软件组成与支撑：提高模具CAD/CAE/CAM系统集成化程度的关键

模具CAD/CAE/CAM系统的软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件三个层次，如图2-3所示。

图2-3 模具CAD/CAE/CAM系统的软件组成

1.系统软件

系统软件包括负责全面管理计算机资源的操作系统和用户接口管理软件；各种高级语言的编译系统、汇编系统、监督系统、诊断系统及各种专用工具软件等。它是整个软件系统中最核心的部分，直接与计算机硬件相联系，包括CPU管理、存储管理、进程管理、文件管理、输入/输出管理和作业管理等操作。系统软件与硬件选型、硬件生产厂家紧密相关。在实施模具CAD/CAE/CAM过程中需要特别选择那些应用较广、具有发展前途和开放式的系统。目前在个人计算机操作系统中，以Windows操作系统为主。而UNIX操作系统在高档工作站和超级小型机或超级微型机中占统治地位，它在操作能力、图形网络和数据库等多用户、多任务方面具有明显的优势，在选择系统软件时应给予认真考虑。

2.支撑软件

支撑软件建立在系统软件基础上，是开展模具CAD/CAE/CAM所需的最基本的软件。它包括图形处理软件、几何造型软件、有限元分析软件、优化设计软件、动态模拟仿真软件、数控加工编程软件、检测与质量控制软件和数据库管理软件等。支撑软件的作用是建立起开发CAD/CAE/CAM所需的应用软件平台，能缩短应用软件开发周期，减少应用软件开发的工作量，使应用软件更加贴近国际工业标准和提高应用软件水平。上述这些基本应用软件也称为“支撑软件”，一般由软件公司作为商品提供。

（1）图形处理软件 图形处理软件包括对图形的定义、图形的生成、表示、变换、修改等一系列操作。图形处理软件是进行图形处理的专用软件，它是计算机与图形输出装置的中间连接者，其功能是实现图形与数据之间的转换。图形处理软件就是常说的图形支撑软件，它是一种通用的基础软件，在此基础上，可进行第二次开发，研制适用于各专业的应用软件。图形处理软件是模具CAD/CAE/CAM系统中的重要支撑软件。在微型计算机上采用的典型产品是AutoCAD及国内自主开发的CAXA电子图板等。

（2）工程计算与分析模拟软件 这类软件的功能主要包括基本物理量计算、基本力学参数计算、产品装配、公差分析、有限元分析、优化算法、机构运动学分析、动力学分析及仿真与模拟等，有限元分析是核心工具。目前比较著名的商品化有限元分析软件有ANSYS、Marc等。(www.xing528.com)

（3）数据库系统 在模具CAD/CAE/CAM系统中，几乎所有应用软件都离不开数据库。提高模具CAD/CAE/CAM系统的集成化程度主要取决于数据库的水平。数据库主要是收集有关产品外形结构定义（如造型、绘图、加工、有限元分析等）和相应的有关信息。目前比较流行的数据库管理系统有ORACLE、SYBASE、FOXPRO、FOXBASE等。随着CAD/CAE/CAM集成化软件系统的发展，为了解决传统数据库的缺陷继而出现了工程数据库，它具有以下主要功能：

1）支持复杂对象及其语义关系的描述与处理。复杂对象和存在于复杂对象之间语义关系的复杂性是工程的特点之一。

2）支持文字、图形、图像、动画等多媒体数据的管理。

3）它是动态数据库，能对静态数据建模，允许动态地对数据库进行修改和扩充。

4）支持快速查询，有良好的查询接口。

5）支持不同设计版本的存储与管理，支持多方案设计和回溯的功能，具有良好的多级版本管理功能。

3.应用软件

应用软件直接面向用户，它们是在选定的系统软件和支撑软件的基础上开发的。一般均由工厂、企业或研究单位根据实际生产条件进行第二次开发。开发这类软件的宗旨是提高设计效率、缩短模具生产周期、提高质量，使软件更加符合工厂生产实际和便于技术人员使用。这些软件通常均设计成交互式，以便发挥人机的各自特长。企业引进CAD/CAE/CAM技术就要做好开发应用软件的思想准备。几乎没有任何一个商品化模具软件能够不经任何二次开发就能贴近所有企业的实际生产情况。近年来，我国从国外引进不少CAD/CAE/CAM系统软件，它们都具有很强的图形功能，但在曲面造型和数控加工等方面也有一定局限性。我国大多数模具工厂和中小型企业目前的CAD/CAE/CAM技术的应用尚处于初级阶段，应该以选定适合本单位实际情况的软、硬件开发平台，自我开发为主。一些大型企业或CAD/CAE/CAM技术已进入较成熟阶段的企业，可以引进成套软件。