CAM(computerAidedManufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造)：利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程。它輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容，輸出信息是刀具加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序。實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備中加入數(shù)控裝置，在生產(chǎn)設(shè)備裝置中提前設(shè)定數(shù)值可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。CAM軟件的運(yùn)用中可使工程設(shè)計(jì)師打破固有的畫板設(shè)計(jì)方法，利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)設(shè)備結(jié)構(gòu)元件。這種設(shè)計(jì)方法可保證結(jié)構(gòu)所有元件之間精準(zhǔn)相連，同時(shí)促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加精準(zhǔn)，對(duì)于生產(chǎn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升有著重要作用。在機(jī)械生產(chǎn)中，操控者可利于數(shù)控技術(shù)對(duì)儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控，操控者通過提前設(shè)置參數(shù)值可以使儀器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，有效提升儀器的工作效率和工作質(zhì)量。在實(shí)際的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，編程設(shè)計(jì)由手工轉(zhuǎn)為自動(dòng)，CAM軟件通常應(yīng)用于圖形繪制和設(shè)計(jì)流程方面，將數(shù)據(jù)技術(shù)與CAM軟件結(jié)合可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不但不會(huì)改變?cè)械膬?yōu)勢(shì)，反而在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮更大作用，應(yīng)用范圍也會(huì)得到拓展。在機(jī)械機(jī)床運(yùn)行過程中，夾板裝卡次數(shù)明顯減少，機(jī)床位置安排也會(huì)變得更加科學(xué)合理化，大幅縮減生產(chǎn)占用面積和生產(chǎn)周期，有效提升企業(yè)生產(chǎn)效益。

CAM輔助軟件

2、在生產(chǎn)操作流程中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的具體操作流程如下，首先應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)置合理的零件類型和具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，它們的預(yù)先設(shè)置對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備儀器運(yùn)行起著重要的指揮導(dǎo)向作用。其次，通過CAM軟件可設(shè)計(jì)出準(zhǔn)備生產(chǎn)成型產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)零件、工作平面圖、實(shí)體模型圖等。然后，在制造軟件中輸入加工產(chǎn)品類型的工藝參數(shù)，利用制造軟件和制作流程的輸入，設(shè)備儀器可有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，促使儀器在生產(chǎn)操作流程所有設(shè)定環(huán)節(jié)中順利運(yùn)行。其次，必須對(duì)軌跡文件的真實(shí)可靠性進(jìn)行核對(duì)，確保其可行性。并經(jīng)過刀具軌跡的仿真流程，以上工序是為了確保后期的工藝操作可以順利完成，生產(chǎn)零件才可真正達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，針對(duì)后置處理文件，可由工作者對(duì)代碼進(jìn)行修改完善，從而形成新的處理文件。生產(chǎn)后置處理文件可進(jìn)一步產(chǎn)生新的代碼文件，而代碼文件的產(chǎn)生可以進(jìn)行備份留底，對(duì)于機(jī)床生產(chǎn)起著極大促進(jìn)作用，使其在規(guī)范流程下順利展開。除了對(duì)生成代碼文件進(jìn)行處理以外，還需對(duì)其他相關(guān)文件進(jìn)行加工執(zhí)行處理，在文件核對(duì)工序和有關(guān)代碼文件內(nèi)容更新完成之后，就可以將其直接投入機(jī)床零件加工，進(jìn)行加工工藝的優(yōu)化創(chuàng)新。

3、在生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)方面的應(yīng)用

質(zhì)量檢驗(yàn)是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)控與CAM軟件技術(shù)在生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)方面的應(yīng)用也是產(chǎn)品質(zhì)量把控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，利用該技術(shù)進(jìn)行工藝設(shè)置和生產(chǎn)操作代碼，不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)行的自動(dòng)化，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)檢工序，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。這些對(duì)機(jī)械操作行業(yè)的發(fā)展來說意義重大。另外，該技術(shù)在生產(chǎn)質(zhì)檢方面的應(yīng)用，也可以提前設(shè)置工藝參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)品數(shù)值、標(biāo)準(zhǔn)品模型等，利用模板合成和再次核對(duì)，從而為由自動(dòng)化工藝設(shè)備生產(chǎn)加工的各項(xiàng)元件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求提供保障。質(zhì)量檢查還有產(chǎn)品性能的檢查，性能檢查可采取隨機(jī)抽檢的方式，并進(jìn)一步檢驗(yàn)抽檢產(chǎn)品的各項(xiàng)操作性能，通過這道檢查工序可確保生產(chǎn)產(chǎn)品的整體質(zhì)量。促使數(shù)控與CAM軟件技術(shù)在機(jī)控的實(shí)踐操作中可以充分發(fā)揮其高效的優(yōu)勢(shì)。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，便可及時(shí)通過已備份的代碼文件迅速展開調(diào)查，找到質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因、盡快解決，避免因工藝參數(shù)、產(chǎn)品數(shù)值等輸入錯(cuò)誤造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。[4]

