统输入设计要求，构造出几何模型，并转换为内部的数 据信息。
(2)对产品模型进行设计计算及优化分析，确定总体设计方案及零
部件的结构和主要参数，调用图形库，将设计的初步结果以图形 的方式输出在显示器上。
7.4 CAD／CAPP／CAM／CAE
7.4.1 CAD／CAPP／CAM的基本概念
CAD 是指以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如 草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等。 CAPP(计算机辅助工艺规程设计)是借助于计算机，根据产品制造工艺 要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法选择、 工艺路线确定、工序设计等.[向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、
机械CADCAM7 课件
第七章 计算机辅助数控加工编程
3 程序段格式
程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字 组，是数控加工程序中的一条语句。
第七章 计算机辅助数控加工编程
4 程序结构 一个数控加工程序是若干个程序段组成的。 加工程序的一般格式: （1）程序开始符、结束符 （2）程序名 （3）程序主体 （4）程序结束指令
Y
例：刀具走刀路 线为A—B—C— D—E—F—A（不 考虑刀具半径） 。
10
45°
20
A
40
O
15
20
图6
30
B
C
15 R
D
E
X
O0001 G92 X0 Y0; M03 S800 T01; G00 X20 Y0; G41 G01 Y30 F150; X30 Y40; X45; G02 X60 Y25 R15 F100; G01 Y10 F150 X0; G40 GOO X0 Y0; M05； M30
第七章 计算机辅助数控加工编程
2
编程的内容
（1）分析零件图样和制定工艺方案 （2）数学处理 （3）编写零件加工程序及程序检验
第七章 计算机辅助数控加工编程
3 数控机床程序编制的方法
数控机床程序编制的方法有两种： 手工编制与自动编制。 （1）手工编制：主要由人工完成各 个阶段的工作。适用于被加工零件形状 不十分复杂和程序较短。 （2）自动编制：即计算机自动编程， 除拟订工艺方案主要依靠人工进行。包 括：语言、图形、语音自动编程。适用 于复杂零件，提高编程效率。
第七章 计算机辅助数控加工编程
加工程序的一般格式举例： % // 开始字符 O1000 // 程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000 N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08 N30 X90 // 程序主体 …… N300 M30 // 程序结束并 返回程序开头指令 % // 结束符
CAD与CAM第七章
Block
Hole
Step Slot
• 语言描述法 –该方法是用一种能由计算机识别的语言来对零件信息 进行描述。用户首先用这种语言规定的词汇、语句和 语法对零件信息进行描述，然后通过相应的计算机编 译系统对描述结果进行编译，形成计算机能够识别的 零件信息代码。这种方法需要用户学习语言，而且描 述过程繁琐。 • 知识表示描述法 –在人工智能（AI）领域，信息就是一种知识表示，因 而可用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息甚 至整个产品的信息。有些CAPP系统尝试采用了如框架 表示法、产生式规则表示法和谓词逻辑表示法等知识 表示方法来描述零件信息，这些方法为整个系统的智 能化提供了良好的前提和基础。
优点： • 产生式规则结构接近人类专家思考问题方式；
• 各条规则相互独立，易于查询、修改和扩充； • 容易添加解释功能，以便观察系统如何进行推理； • 具有描述不确定知识的能力。
专家系统推理方式
1）正向推理 从已知事实出发，按照给定控制策略，利用生产式规则
最终推断出结论。在CAPP系统中，由毛坯一步步推导出最终零件的整 个加工工艺过程。
产品制造必不可少的重要组成部分
CAPP功能作用
1）将工艺人员从繁琐、重复性的劳动中解放出来； 2）将缩短工艺设计周期，提高企业对市场快速反 应能力； 3）有助于对工艺设计人员经验进行继承和总结； 4）有利于工艺设计最优和标准化； 5）为企业信息集成创造条件，便于实现并行工程、 敏捷制造等先进生产制造模式；
7.3 CAPP系统的基本原理和方法
1.派生式CAPP 2.创成式CAPP 3.综合式CAPP
派生式CAPP
–利用零件的相似性来检索相似零件的现有成功的工艺规 程。 –修改现有的工艺规程得到新的工艺规程 –将创新的工艺规划存盘
第七章CADCAM集成技术温习重点
