캐드/CAD/CAM - 시스템의 구성

★ CAD/CAM 시스템의 구성

 

(1) 컴퓨터의 3대 장치 

1. 입. 출력장치(Input/Out Put Unit)

2. 중앙처리장치(CPU : Central Processing Unit)

3. 기억장치(Memory Unit)

 

(2) 컴퓨터의 5대 장치 

1. 입력장치(Input Put Unit) : 처리할 데이터나 처리방법 또는 절차 지시 프로그

램을 외부로부터 읽어 들여 기억장치로 전달해 주는 기능

2. 기억장치(Memory Unit) : 읽어 들인 데이터나 처리된 결과 또는 프로그램 등을

기억하는 기능

3. 제어장치(Control Unit) : 기억된 프로그램의 명령을 하나씩 일고 해독하여 컴

퓨터의 각 기능이 유기적으로 동작하도록 각 장치들을 제어하고 처리하도록

지시하는 기능

4. 연산장치(ALU : Arithmetic & Logical Unit) : 기억된 프로그램에 의하여 데이

터를 산술연산이나 논리연산을 하여 새로은 결과를 만들어내는 기능

5. 출력장치(Out Put Unit) : 컴퓨터 내부에서 처리된 결과나 기억된 내용을 문자,

도형, 음성 등의 형태로 외부로 나타내 주는 기능

 

(3) 컴퓨터의 구성 

1. 하드웨어(Hardware) : 컴퓨터를 구성하고 있는 물리적인 기계장치를 말하며

하드웨어의 구성은 입력장치(Input), 제어장치(Control), 기억장치(Memory), 연

산상치(Arithmetic), 출력장치(Output)이다

2. 소프트웨어(Software) : 소프트웨어는 시스템소프트웨어와 응용소프트웨어로 구

성되며 컴퓨터와 관련 장치들을 작동시키는 데 필요한 프로그램들을 말한다.

3. 펌웨어(Firmware) : 시스템의 효율을 높이기 위해 롬에 들어 있는 기본적인 프

로그램으로 소프트웨어를 하드웨어 화 시킨 것으로서 소프트웨어와 하드웨어

의 중간에 해당

 

(4) 데이트의 구성단위 

1. 비트(Bit) : 자료표현의 최소단위로서 컴퓨터의 표현 수인 0 또는 1을 나타내는

단위

2. 니블(Nibble) : 4개의 비트를 모은 단위로 4자리 자료를 1자리로 표현하기에 적

합하다.

3. 바이트(Byte) : 8bit가 모여서 하나의 문자를 표기할 수 있으며 컴퓨터에서 번

지를 나타낼 수 있는 최소단위

4. 위드(Word) : 연산처리를 하는 기본자료를 나타내기 위해 힐정한 bit 수를 가진

단위

ㄱ. 하프워드(Half Word) : 2byte로 구성

ㄴ. 풀워드(Full Word) : 4byte로 구성

ㄷ. 더블워드(Double Word) : 8byte로 구성

5. Field : 하나 이상의 byte가 특정한 의미를 갖는 단위

6. Record : 정보처리의 기본 단위로서 field들의 집합체, 일반적으로 데이터 1매

를 의미(물리 레코드, 논리 레코드)

7. Block : 성격이 같은 record들의 집합체. 입출력장치에서 자료를 읽어 들이거

나 출력하는 단위

8. File : 성격이 다른 record 들의 전체 집합

9. Volume : 성격이 다른 file들의 집합체

 

(5)  CAD시스템의 활용방식 

1. 중앙 통제형

대형 컴퓨터 본체에 작업용 그래픽 터미널, 키보드, 프린터, 플로터 등을 여러

개씩 연결하여 이들을 하나의 중앙통제형 컴퓨터에서 총괄하여 제어하도록 구

성 한 방법

2. 분산처리형

각 컴퓨터 시스템별로 장착되어 있는 프로세서를 사용하여 자체적으로 자료를

구성하여 작성한 후 서로 통신망을 통하여 교환하는 것뿐만 아니라, 먼 곳에

떨어져 있는 사용자들이 서로 다른 시스템을 사용하더라도 자료를 서로 공유

하는데 어려움이 없도록 하는 방법

3. 독립형(스탠드 얼론형)

퍼스널 컴퓨터시스템에 의한 방법으로 일반적으로 널리 보급되어 있으며, 가

격이 저렴하며, 여기에는 워크스테이션과 퍼스널 컴퓨터가 사용됨

 

▶ CAD 시스템의 소프트웨어

 

1. CAD 시스템의 모듈 

(1) 그래픽스 모듈 - 입출력의 모든 기능을 제공

 

1. 그래픽 요소를 구성하는 명령어

주로 화면에 형상을 나타내기 위해서 사용하는 명령어로 기하학적 형상용 명

령어 모임은 Point, Line, circle, arc 등이 있다.

