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CAM计算机辅助制造

CAM(computerAidedManufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生

产设备管理控制和操作的过程。它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息

是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。

CAM(computerAidedManufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值

控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理

工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机

床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为加工中心“”的多功能机床，能从刀库中

自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是

通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵

活性称之为柔性“”。加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的

CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床

的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀

具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。这种计算机辅助编程是批处理的。

CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。CAM所涉及的范围，

包括计算机数控，计算机辅助过程设计。

数控除了在机床应用以外，还广泛地用于其它各种设备的控制，如冲压机、火焰

或等离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、

电脑绣花和服装裁剪等，成为各个相应行业CAM的基础。

计算机辅助制造系统是通过计算机分级结构控制和管理制造过程的多方面工作，

它的目标是开发一个集成的信息网络来监测一个广阔的相互关联的制造作业范围，并

根据一个总体的管理策略控制每项作业。

从自动化的角度看，数控机床加工是一个工序自动化的加工过程，加工中心是实

现零件部分或全部机械加工过程自动化，计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族

零件或不同族零件的自动化加工过程，而计算机辅助制造是计算机进入制造过程这样

一个总的概念。

一个大规模的计算机辅助制造系统是一个计算机分级结构的网络，它由两级或三

级计算机组成，中央计算机控制全局，提供经过处理的信息，主计算机管理某一方面

的工作，并对下属的计算机工作站或微型计算机发布指令和进行监控，计算机工作站

或微型计算机承担单一的工艺控制过程或管理工作。

计算机辅助制造系统的组成可以分为硬件和软件两方面：硬件方面有数控机床、

加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等，软件方面有数据

库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计

算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。

到目前为止，计算机辅助制造（CAM，ComputerAidedManufacturing）有狭

义和广义的两个概念。CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生

产准备活动，它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需

求计划的制订等。这是最初CAM系统的狭义概念。到今天，CAM的狭义概念甚至更

进一步缩小为NC编程的同义词。CAPP已被作为一个专门的子系统，而工时定额的

计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给MRPⅡ/ERP系统来完成。C

AM的广义概念包括的内容则多得多，除了上述CAM狭义定义所包含的所有内容外，

它还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监

视、控制和管理。

数控系统

数控系统是机床的控制部分，它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数，

按照人机交互的方式生成数控加工程序，然后通过电脉冲数，再经伺服驱动系统带动

机床部件作相应的运动。图3-4-2为数控系统的功能示意图。

传统的数控机床（NC）上，零件的加工信息是存储在数控纸带上的，通过光电

阅读机读取数控纸带上的信息，实现机床的加工控制。后来发展到计算机数控（CN

C），功能得到很大的提高，可