产品数据交换标准cadcam

CAD/CAM软件之间的数据交换五月水整理随着CAD技术的不断发展和日益成熟以及各行业CAD应用的不断深入，CAD标准化工作越来越显示出了它的重要性。

CAD标准化工作作为高新技术标准化的一部分，在CAD 技术工作中占有很重要的位置，国家科委工业司和国家技术监督局标准司于'八五'期间共同发布了《CAD通用技术规范》，规定了我国CAD技术各方面的标准，而其中CAD数据交换问题是CAD广泛应用后各行业所面临的重要问题。

由于CAD数据的急剧膨胀，而不同的CAD系统产生的数据文件又采用不同的数据格式，甚至各个CAD系统中数据元素的类型也不尽相同，这种状况潜在地阻碍了CAD技术的进一步应用和发展。

所以，如何能使企业的CAD技术信息实现最大限度的共享并进行有效的管理是标准化所面临的非常重要的课题。

目前，在微机和工作站上用于数据交换的图形文件标准主要有：AutoCAD系统的DXF(DataExchangeFile)文件，美国标准IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification即初始图形交换规范)及国际标准STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)。

等其他一些较为重要的标准还有：在ESPRIT(欧洲信息技术研究与开发战略规划)资助下的CAD-I标准(仅限于有限元和外形数据信息)；德国的VDA-FS标准(主要用于汽车工业)；法国的SET标准(主要应用于航空航天工业)等等。

一几种格式的详细介绍1.DXFAutoCAD的DXF文件是具有专门格式的ASCII码文本文件，它比较好读，易于被其它程序处理，主要用于实现高级语言编写的程序与AutoCAD系统的连接，或其他CAD系统与AutoCAD之间的图形文件交换。

由于AutoCAD在世界范围内的应用极为广泛，已经深入到各行各业之中，所以它的数据文件格式已经成为一种事实上的工业标准。

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。

(单选题)1: 设计者采用具有某些使用功能和能够加工的功能要素进行组合和拼接构造出来的三维模型称为（）。

A: 特征模型B: 实体模型C: 线框模型D: 表面模型正确答案:(单选题)2: 在二维图形的旋转变换中，其旋转中心（）。

A: 只能位于图形边界内B: 只能位于图形边界外C: 只能位于坐标原点D: 可位于任意点正确答案:(单选题)3: 通过定义基本体素，利用体素的集合运算或基本变形操作实现，能够定义三维物体的内部结构形状的模型称为（）。

A: 特征模型B: 实体模型C: 线框模型D: 表面模型正确答案:(单选题)4: 在多品种、小批量的零件生产中，宜采用( )。

A: 数控机床B: 专用机床C: 特殊机床D: 通用机床正确答案:(单选题)5: CIMS中的核心技术是（）。

A: CAD/CAM集成B: CADC: CAMD: CAPP正确答案:(单选题)6: 在几何体素构造法中，实体模型是由许多具有一定形状的基本体素通过集合运算来表示的，下列哪个选项不属于该集合运算( )。

A: 并B: 交C: 差D: 乘正确答案:(单选题)7: （）是基于统一产品信息模型的CAD/CAM/CAPP集成系统的基础条件。

A: 三维线框建模技术B: 表面建模技术C: 实体建模技术D: 特征建模技术正确答案:(单选题)8: CIMS系统集成的核心是（）A: 物料流B: 控制流C: 信息流D: 计算机控制技术正确答案:(单选题)9: 所谓数控编程一般是指( )程序的编制。

A: 零件B: 数控系统C: 检测系统D: 刀具正确答案:(单选题)10: 以下属于不同CAD系统之间信息交换标准的是（）。

A: IGESB: GKSC: CGID: PHIGS正确答案:(单选题)11: 在数据库结构关系模型中，最常用为（）A: 层次模型B: 网状模型C: 关系模型D: C-S模型正确答案:(单选题)12: 在CIMS中，“准时生产”简称为（）。

CAE（计算机辅助工程）技术是利用计算机模拟和分析产品设计、制造和运行过程的一种工程技术。

CAE技术标准是对CAE软件及其应用进行规范的标准，它包括了软件开发、数据交换、系统集成等方面的规范。

以下是一些常见的CAE技术标准：1. STEP（Standard for the Exchange of Product Model Data）：STEP是国际标准化组织（ISO）制定的一种数据交换标准，用于在不同的CAD、CAM、CAE等软件系统之间交换产品模型数据。