2. 화면 제어용 명령어

화면의 그림 크기를 전체적으로 확대, 축소하는데 사용하는 명령어로

magnify, zoom, zoom-scale 등이다.

3. 데이터 변화용 명령어

형상을 이동, 회전, 대칭, 복사 등 기능으로 translation, rotation, copy, symmetry,

mirror등이 있다.

4. 데이터 수정용 명령어

기존의 데이터를 새로운 item으로 수정하는 명령어로 trim,break, split, limits

등이 있다.

 

(2) 서류화 모듈 

도면 및 서류를 작성하는 문자 편집기능으로 euclid 소프트웨어에서 사용되는 심

벌 테이블 내용의 일부이다.

 

(3) 서피스 모듈 

NC 모듈을 사용하기 위해서 사용하는 기능들을 모아놓은 것

 

(4) NC 모듈

 

서피스를 이용해서 NC 파트프로그램에 사용하는 CL 데이터와 가공공구의 특성을

찾아 NC 파트 프로그램을 얻는 것

 

(5) 해석 모듈

 

해석 패키지로 설계내용의 오류제거로 유한요소법의 기본인 mesh를 자동적으로

형성시켜주는 mesh generator가 있어야 한다.

 

2. 소프트웨어의 구성

 

(1) Foley와 Van0Dam이 구성한 3가지 모델 

1. 그래픽 시스템 : 형상정의 기능

2. 응용 프로그램 : 그래픽 정의용 명령어들을 이용한 프로그래밍 기능

3. 응용 데이터베이스 : 사용자가 CAD소프트웨어에서 내에서 자유로이 파일을

관리하는 기능

 

(2) 소프트웨어의 기능 

1. 그래픽요소의 형상생성기능

ㄱ. 컴퓨터 그래픽에서 그래픽요소는 점, 선, 원과 같은 형상의 기본다위와 알

파벳 문자, 특수 기호 등으로 구성한다.

ㄴ. 기본요소의 조합으로 구(sphere), 관(tube), 원통(cylinder) 등 기본 모델을 형

성하고 이것을 소프트웨어에 따라 프리미티브(prinitive), 오브젝트, 엘리멘

트, 엔티티 등으로 설명한다.

ㄷ. 3차원 모델링 방법은 와이어 프레임 모델링(wire frame modiling)과 서피스

모델링(surface modeling), 솔리드 모델링(solid modeling)이 있다

2. 데이터 변환기능

ㄱ. 스케일링(scaling) : 형상의 확대, 축소

ㄴ. 이동(translation) : 위치 변환

ㄷ. 회전(rotation) : 회전 변환

3. 디스플레이 제어와 윈도우기능

ㄱ. 디스플레이 제어 : 은선 제거(hidden-line removel)와 같은 기능

ㄴ. 윈도우 기능 : 사용자가 혀상을 임의의 각도나 크기로 표현할 수 있느 ㄴ기능

4. 세그먼트기능(부분 수정하는 기능)

ㄱ. 형상의 일부분을 수정, 삭제할 수 있도록 하는 기능

ㄴ. 세그먼트란 하나의 요소 혹은 몇 개의 요소들의 모임으로 수정, 삭제의 기

본단위를 말한다.

5. 사용자 입력기능

ㄱ. 시스템에 명령이나 데이터를 입력 장치를 이용하여 입력하는 기능

ㄴ. 입력이 간단하고 쉽게 이루어지도록 단순화해야 한다.

 

3. CAD 시스템의 소프트웨어의 기본기능

 

1. 요소 작성 기능 : 점. 선. 원. 원호. 곡선 등 요소의 생성 기능

2. 요소 변환 기능 : 요소의 이동. 회전. 복사. 대칭. 변형 등

3. 요소 편집 기능 : 선의 정렬. 부분삭제. 선의 등분. 라운딩. 모따기

4. 도면화 기능 : 치수 기입 . 주서. 마무리  기호. 용접 기호 등 도면화할 수 있는

기능

5. 디스플레이 제어 기능 : 화면에서 도형을 확대. 축소. 이동. 그리드. 은선 처리.

롤러 등 화면 표시 제어 기능

6. 데이터 관리 리능 : 작성한 모델의 등록. 삭제. 복사. 검색. 파일 이름 변경 등의

데이터 관리

7. 특성 해석 기능 : 면적. 길이. 도심. 체적. 모멘트 등

8. 플로팅 기능 : 도면화 데이터를 플로터에 출력하는 기능

 

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