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基于PDM技术CAX集成框架研究 南京航空航天大学 沈建新 周儒荣 I摘要」CAX软件之间有效地进行数据交换是发挥CAX软件使用效率的必要条件之一 本文在讨 论PDM(ProductDataManagement一产品数据管理〕墓本框架的签础上，建立一个集成化的实用模 型，集CAD/LAPP/CAEICAM等计算机辅助工具为一体. 关健词 PDM 系统集成 计算机辅助工程 1 引言 CAX(CAD/CAPP/CAE/CAM)在企业的运用，明显地提高了产品设计和制造的能力，它们具有产品 造型、有限元分析、数控编程、加工仿真、机构运动分析等丰富的功能，但是不能解决伶计、制造 过程中因工程或工艺原因发生更改时引起的版本、审核、连锁更改等管理10.题，大大限制了CAX软 件的使用效益. 目前，CAD,CAPP.CAE.CAM系统的集成方式归纳起来不外乎有两种:一是通过数据交换，开发 专用的数据接口文件在各系统之间进行 “翻译”或采用所称的 国‘际标准”的数据交换标准(如IGES. STEP.DXF.SET等派二是开发集成的CAD/CAPP/CAE/CAM系统通过统一的产品信息模型和同一的数 据库管理系统，实现不同应用问的无缝连接. 以上两种集成方式存在许多不足之处:各系统之问缺乏必要的信息联系，各工具之间的侧重点 不同，如CAD着重产品的几何形状，CAPP着重产品的工艺信息，CAE着重产品的性能，而CAM着重 产品的制造信息.无法用一个统一的数据模型来描述;由于CAX软件各自的信息相互独立，不能支 持并行工程的产品开发模式;不同CAX软件产生的产品数据，分散在不同部门或不同地点以及在不 同类型的硬件设备上，无法统一管理. 因此，为了解决当前计算机辅助工具(CAX)集成中存在的何题，研究一种新的CAX集成模式， 对于实现产品的并行设计，增加企业在市场上的竞争力具有重要意义. 产品数据管理 (PDM)是近年来出现的一种新的哲理与技术，?DM是以软件为墓础的技术，是所 有与产品相关的信息及有关的过程集成在一起进行管理的数据平台.许多企业都把PDM作为贯穿整 个企业的骨架 (Backbone)，是企业保持竞争力的战略决策.PDM系统的核心思想是数据共享、人员 协同、过程优化、减少企业瓶硕等. 2PD11定义和体系结构 按国际知名CIMdata公司的总裁EdMille:在1995年 P《DMtoday》一文中给出的;v的定义， PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术.PDM是以关系型数据库和面向对象技术为墓础的应 用系统.PDM技术是对工程数据管理，文档管理，产品信息管理，技术数据管理，技术信0.管理， 图像管理及其它产品定义信息管理技术的一种概括的扩展 新一代PDM系统融合了面向对象技术、 CAD/CAM封装集成技术、网络通信技术、客户/服务器技术、Web浏览技术、分布式数据库技术与图 形用户接口技术等新一代的计算机软、硬技术. EdMiller还指出PDM系统控制与产品相关的信 息，这些信息包括设计几何信息、工程图纸、 产品规范、数控加工程序、工程分析、材料表 等等，PDM管理整个企业的产品数据，力图把 正确的信息在适当的时间，以正确的形式提供 给正确的人. PDM系统的体系结构可以分为四层图1. 物理层 一硬件、R结布线 (PDB工网络 备翔 从图中看到，PDM系统的体系包括七层结 构 最下面两层为物理层与操作系统层是整个 图1PIN系统的体系结构 PDM体系结构的最根本的支排，这不是我们讨论的范畴，PDM系统的体系结构分为支持层 对象层、 功能层、用户层 其中用户层包括开发工具层和界面层. 3墓于PDM的CAX的集成框架 现在国内外有许多性能优良的CAD,以PP,以E,CAM系统，这些系统分别在设计自动化、工艺 过程设计自动化、工程分析自动化和数控编程自动化方面起到重要的作用.但采用各自独立的系统， 不能实现系统之问的自动化传递和交换，用 CAD系统进行产品设计的结果是输出图纸和有关的技术 文档.这些信息不能直接为CAPP系统所接收，进行工艺过程设计时，还须由人工将这些图样文档等 纸面上的文件转换成CAPP系统所需的输入数据，并通过人机交互方式输入给CAPP系统进行处理， 处理后的结果粉出成加工工艺规程.而当使用CAM系统进行计算机