第八章CAD/CAM集成技术第一节CAD/CAM集成技术概述一、CAD／CAM系统集成的必要性运算机辅助设计(CAD)、运算机辅助工艺规程计划(CAPP)、运算机辅助制造(CAM)、运算机辅助工程分析(CAE)、运算机辅助夹具设计(CAFD)等。
这些技术别离在产品设计自动化、工艺进程设计自动化和数控编程自动化等方面发挥了重要作用。
随着运算机技术日趋普遍深切的应用，人们专门快发觉，CAD、CAM、CAPP等系统不能实现系统之间信息的传递和互换，不能实现信息资源共享。
例如CAD系统设计的结果，不能直接为CAPP系统同意，假设进行工艺规程设计时，还需要人工将CAD输出的图样、文档等信息转换成CAPP系统所需要的输入数据，这不但阻碍了效率的提高，而且在人工转换进程中不免会发生错误。
因此，这种“孤岛”型的运算机辅助单元技术的效率不高，经济效益也受到了阻碍。
为这人们提出了CAD／CAM集成的概念，以便共享硬件和软件资源、并使CAD、CAPP和CAM系统之间数据能够自动传递和转换。
需要指出的是，那个地址所说的CAD/CAM集成，就信息而言，事实上是指CAD、CAPP、CAM单元技术的系统集成。
二、CAD／CAM系统集成的概念一样以为，CAD／CAM系统集成绩是把各类功能不同的软件系统如CAD、CAPP、NCP、PDM、MRPII、ERP等系统按不同的用途有机地结合起来，用统一的执行操纵程序组织各类信息的提取、传递、共享和处置，保证系统内信息流畅通，并和谐各于系统有效地运行。
CAD/CAM集成是指信息和物理设备两方面的集成，从信息的角度看，所谓集成是指CAD、CAPP、CAM各模块之间的信息提取、互换、共享和处置的集成，即信息流的整体集成。
三、实现CAD／CAM的集成，需要具有的两个大体要素？①CAD系统能够提供完备的、统一的、符合某种标准的产品信息模型，使CAPP、CAM 等系统能够从该模型获取所需要的信息，并最终将CAD设计模型转换成制造模型。
CAM capp及 cad
工程训练中心
根据执行任务和处理对象的不同，CAD/CAM系 统的软件可分系统软件、支撑软件和应用软件三个不 同层次。 系统软件与计算机硬件直接关联，起着扩充计算 机的功能和合理调度与运用计算机硬件资源的作用。
支撑软件运行在系统软件之上，是各种应用软件 的工具和基础，包括实现CAD/CAM各种功能的通用 性应用基础软件。 应用软件是在系统软件及支撑软件的支持下，实 现某个应用领域内的特定任务的专用软件。
2013-7-15
工程训练中心 3）.有效提高企业应变能力和管理水平， 适应多品种、小批量高效生产，满足市场瞬 息多变的需求，是参与国际合作和竞争的重 要条件。 4）.有利于产品的标准化。系列化、通 用化； 5）.有利于实现生产自动化，如实现计 算机集成制造。
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工程训练中心 1.7 CAD/CAM技术的发展趋势
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工程训练中心 1.5 CAD/CAM的软件组成 计算机软件是指控制CAD/CAM系统运行、 并使计算机发挥最大功效的计算机程序、数据 以及各种相关文档。程序是对数据进行处理并 指挥计算机硬件工作的指令集合，是软件的主 要内容。文档是指关于程序处理结果、数据库、 使用说明书等，文档是程序设计的依据，其设 计和编制水平在很大程度上决定了软件的质量， 只有具备了合格、齐全的文档，软件才能商品 化。
工程训练中心2020727计算机数字控制装置cnc系统构成cnc装置控制软件软件功能硬件电路硬件功能主轴伺服单元主轴驱动装置可编程控进给驱动装置测量装置位置速度mst辅助指令信号主轴电机完成进给动作plc完成开关动作伺服驱动系统进给电机信号转换放大工程训练中心202072732数控机床的坐标系在数控机床上根据数控加工指令刀具与工件在确定的坐标系中产生相对运动
机械CADCAM(章 (7)
第 7 章 计算机辅助工艺过程设计
世界上最早研究CAPP的国家是挪威，其于1966年正式 推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS，1973年正式推出 商品化AUTOPROS系统。美国于20世纪60年代末、70代初 开始研究CAPP，并于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力 的CAM-I Automated Process Planning系统。从20世纪60年代 末到目前的几十年间，先后出现了不同类型的CAPP系统， 主要有以下三类：
第 7 章 计算机辅助工艺过程设计
近些年来，有人将人工神经网络技术、模糊推理以及 基于实例的推理等用于CAPP之中，进行了卓有成效的实践。 还有人将传统变异法、传统创成法与人工智能结合在一起， 综合它们的优点，构造了所谓的综合式CAPP系统。目前， 国内外已有许多上述各类系统的实例，但一般是针对某类 零件的专用CAPP系统。迄今为止，已得到实际考验和令人 满意的系统还不多。
