由于支撑软件在CAD软件中起主导作用,所以下面仅对支撑软件予以讨论。
支撑软件按功能不同可分为二维绘图软件、三维绘图软件、分析及优化设计软件,按功能多少一般可分为功能集成型软件和功能独立型软件。集成型支撑软件一般可提供设计、分析、造型、数控编程及加工控制等多种模块,功能比较齐全,是开展CAD/CAM的主要软件,目前比较通用的支撑软件根据其在几何建模、绘图、工程设计计算和分析等中的作用可分为以下几类。
1.交互式绘图软件
用人机交互方式生成图形,并支持不同专业的应用图形软件的开发。它具有基本图形元素的绘制、图形变换、编辑修改、存储图形、数据交换、显示控制、标注尺寸、拼装图形及输出设备驱动等功能。目前,计算机上广泛应用的AutoCAD就属于这类支撑软件。
2.集成化CAD/CAM/CAE软件
集成化的CAD/CAM/CAE系统就是为了提供一个定义产品几何信息和各种非几何信息,并且控制加工制造过程的工具。同时为用户提供一个完整、准确地描述和显示三维几何形状的方法和工具。具有消隐、着色、渲染处理、实体参数计算、质量特性计算等功能。目前,CAD系统软件向着定义产品统一数据模型的方向发展,为产品设计和制造的各个模块共享几何数据和非几何数据创造条件。在CAD/CAM系统中,常用的集成化CAD/CAM软件有Pro/E、UG、I-DEAS等。
3.数据库管理系统软件
数据库在CAD系统中占有重要地位,它是一种有效地存储、管理、使用数据的软件系统。在集成化的CAD/CAM系统中,数据库管理系统能够支持各子系统之间的数据交换与共享。应用于CAD/CAM系统和CIMS系统中的数据库称为工程数据库,它除了具有类似于传统的商业数据库管理系统的功能(如数据定义、数据操纵、数据查询和数据库维护等功能),还应具有对CAD/CAM系统和CIMS系统中的不同组成部分的数据的不同管理、交换与共享、实时交互处理、多层次安全保障、备份和恢复、零件的多种视图数据库(即同一零件的不同数据,如在CAD方面关心零件的形状和尺寸数据,在CAPP方面关心加工特征、材料或公差方面的数据)功能,管理设计、工艺、制造、销售及服务等方面的数据。最近一二十年,数据库管理系统发展很快,但由于CAD/CAM应用中数据量大、信息模式动态可变,所以一般的商用系统并不完全适合,研制支持产品设计的工程数据库管理系统是亟待解决的课题。常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Ingres、Dbase、Foxbase、Foxpro、Paradox等。(www.daowen.com)
4.模拟仿真软件
仿真技术是在计算机内建立一个真实系统的模型并进行分析的技术。利用模型分析系统的行为而不建立实际系统。在产品设计时,实时、并行地模拟产品生产或各部分运行的全过程,以预测产品的性能、产品的制造过程和产品的可制造性。动力学模拟可以仿真分析、计算机械系统在质量特性和力学特性作用下系统的运动和力的动态特性;运动学模拟可根据系统的机械运动关系来仿真计算系统的运动特性。这类软件在CAD技术领域得到了广泛的应用,如ADAMS机械系统动力学自动分析软件。
5.计算机辅助工程分析软件(CAE)
这类软件用于工程设计中的各种数值和分析,主要包括常用数学方法库、有限元分析和优化设计软件。在有限元分析方面,其理论和方法已趋成熟,商品化的有限元分析软件很多,如SAP、ADINA、NASTRAN、ANSYS等。它们求解问题的范围和规模逐渐增大,除弹性力学和流体力学外,也应用于流动分析、电磁场分析等方面。在优化设计方面,则主要是利用最优化数学理论和现代计算技术通过迭代寻求最优方案。现已有不少优化设计库,如IBM公司的ODL,华中理工大学的“优化方法程序库OPB-2”等。
6.网络服务软件
网络CAD系统已成为计算机CAD/CAM主要使用环境之一。为了保证计算机网络畅通,必须遵守一定的网络协议,这就需要网络服务软件来实现。网络服务软件可以进行网络文件系统管理、存储器管理、任务管理、用户通信、软硬件资源共享等工作。计算机网络管理软件随计算机局域网产品一起提供。目前,微机中使用的网络软件主要有Novell Netware和Microsoft的网络软件,如Windows 95、Windows NT。
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