STEP标准采用中性文件格式，支持多种CAD/CAM/CAE软件之间的数据交换和集成。

2. IGES（Initial Graphics Exchange Specification）：IGES是另一种用于数据交换的图形标准，由美国国家标准协会（ANSI）制定。

IGES主要用于CAD、CAM、CAE等系统之间的图形数据交换，支持多种CAD软件的数据交换和集成。

3. PDES（Product Data Exchange Standard）：PDES是欧洲标准，用于在不同的CAD、CAM、CAE等软件系统之间交换产品数据。

PDES采用了与STEP类似的文件格式和数据模型，但更加注重于实时数据交换和过程集成。

4. DXF（Drawing eXchange Format）：DXF是AutoCAD开发的一种图形数据交换格式，用于在不同的CAD软件之间交换二维和三维图形数据。

5. Parasolid：Parasolid是一款由Siemens PLM Software开发的三维几何建模内核，广泛应用于CAD、CAM、CAE等软件系统中。

Parasolid提供了强大的几何建模、分析和仿真功能，支持多种操作系统和编程语言。

机械CAD专家系统求解策略包括：参数方案、结构方案、工艺参数和图形设计。

CAD/CAM是英文Computer Aided Design和Computer Aided Manufactuing的缩写，其中文意思是：计算机辅助设计/计算机辅助制造。

CAD/CAM系统是由工作人员、硬件和软件组成的。

CAD/CAM系统内部的计算机网络一般采用局域网。

CAD/CAM软件系统分为三个层次:系统软件、应用软件、产品设计软件。

CAD/CAM系统的应用软件一般包括图像处理软件、几何造型软件和有限元分析软件。

CAD/CAM硬件系统的配置大致有4种类型：主机系统、成套系统、超级微型CAD工作站、个人计算机CAD工作站。

CAPP系统按其工作原理主要可以分为检索式、派生式和创成式3种系统。

CAPP系统中零件的信息主要包括几何信息和工艺信息。

CAPP系统中零件信息的描述方法主要包括：分类法、型面法和形体法。

创成式CAPP系统进行逻辑决策两种常用方法：决策树和决策表。

CAD/CAPP/CAM集成系统的类型可分为传统型、改进型和数据驱动型三种。

CIMS是人、技术和经营三大方面的集成。

计算机集成制造系统的4个应用分系统是：管理信息系统、工程设计系统、制造自动化系统和质量保证系统。

20世纪90年代开始CAD/CAM技术主要朝着集成化、智能化、标准化和网络化的方向发展。

开发一个产品一般需要方案论证、总体设计、技术设计、详细设计、试生产和修改定性等工作。

“产品模型数据交换标准”的英文缩写为：STEP，它是由ISO制定的。

在AutoCAD的对话框掬件中，Button(按钮)，list_box（列表框），Slide（滚动条）, edit_box （编辑框）, image_button（图像按钮）,toggle(切换开关)，text(文本)。

在AotuCAD绘图软件的菜单文件中，菜单的段标题以***为标记，菜单段下的子菜单以**为标记。

在AotuCAD绘图软件常用的菜单有：屏幕菜单、下拉菜单和图标菜单三种。

《CAD/CAM技术》课程复习要点课程名称：《CAD/CAM技术》适用专业：2016级机械设计制造及其自动化、2014级机械设计制造及其自动化（高起本函授）辅导教材：《机械CAD/CAM技术》王隆太主编机械工业出版社复习要点：第一章机械CAD/CAM技术概述第一节CAD/CAM技术的基本概念1.1.1 CAD技术：计算机辅助设计，指工程技术人员在计算机及其各种软件工具的帮助下，应用自身的知识和经验，对产品进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。

1.1.2 CAE技术：计算机辅助工程分析1.1.3 CAPP技术：计算机辅助工艺设计，是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。

1.1.4 CAM技术：计算机辅助制造，指计算机在制造领域有关应用的总称，有广义和狭义之分。

第二节CAD/CAM系统的功能和作业过程一、CAD/CAM系统的主要功能二、CAD/CAM系统作业过程第三节CAD/CAM系统的硬件和软件一、CAD/CAM系统的组成是由硬件、软件和设计者组成的人机一体化系统。

