CAD／CAM系统的集成有:信息集成、硬件集成、功能集成。集成的核心为PDMS。CADCAM系统集成概念：是把CAD、cae、capp、cafd、ncp（数控编程），以至ppc等各种功能不同的软件有机的结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，以保证系统内信息流的通畅，并协调各系统的运行。CAD/CAM组成：硬件系统：计算机，外围设备；软件系统：系统软件，专业软件，应用软件。系统软件主要包括操作系统、程序设计语言处理系统、数据库管理系统和网络及网络通信系统。应用软件主要包括数据库管理系统软件、几何造型软件、图形处理软件、有限元分析软件和数据加工软件（APT）。Cadcam对硬件系统要求：强大的图形处理和人机交互功能，相当大的外存容量，良好的通信联网功能。Cadcam系统硬件种类：终端型、网络型。Cadcam展望（趋势）：集成化、网络化、智能化、高效化。Cadcam系统应具备基本功能：交互图形图像处理、产品与过程建模、信息存储与管理、工程计算分析与优化、工程信息传输与交换。管理工程数据方法：程序化处理、文件化处理、数据库处理。程序化处理：程序与数据放在一起，数据无法共享，编程效率低，容易出错。文件化处理：数据与程序初步分离，实现了有条件的数据共享，文件较长，数据与应用程序有依赖关系，安全性与保密性差。数据库管理：数据共享，数据集中，数据结构化，数据与应用程序无关，安全性与保密性好。对于工程数据的特殊情况，图表上只给出一部分结点值，对于非结点值必须用插值法解决，一维数表的插值处理：线性插值法、拉格朗日二次插值法。线图的公式化处理有两种方法：一种是找到线图原来的公式，另一种是用曲线拟合的方法求出描述线图的经验公式。最小二乘法拟合的基本思想：求解一个拟合公式表示实验所得到的值，要求所拟合曲线公式与各结点的偏差的平方和最小。最小二乘法多项式拟合需要注意以下问题：1.多项式的幂次不能太高，通常幂次小于7，可采用较低的幂次进行拟合，若误差太大，再提高幂次2.有时不能用一个多项式表示一组数据或一个表中的全部数据，此时应分段处理3.要提高拟合精度，应在拟合区间采集更多的点。数据库管理系统（DBMS）。数据库是数据的集合，它具有一定组织形式并存放于统一的存储介质上，它是多种应用的数据集成，并可被应用共享。坐标系有设备坐标系、用户坐标系、规范坐标系、窗口坐标系。窗视变换：当视区不变、窗口缩小或放大，显示的图形会相应放大或缩小；当窗口不变、视区缩小或放大，显示的图形会相应缩小或放大；当视区纵横比不等于窗口纵横比，显示的图形会有伸缩变化；当窗口与视区大小相同、坐标原点也相同时，显示的图形不变。交互技术满足要求：舒适性、自释性、可控性、容错性、柔性。交互设备有定位、键盘、选择、取值、拾取。交互技术分类：定位技术、定量技术、定向技术、橡皮筋技术、拖动技术、选择技术、拾取技术、文本技术、草图技术。几何造型概念：以计算机能够理解的方式，对实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构形式对所定的几何实体加以描述，从而在计算机内部构造一个实体模型。数据结构指的是数据元素之间抽象的相互关系，并不涉及数据元素的具体内容。线性表存储结构：顺序、链式。链式存储与顺序存储相比的特点：删除或插入运算速度快，不需要事先分配存储空间，表的容量容易扩充，按逻辑顺序查找的速度慢，比相等长度的顺序存储多占用作为指针域的存储空间。满二叉树：深度为i的有2的i次方-1个结点的二叉树；完全二叉树：结点的度数或为0、或为2的二叉树。常用的数据结构有三表结构和八叉树。几何造型的方法将对实体的描述和表达建立在几何信息和拓扑信息处理的基础上。几何信息是指物体在空间的形状、尺寸及位置的描述；拓扑信息是构成物体的各个分量的数目及相互之间的连接关系。三维几何建模系统可以分为：线框建模、曲面建模、实体建模。三维几何建模方法及特点；线框建模优点：信息量少，数据运算简单，占居的存储空间比较小，对硬件的要求不高。缺点：