特殊要求

毋庸置疑，近年來制造業(yè)新技術(shù)的最大熱點(diǎn)是高速加工技術(shù)。據(jù)最新的工藝研究表明，高速加工技術(shù)在簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝與工序，減少后續(xù)處理工作量、提高加工效率、提高表面質(zhì)量等幾個(gè)方面，能夠極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期。高速加工技術(shù)對(duì)CAM也提出了新的特殊要求。

(1)安全性要求

高速加工采用小切削深度、小切削量、高進(jìn)給速度，特征加工的一般切削速度(F值)為傳統(tǒng)加工的10倍以上(F可達(dá)到2000～8000mm/min)，在高速進(jìn)給條件下，一旦發(fā)生過切，幾何干涉等，后果將是災(zāi)難性的，故安全性要求是第一位的。傳統(tǒng)的CAM系統(tǒng)靠人工或半自動(dòng)防過切處理方式，沒有從根本上杜絕過切現(xiàn)象的發(fā)生。靠操作者的細(xì)心、責(zé)任心等人的因素是沒有安全保障的。所以無法滿足高速加工安全性的基本要求。?

(2)工藝性要求

高速加工要求刀路的平穩(wěn)性，避免刀路軌跡的尖角(刀路突然轉(zhuǎn)向)、盡量避免空刀切削、減少切入/切出等，故要求CAM系統(tǒng)具有基于殘余模型的智能化分析處理功能、刀路光順化處理功能、符合高速加工工藝的優(yōu)化處理功能及進(jìn)給量(F值)優(yōu)化處理功能(切削優(yōu)化處理)等。為適應(yīng)高速加工設(shè)備的高檔數(shù)控系統(tǒng)，CAM應(yīng)支持最新的NURBS編程技術(shù)。

(3)高效率要求

高效率體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1)編程的高效率：高速加工的工藝性要求比傳統(tǒng)數(shù)控加工高了很多，刀路長(zhǎng)度是傳統(tǒng)加工的上百倍，一般編程時(shí)間遠(yuǎn)大于加工時(shí)間，故編程效率已成為影響總體效率的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的CAM系統(tǒng)采用面向局部曲面的編程方式，系統(tǒng)無法自動(dòng)提供工藝特征，編程復(fù)雜程度很大，對(duì)編程人員除工藝水平之外(基本要求)，還要求有很高的使用技巧。迫切需要具有高速加工知識(shí)庫的、智能化程度高的、面向整體模型的、新一代CAM系統(tǒng)。2)優(yōu)化的刀路確保高效率的數(shù)控加工，如基于殘余模型的智能化編程可有效地避免空刀，進(jìn)給量(F值)優(yōu)化處理可提高切削效率30%等。

綜上所述，當(dāng)今的CAM系統(tǒng)雖然為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展立了汗馬功勞，但在生產(chǎn)管理、操作使用上存在著與實(shí)際要求的巨大矛盾；在結(jié)構(gòu)上、功能專業(yè)化等方面與網(wǎng)絡(luò)下系統(tǒng)集成化的要求存在嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)；基本處理方式嚴(yán)重阻礙智能化、自動(dòng)化水平的提高。這一切都使新一代CAM的誕生與發(fā)展成為必需。CAD技術(shù)中面向?qū)ο蟆⒚嫦蛱卣鞯慕７绞降木薮蟪晒Γ瑸樾乱淮鶦AM的發(fā)展提供了參考模式，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為CAM的專業(yè)化分離與系統(tǒng)集成提供了可能。通過以上的分析，新一代CAM系統(tǒng)的大致輪廓已經(jīng)顯現(xiàn)。