第 7 章 计算机辅助工艺过程设计 图7.1 CAPP 基本结构
第 7 章 计算机辅助工艺过程设计
1．零件信息输入 零件信息是系统进行工艺设计的对象和依据。计算 机目前还不能像人一样识别零件图上的所有信息，所以 在计算机内部必须有一个专门的数据结构来对零件信息 进行描述，并建立起相应的输入模块以完成零件信息的 描述和输入。
第 7 章 计算机辅助工艺过程设计
7.3 变异式CAPP系统
7.3.1 成组技术的概念
成组技术(Group Technology，GT)是一种生产组织和管 理的技术，其理论基础是相似性。成组技术是指将生产过程 中许多各不相同但又具有相似信息的事物按照一定的准则分 类成组，对成组后的事物采用同一解决方法，以达到节省人 力、时间和费用的目的。
CAD CAE CAPP CAM
CAD发展导致了下列工具和方法发展
• • • • • • • • • • • CAD的发展导致了下列工具和方法的发展 线框模型 实体造型 智能布线图和生产关联数据库(Intelligent wiring diagrams and production linked database systems) 图形表达系统和工厂图纸和数据库(Graphically represented system or plant diagrams and databases) 参数化设计模型(Parametric design models) 实时进程模拟 (Real-time process simulation) 计算机数控(Computer Numerically Controlled (CNC)) 加载文件 (工具路径指令) 有限元分析 (FEA) 快速原型法 (Rapid prototyping) 很多CAD图纸是用应用软件通过设计草图和其他输入从头开始创建的。其他CAD图纸是 从原有的电子CAD文件，通过复制全部或部分另一个CAD文件，经过改动，然后另存为新文 件得到。只有物理形式存在的图纸(蓝图，丢失文件的设计图，等等)可以用一种"纸到CAD转 换"(图纸转换，数字化，矢量化)的程序来转为CAD文件。
CAPP
• CAPP • CAPP的英文全称为Computer Aided Process Planning，中文翻译为计算机辅助工 艺过程设计。 • CAPP是一种将企业产品设计数据转换 为产品制造数据的技术，通过这种计算机 技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品 的设计。CAPP系统的应用将为企业数据信 息的集成打下坚实的基础。
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(完整版)机械CADCAM课后习题答案
1、单项CAD、CAPP、CAM技术各具有哪些功能？为什么要进行CAD/CAM技术的集成？集成的CAD/CAM系统会带来哪些优越性？CAD系统具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能；CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等；广义CAM，是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动；狭义CAM，是指数控程序的编制；这些各自独立的系统相互割裂，不能实现系统之间信息的自动传递和转换，大量的信息资源得不到充分地利用和共享。
只有当CAD系统一次性输入的信息能为后续的生产制造环节（如CAD/CAPP/CAM等）直接应用才能取得最大的经济效益。
集成化的CAD/CAM系统借助于工程数据库技术、网络通信技术以及标准格式的产品数据交换接口技术，把分散于机型各异的各个CAD、CAPP和CAM各功能模块高效快捷地集成起来，实现软、硬件资源的共享，保证整个系统内的信息流畅通无阻。
2、分析应用CAD/CAM系统进行产品开发设计的作业过程及其特征。
作业过程----（1）创意与构思；（2）计算机辅助设计与分析；（3）快速原型制造；（4）计算机辅助工艺规划；（5）计算机辅助编程；（6）虚拟制造。
特征----------（1）产品开发设计数字化；（2）设计环境的网络化；（3）设计过程的并行化；（4）新型开发工具和手段的应用。
4、叙述CAD/CAM系统软件组成结构中的系统软件、支撑软件以及应用软件各自的功能作用以及相互间的联系与区别。
①系统软件主要用于计算机的运行、管理、维护和控制，以及对各类计算机语言程序的编译和执行②支撑软件分为单一功能型支撑软件和综合集成支撑软件③应用软件是在系统软件和支撑软件基础上，针对某一具体应用开发的软件，如机床设计、夹具设计、汽车车身设计等CAD或CAE软件系统。
6、试分析CAD/CAM技术的发展趋势。
答：CAD/CAM技术经历五十多年的发展历程，现已成为一种应用广泛的高新技术，并产生了巨大的生产力，有力地推动着制造业的技术进步和产业发展。