二、CAD/CAM系的硬件主要有计算机主机、输入设备、输出设备、存储器、生产设备以及计算机网络等几部分组成。

三、CAD/CAM系统的软件第四节CAD/CAM技术的发展和应用一、CAD/CAM技术的产生与发展二、CAD/CAM技术在制造工程中的应用三、CAD/CAM技术的发展趋势思考题：1、8第二章CAD/CAM的支撑技术第一节CAD/CAM系统常用的数据结构第二节数据管理技术第三节计算机网络技术第四节可视化技术第五节人工智能技术思考题：8第三章设计/制造数据的处理技术第一节数表的计算机处理技术第二节线图的计算机处理技术第三节数据库在CAD/CAM作业中的应用第四章计算机图形处理技术第一节窗口与图形剪裁技术一、窗口与视区二、直线段的裁剪技术三、多边形的剪裁技术第二节图形变换一、二维图形的几何变换：掌握几种变换方法二、三维图形的几何变换三、三维图形的投影变换和透视变换第三节计算机辅助绘图一、交互式绘图：掌握AutoCAD绘图步骤二、程序参数化绘图三、尺寸驱动参数化绘图四、参数化图库的使用与建立五、工程图的自动生成：掌握工程图的生成方法第四节曲线和曲面思考题：8、9第五章机械CAD/CAM建模技术第一节几何建模概述一、机械CAD/CAM几何建模概述几何建模是用计算机来表示和构造形体的几何形状，建立计算机内部模型的过程。

数字化核心技术浅析张琼宇112020014一、引言20世纪中叶以来，微电子、自动化、计算机、通讯、网络、信息等科学技术的迅猛发展，掀起了以信息技术为核心的新浪潮。

与此同时，数字作为计算机技术的基础，其概念近年来得到了广泛的应用．出现了诸如数字城市、数字化生存等以数字为前缀的新概念和新思想．这些为数字及数字技术的拓展和应用开辟了新的广阔空间。

数字化技术是以计算机软硬件、周边设备、协议和网络为基础的信息离散化表述、定量、感知、传递、存储、处理、控制、联网的集成技术“]，将数字化技术用于支持产品全生命周期的制造活动和企业的全局优化运作就是数字制造技术。

目前制造业面临三大突出问题的挑战，即网络化、知识化和服务化，以及由此而带来的复杂化，进而导致对制造系统中的组织结构和功能的非线性、时变性、突发性和不平衡性难以用传统的运行模式和控制策略来驾驭。

制造信息的表征．存储、处理、传递和加工的探刻变化，使制造业由传统的能量驱动型逐步转向为信息驱动型“数字化已逐渐成为制造业中产品全生命周期不可缺少的驱动因素，数字制造也就成为一种用以适应日益复杂的产品结构、日趋个性化、多样化的消费需求和日益形成的庞大制造网络而提出的全新制造模式，井很自然地成为未来制造业发展的重要特征。

二、数字化设计与制造的内涵与发展数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。

其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。

它们之间的关系见图l 所示。

由于通过CAM 及其与CAD 等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展，这些关键技术之间具体关系见图2所示三、数字化设计与制造的核心技术数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术。

8． 产品数据交换标准8.1 产品数据交换标准的发展任何标准的发展都是和工业需求密切相关的。

近年来与产品定义数据有关的状况主要有：a. CAD/CAM/CAE 系统应用的大量增长；b. 出现了以数字形式表示的产品定义数据；c. 数据格式专有；d. 同一项目中有多种CAD/CAPP/CAM 系统；e. 应用数据的观点各不相同；这样对产品数据交换就提出了较高的要求。

要求数据完整，传输可靠，有效。

CAD/CAPP/CAM 系统间信息交换有三种方式，如图8.1，8.2，8.3所示。

第一种方式的特点是原理简单，转换接口程序易于实现，运行效率较高。

但当子系统较多时接口程序增多，编写接口要了解的数据结构也较多，并且当一个系统的数据结构发生变化时引起的修改也较多。

这是CAD/CAM 系统发展初期采用的方式。

第二种方式是进行IGES 图形数据交换的思想基础，其目的是减少和简化各系统之间数据转换接口程序的编写，所以系统的数据传输针对标准的数据格式，所有的前后置处理程序的编写都非常类似。

由于以上两种方式都是通过数据交换接口，因此运行效率不高，也不便于集成。

第三种方式采用统一的产品数据模型，并采用统一的数据软件来管理产品数据，各系统之间可以直拉进行信息交换，而不是将产品信息转换为数据，再通过文件来交换，这就大大提高了系统的集成性。

这种方式是STEP 进行产品信息交换的基础。

IGES 标准是从1979年开始制定的，目前已公布5.0版本。

1979年底，在美国国家标准局（NBS ）的倡导下开始草拟IGES 规范。

目的是制定美国国内各种CAD/CAM 系统间换几何信息的统一标准。

经过三个月的努力，在计算机集成信息网络CIIN 的经验基础上，于1980年初完成了IGES1.0版本。

又经过修订，于1981年9月由美国国家标准协会（ANSI ）公布为美国标准。

IGES1.0中描述产品的实体（Entity ）有几何（Geometry ）、注释（Annotation ）和结构（Structure ）三类，偏重于几何图形信息的描述。