計算機輔助製造

計算機輔助製造（英文：Computer-aided manufacturing，縮寫：CAM）是工程師大量使用產品生命周期管理計算機軟件的產品元件製造過程。計算機輔助設計中生成的元件三維模型用於生成驅動數字控制機床的計算機數控代碼。這包括工程師選擇工具的類型、加工過程以及加工路徑。

綜述

有些計算機輔助製造與電腦輔助設計集成，譬如MASTERCAM等。每一個計算機輔助製造軟件首先都要解決 CAD數據交換的問題，因為生成數據的 CAD 系統就像文字處理軟件那些經常按照它自己的專有格式保存數據。通常需要電腦輔助設計操作員將數據輸出成通用的數據格式，2D平面如DXF及DWG等；3D曲面則以IGES或者STL為主要選擇。一般而言，只要CAD在繪製時所使用的單位與計算機輔助製造軟體相同，通常都不需要再進行編輯，所以可以直接採用，較為簡單。

計算機輔助製造軟件的輸出結果通常是結構較簡單的"G代碼"程式(.NC)，當加工為2D平面加工時，G代碼程式內容會較簡單易懂(因其絕大部分均為兩軸定位)，然而，當加工為3D曲面，G代碼程式會變的較為龐大，而且也較難解讀。

當計算機輔助製造軟體轉出G代碼程式後，會使用直接數字控制（DNC）程序將它傳送到加工機控制器上，目前亦有可將G代碼程式儲存於記憶卡中，在插入加工機控制器所配置的記憶卡插槽中讓控制器讀取。

儘管長期以來人們一直夢想計算機輔助製造軟件能夠獨立運轉，然而，無論再先進的計算機輔助製造軟體，在沒有技術成熟的人員使用下，均極為容易造成後續加工上的失誤 (斷刀、過切等)，因此它仍然需要知識與技能都很豐富的操作員來進行操作與設定，譬如：刀具的選擇、加工的深度、加工的方式等等。

在最佳的情況下，計算機輔助製造軟體操作人員最好與數控機床操作人員相同，這樣的配置，加工失誤的機率會降到最低。

歷史

商用計算機輔助製造的應用最初出現在汽車以及航空工業領域的大公司中，例如1971年雷諾用於車身設計與加工的 UNISURF。

加工過程

大多數加工過程都要經過三個步驟，根據材料以及所用軟件的不同每一步都是或簡單或複雜的策略來實現，這些策略有：

粗加工: 這個過程從立方原料或者鑄件開始，將它大致加工成最後的模型。因為按照水平方向加工，通常得到一種階梯的形狀。常用的策略有 zig-zag clearing、offset clearing、plunge roughing、rest-roughing。

半精加工: 這個過程從經過粗加工的不平零件開始，按照一個固定的偏移對零件加工。

精加工: 與半精加工類似，但是起始所用原料不同。

當今提供計算機輔助製造軟件的公司

根據2005年收入排列，最大的計算機輔助製造軟件公司是UGS Corp (已被Siemems併購) 與達索系統(Dassault Systèmes)，二者都占有逾10%的市場份額。PTC、itachi Zosen和Delcam分別占有逾5%的市場份額。Planit、Tebis、Missler、CNC (Mastercam)及WorkNC分別占有2.5%到5%的市場份額。剩餘35%的市場份額被其它較小的供應商所分割 (SprutCAM, GibbsCAM & etc.)。

應用領域

機械工程
電子設計自動化計算機輔助製造工具準備要製造的印製電路板及集成電路設計數據。

參見

外部連結

DP Technology（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, D.P. Technology, Makers of Esprit and Esprit Mold CAM systems.
CAD/CAM Overview Online Tutorial（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）– from Tooling University, you can register and take this class for free.
What is a CAM system?– By Mike Lynch
What are the differences between manual, conversational, and CAM system programming?（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
ERP software for manufacturer（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
Open Source CNC Milling - GNU Computer Aided Manufacturing (GCAM)
cam-occ, a linux CAM program using OpenCASCADE（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）