制造信息系统概论论文(CIMS CAD CAPP CAM)
制造信息系统概论题目：计算机集成制造系统中的CAD/CAPP/CAM技术班级：姓名：学号：教师：计算机集成制造系统中的CAD/CAPP/CAM技术计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS)是现代制造业的一种模式，是一种新型的制造理念。
它包括技术信息系统（Technical Information System，TIS)、管理信息系统（Management Information System，MIS)、制造自动化系统（Management Automation System，MAS)和质量控制系统（Quality Control System，QCS)4个功能子系统以及数据库和网络2个支撑子系统，是人、物流、信息的综合集成系统。
随着现代机械工业的发展,TIS(技术信息系统)中的计算机辅助设计(Computer AidedDesign,CAD)、计算机辅助工艺规程设计(Computer Aided Process Planning，CAPP)和计算机，辅助制造(Computer Aided Manufacturing CAM),正在得到广泛的应用,并且已经显出巨大的潜力。
本文主要对CAD/CAPP/CAM集成系统及其自动加工系统进行探讨。
1CAD/CAPP/CAM集成系统1.1CAD/CAPP/CAM集成系统平台CAD/CAPP/CAM的集成是在CIMS网络的沟通下进行的，此外可以将MAS、QCS、MIS以及专家系统数据库集成在一起。
目前CIMS环境中，MAP/TOP（制造自动化协议/技术和办公协议）是以OSI （开放系统互连）参照模型为基础提出的网络协议。
TOP适用于网络中CAD/CAPP/CAM系统的应用，在相关协议的基础上，实现了各站的信息通讯和服务平台。
其特点在于：异构性：制造系统中的数据处理和存储环境具有异构性，具体表现在不同硬件平台和网络环境，以及不同操作系统（CAD系统、CAPP系统以及设备G代码系统），因此要求统一的接口、标准协议支持。
机械CAD—CAM(第二版)第7章
4） 工艺文件的输出形式有两种： 一种是采用纸介质文档的 形式（包括机械加工及装配工艺路线卡、 机械加工及装配工 序卡、 工艺简图等）， 按照标准格式进行预览并打印输出； 一种是采用电子文档的形式（包括工艺简图、 数控加工程序 等）， 直接作为机床的加工参数， 输出到CAM系统中去。
5） 系统界面是工艺设计人员的工作平台， 系统主界面上一 般有系统的各种下拉菜单或其它形式的菜单， 各种功能的实 现均在菜单或对话框中进行， 其中包括系统菜单、 工艺设计 界面、 系统及数据库管理界面、 工艺文件的预览界面等。 系 统界面是否友好， 直接影响到系统的工作效率和企业的接受 程度。
2. CAPP 在制造业信息化工程中，CAPP系统起着非常重要的角色， 主要表现在： （1） 建立产品、 零件制造的工艺过程文件， 具体规定 产品在形成过程中有关的条件、状态、 过程等参数， 描述零 件的加工过程以及应达到的质量标准， 使工艺文件规范化、 标准化。
（2） 替代工艺设计人员的手工操作， 将其从繁杂的手工 编写、 查阅资料、 绘制简图等工作中解脱出来， 将精力放在 工艺设计、 工艺经验的积累、 工艺知识的应用上， 有效地提 高企业的制造工艺水平。
第7章 计算机辅助工艺过程设计
7.1 概述 7.2 CAPP系统中零件信息的描述与输入 7.3 派生式CAPP 7.4 创成式CAPP系统
7.1 概 述
1. CAPP的分类与组成 无论何种CAPP系统， 均由图7-1所示的基本功能模块 组成。
图7-1 CAPP系统组成
1） 图形信息的输入方式取决于CAPP与CAD系统的集成程度， 采用计算机识别或人工识别的方法， 将零件的图形输入到 CAPP系统中来。目前常用的方法是零件图形的二次输入， 即 采用OLE技术将CAD系统在CAPP工艺编辑窗口中定位激活， 由工艺设计人员进行图形的绘制与编辑。
机械工程英语 Unit 7 CAD CAM CAPP
Unit 7 CAD/CAM/CAPP计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工艺规划1.CAD/CAM是一个术语，意为计算机辅助设计和计算机辅助制造。
它是一种关于应用数字计算机在设计和生产中完成某些特定功能的技术。
这种技术正朝着设计和制造这两种传统上被生产工厂视为有区别的和分开的功能的活动高度集成的方向发展。
最终，CAD/CAM将为未来的计算机集成工厂提供技术基础。
2.计算机辅助设计（CAD）可定义为使用计算机系统来协助一个设计方案的形成、修改、分析和优化。
计算机系统由完成特定的用户公司要求的特别的设计功能的硬件和软件组成。
典型的CAD硬件包括计算机、一个或更多的图形显示终端、键盘以及其它外围设备。