1、对于平面构成的实体能比较清楚地反映物体的真实形状；对于曲面体不准确。曲面建模优点：曲面模型相对于线框模型而言，增加了面的信息，能够比较完整地定义三维立体的表面，描述的零件范围广。曲面建模可以对物体作剖切面、面面求交、线面消隐、数控编程以及提供明暗色彩图显示所需要的曲面信息等。缺点：所描述的仅是形体的外表面，无法表示零件的立体属性，也无法指出所描述的物体是实心还是空心。在应用上仍缺乏表示上的完整性。实体建模；特点是在于覆盖三维立体的表面与其实体同时生成。可以完整地、清楚地对物体进行描述，能实现对可见边的判断，具有消隐功能。实体造型只用几何信息表示不充分，还需要表示形体间的相互关系、拓扑信息。实体造型方法：边界表示法、构造立体几何法、扫描表示法；扫描表示法是建立在沿某一轨迹移动一个点、一条曲线或一个曲面的想法之上的，由这个过程所产生的那些点的轨迹定义一维、二维或三维的形体。最常用的扫描法有平移扫描法和旋转扫描法。特征信息六类：形状特征、精度特征、材料特征、管理特征、装配特征、分析特征。装配造型概念：在用计算机完成零件造型后，根据设计意图将不同零件组装配合在一起，形成与实际产品相一致的装配体结构以供设计者分析评估。装配造型方法有两种：自下而上和自上而下。自下而上装配基本步骤：零件设计、装配规划、装配操作、装配管理与修改、装配分析、其他图形表示。自上而下步骤：明确设计要求与任务、装配规划、设计骨架模型、部件设计及装配、零件级设计。消隐对象是三维物体，三维物体的表示主要有边界表示和CSG表示，消隐对象：线消隐与面消隐。包容性检验：交点计数法、弧长法。包围盒检验目的是排除不可能产生遮挡关系的两个对
象。棱边分类：H1类棱边所在的两平面均为朝后面，不可见；H2类：一个朝前面，一个朝后面，且两面角大于180度，完全不可见；H3：一个朝前面，一个朝后面，且两面角小于180度；H4：均为朝前面，全部可见。Z缓冲器算法有两个缓冲器：深度缓冲器与帧缓冲器。基本思想：将投影平面每个像素所对应的所有面片的深度进行比较，然后取离视线最近面片的属性值作为该像素的属性值。Bezier曲线的性质：对称性、凸包性、几何不变性、变差缩减性、仿射不变性；其中前三个也是Bezier曲面的性质。Bezier曲线曲面缺点：1.Bezier曲线的次数是由控制多边形的顶点个数决定的，当次数过高时，就会带来计算的不便；2.Bezier曲线是整体定义的，曲线的形状要受到控制多边形的全部顶点的影响，不具有局部修改性】。Bezier曲线与B样条曲线都只能近似而不精确的表示二次曲线，由此产生了设计误差。非均匀有理B样条（NURBS）就是在B样条的基础上，通过扩充二次曲线与曲面的表达能力而形成的一种曲线定义方法。计算机辅助工艺设计概念:CAPP是以计算机为辅助手段，解决产品制造过程中存在的有关材料、工装、过程等工艺问题，它是CAD和CAM只见的过渡环节，具体描述了产品在整个生产过程中(包括零件加工、产品装配等)相关的条件和过程，是产品制造必不可少的重要组成部分。Capp发展趋势：集成化、工具化、智能化。工艺数据分为静态与动态两类，工艺知识分为选择性规则和决策性规则两类，工艺数据与知识的特点：数据类型复杂，动态的数据模式。建立工艺数据与知识库的途径：1.按照数据库设计的一般方法与步骤，开发满足工艺数据与知识特点的适用于CAPP系统的工程数据库，是根本途径2.用高级语言开发实用型的层次数据库3.在现有商品数据库的基础上二次开发工艺数据与知识库。工艺数据库与知识库的基本数据模型有四类：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象的模型。派生式 CAPP 系统原理 ：派生式又叫变异式、样件法等。它利用成组技术中的零件相似性原理进行设计。如果零件的 结构形状相似，则其工艺也有相似性。