CAD软件由完成系统的计算机图形处理的程序加上一些使用户公司的工程功能变得容易的应用程序组成。
这些应用程序的例子包括零件应力-应变分析，动态反应机制，热传递计算，以及数控零件编程。
从一个用户公司到下一个用户公司的应用程序的集合可能会有所不同，因为他们的生产线，制造工艺，和客户市场是不同的。
这些因素增加了CAD系统要求的不同。
3.计算机辅助制造（CAM）可以定义为通过计算机或直接或间接地介入工厂的生产资源，利用计算机系统计划、管理和控制生产车间的操作。
正如定义所说明的，计算机辅助制造的应用可分为以下两类：（1）计算机监视与控制。
这些是直接应用，为了监视和控制过程，计算机直接与生产过程相联系。
（2）生产辅助应用。
这些是间接应用，计算机用于辅助工厂里的生产作业，但计算机和制造过程之间没有直接界面。
提高绘图生产效率4.CAD/CAM系统需要一整套能提高生产效率的新的绘图基本原理。
例如，现在市场上的多数系统都有许多可以使新的有用的绘图技术自动化的内部功能。
比如层叠法，使绘图者能够以逻辑段的形式创建草图，逻辑段能分开储存以易于识别；但在一个单独零件中，这些逻辑段也可以马上被整体输出，说明整个图形。
这种方法类似于我们以前在生物课上见过的解剖图。
机械CADCAM技术第7章
工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等； 规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、 • 人机交互界面 是用户的操作环境。 • 工艺文件管理与输出 包括工艺文件格式化显示和打印输出等。
•CAPP系统结构组成
•7.2 零件信息的描述与输入
•
创成式CAPP → 智能型CAPP
• 面向零件CAPP → 面向产品CAPP → 面向企业CAPP
• PP：加工工艺过程编制（Process Planning）
•
→生产过程编制（ Production Planning）
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机械CADCAM技术第7章
CAPP系统结构组成
• 零件信息获取模块 有人机交互、由CAD模型转换等方法。 • 工艺决策 按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺
•推理机 是一种具有推理能力的计算机软件程序，用来控制和协调整个
• 系统运行的软件模块。
• l •解释模块 对专家系统推理结果作出必要解释，使用户了解专家系统
• 推理过程，接受所推理的结果。
•知识获取模块 将人类专家的专门知识提取出来，经整理转化为计算机
• 内部数据结构形式，是知识库建立和维护的工具和手段。
•特点：综合派生式与创成式CAPP两者优点，具有系统简洁、快捷
、灵活、实用性强的特点。
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机械CADCAM技术第7章
•7.4 CAPP专家系统
•专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和
知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制 策略，处理和解决只有专家才能解决的问题。
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要实现这个宏伟目标，STEP 被构造成一个由多个分部组成的 ISO 标准。它的基本分部已经完成并公布，但是多数正在发展中。这部 分标准除了专门的工业信息外，还包括了一些通用领域如测试过程、 文件格式和编程接口。STEP 最为重要的一点是可扩充性。它建立于 这样一种语言之上：对任何需要交换的工程信息，这种语言均能规 范描述其结构和正确性条件。
系统1
前置处理 后置处理
系 前置处理
统
4
后置处理
标准数据格式
前置处理
系
统
后置处理
2
前置处理 后置处理 系统3
通过标准数据格式的文件交换产品信息
3、通过统一的产品数据模型交换产品信息 通过采用统一的数据模型，并采用统一的数据管理软件来管理
产品数据，各子系统之间直接进行信息交换。
系统1
系统2
系统3 …… 系统4
统一的产品数据模型和数据管理系统
标准数据格式 通过统一的产品数据模型交换产品信息
二、产品数据交换标准
1、STEP概述 2、STEP的结构
1、STEP 概述 STEP 是产品模型数据交换标准（Standard for the Exchange of
Product Model Data） 的非正式缩写。它是一个描述怎样表达和0303）。
2、STEP 的结构 STEP 标准是由多个分部组成的。它的所有分部可分为 6 类，每
一类包括若干分部,具体见下表。
STEP 标准 STEP 的体系结构可以看作三层：应用层，逻辑层，物理层。 最上层是应用层，包括应用协议及对应的抽象测试集，这是面向
具体应用，与应用有关的一个层次。 第二层是逻辑层，包括集成资源，是一个完整的产品模型，从实
数字工业人士用这种称为 EXPRESS 的语言来定义描述本行业产 品所需之信息。这些“应用协议”组成了 STEP 标准的主体，是 STEP 产品数据交换的基础。另外，EXPRESS 语言不仅能描述数据结构， 还能表达约束。这些一致性约束条件是数字化产品数据的一种显式 正确性标准。
STEP 之所以重要的关键原因在于： ★STEP 是一个能拓展的标准。它建立于语言（EXPRESS）之上， 能拓展到任何工业。一个能拓展的标准一旦发布，就不会过时。 ★EXPRESS 语言除数据结构外还描述约束。一致性准则将防止二 义性。 ★STEP 是国际性的，由用户开发而不是供应商。用户驱动的标准 是面向结果的，而厂家驱动的标准是面向技术的。STEP 已经，而且 将会继续适应技术的发展因而可用于产品数据的长期存档。
通过专用数据格式的文件交换产品信息 10000 通过标准数据格式的文件交换产品信息 20000 通过统一的产品数据模型交换产品信息 30000
1、通过专用数据格式的文件交换产品信息
通过专用数据格式的文件交换产品信息
系统3
★优点：
原理简单，转换接口程序易于实现，运 行效率高。
系统2
★缺点：
(1)接口程序多，n 个子系统需要最大接
1、企业信息化的问题
★概念 产品数据管理（PDM， Product Data Management）是指企业内 分布于各种系统和介质中关于产品及产品数据的信息和应用的 集成与管理。产品数据管理集成了所有与产品相关的信息。企业 的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。产 品数据管理有助于达到这些目的。 产品数据管理是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据并支 持产品开发过程的有力工具。产品数据管理系统保存和提供产品 设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进 行产品的全生命周期的管理。 制造业发达是一个国家经济强盛的标志。随着科学与技术的进
口数为 2n 个接口程序。
系统1
(2)各子系统的数据结构需对用户开放
系统4 系统5
2、通过标准数据格式的文件交换产品信息 通过定义一个与各子系统无关的数据格式，各子系统的数据通
过前置处理转换成标准格式的文件，也可以通过后置处理，将标准 格式文件转换为子系统所需的数据。和第一种方式比较，其改进之 处在于无需了解其他子系统内部数据结构。
使用三级模式设计语义模型时，可通过功能分析导出形式化的需 求规格说明，然后根据形式化的需求规格说明，导出面向实施的规格 说明。这就使得 STEP 独立于应用，独立于计算机系统，独立于任何语 法标准。
三、产品数据管理（PDM） Product Data Management
1、企业信息化的问题 2、PDM解决方案 3、PDM的形成和发展 4、PDM的地位和作用
际应用中抽象出来，并与具体实现无关。 最底层是物理层，包括实现方法，给出具体在计算机上的实现形
式。 这三层组织结构在形式上类似于数据库的三级模式结构（外模式，
概念模式和内模式）。 应用层支持以 IDEF0 方法为基础的功能分析，并在此基础上设计
产品数据模型。逻辑层用来生成形式化的规格说明（STEP 数据模型的 形式化规格说明相当于定义概念模式，它独立于数据结构模型）， EXPRESS 语言就是支持形式化规格说明的建模语言。物理层来导出和 指明形式化的需求规格的实施机制。目前已定义了该层物理文件和对 数据库的标准数据存取接口（SDAI）。
第七章
机械 CAD/CAPP/CAM 系统的集成技术
第七章 机械CAD/CAPP/CAM系统的集成技术
一、CAD/CAPP/CAM集成方式 二、产品数据交换标准 三、产品数据管理（PDM）Product Data Management
一、CAD/CAPP/CAM 集成方式
CAD/CAPP/CAM 系统之间的信息交换和集成方式主要有三种：
步，电子、信息及自动化技术的广泛应用，使生产得到了巨大发展， 市场竞争亦变得愈来愈激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时 给企业造成了严酷的生存环境。
企业要力争在最短时间(T)内、消耗最少的资金(C)、生产出满 足市场需求(Q)的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、 性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。然 而，产品的频繁更新对企业本身来说也带来一些问题：需要在再设 计(Redesign)、企业过程的调整等包括设备改造及制造上不断投资。 其中开发费用基本上与时间成正比，即开发周期越长，投资越多。 这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。