对于每个零件族，可以通过生产实践和工作经验制订 出一个典型工艺。当设计一个新零件的工艺时，通过检索相似零件的典型工艺，经过编辑和 修改而派生出一个该零件的工艺过程。 分为基于GT技术的派生法CAPP系统和基于特征技术的派生法CAPP系统两种主要形式。创成式 CAPP 系统原理 ：它是根据输入的或者是直接从 CAD 系统获得的零件信息，依靠系统中的工艺数据和决策方 式自动生成零件的工艺过程的系统。创成法capp系统的核心是零件信息库、工艺知识库、推理机。CAPP系统零件信息的描述方法：柔性编码法、型面描述法、体元素描述法、特征描述法、从cad系统数据库直接获得零件信息。专家系统由文件库、知识库、数据库构成。CAM是指借助计算机进行产品制造活动的简称，有广义和狭义之分。广义CAM，一般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，通常指数控程序的编制。Cam的主要任务：选择加工刀具、生成加工路径、消除加工干涉、配制加工驱动、仿真加工过程等，以满足小批量、高精度、短周期及对加工一致性要求较高的产品制造的需要，进而实现cadcam集成。数控加工的特点：加工精度高、生产效率高、自动化程度高、生产准备时间短、便于计算机控制与管理，造价高，技术复杂。计算机辅助数控加工功能模块（工作内容）：工艺分析和加工参数设置模块、几何分析模块、刀位轨迹生成模块、刀位仿真模块、后置处理模块、加工过程仿真模块。数控加工编程的概念：根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制成加工程序文件。前置处理用以对由数控语言编写的零件源程序进行翻译并计算出刀具中心轨迹，即刀位数据；后置处理是将刀位数据、刀具命令及各种功能转换成某台数控机床能够接受的指令字集。程序编制过程分为源程序与目标程序阶段，方式：手工编程与自动编程。工件坐标系的选择原则：1.所选的坐标系使编程简单2.工件坐标系的原点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置3.引起的加工误差小。数控加工仿真系统的功能模块（过程）：几何建模、运动建模、数控程序翻译、碰撞干涉检查、材料切除、加工动画、加工过程仿真结果输出。数控加工的仿真形式：二维刀位轨迹仿真法、三维动态切削仿真法、虚拟加工仿真法。Cadcam集成系统的软件开发环境包括图形支撑系统、工程数据库系统、数据交换系统及用户界面管理系统。工程数据库是cadcam集成系统的核心。CAD／CAM系统的集成方式主要有以下四种：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（iges，dxf）③基于统一产品模型和数据库的集成④基于产品数据管理（ＰＤＭ）的系统集成。Cadcam系统集成关键技术：产品建模技术、集成数据管理技术、产品数据交换接口技术、执行控制程序。Cims由决策层、信息层、物资层；六个分系统：管理信息系统（mis）、工程设计集成系统（edis）、制造自动化系统（mas）、计算机辅助质量保证系统（caq）、数据管理系统（dbs）、网络系统（nets）。Cims包含四个要素：1.cims适用于各种中小批量的离散生产过程2.cims应将制造工厂的生产经营活动都纳入多模式、多层次、人机交互的自动化系统中3.cims由多个自动化子系统有机综合而成4.cims的目的是提高经济效益、提高柔性、追求总体动态优化。PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。。PDM功能：电子资料室管理与检索，产品配置管理，工作流程管理，项目管理功能。。Pdm体系结构：用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层、系统支撑层
