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摘 要：CAM技术作为一门多学科综合性技术，近几十年来发展迅速，对制造业产生了深远的影响。本文较介绍了CAM技术在我国的应用状况，对比国外先进国家CAM技术的应用现状、技术特点和发展趋势。
关键词：CAM;应用;现状;趋势;分析
CAM技术，即计算机辅助制造技术，是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。CAM是CAD/CAPP/CAM集成系统中重要的组成部分，涉及到许多学科领域，如计算机科学与工程、计算数学、机诫设计、人机工程、电子技术及其他很多工程技术。经过四十余年的发展，CAM 技术在机械制造、航空航天等技术领域起到了相当重要的作用。
1 CAM技术发展历程简介
CAM技术发展的两个主要阶段。第一代是APT阶段，20 世纪60 年代在专业系统上开发的编程机及部分编程软件如：FANOC、Semems 编程机，系统结构为专机形式，基本处理方式是人工或辅助式直接计算数控刀路，编程目标与对象也都是直接是数控刀路。但其存在功能差、操作困难、专机专用等缺陷。第二代是曲面CAM系统阶段，其系统结构一般是CAD/ CAM 混合系统，较好的利用了CAD 模型，以几何信息作为最终的结果，自动生成加工刀路。自动化、智能化程度得到了大幅度提高，具有代表性的是UG、DUCT、Cimatron、MarsterCAM 等。基本特点是面向局部曲面的加工方式，表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关，而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。
2 我国CAM技术应用的现状
我国CAM技术的研究工作起步于60年代末，可以说与工业发达国家基本同步。个别大型企业和设计部门成套引进了CAM系统，并在此基础上开发和应用。但国内CAM技术的应用不是很普遍，原因是许多国有企业效益不佳，没有经济实力购买数控设备或软件，而大多数乡镇企业缺少像国企那样的技术队伍，使CAM技术得不到推广应用。当前，我国使用CAM技术最多的仍然是国家扶持的航空航天工业、造船业、大型民用企业和科研院所。
3 CAM技术发展趋势及我国CAM技术发展趋势
3.1 制造业新技术对CAM提出新要求
众所周知，近年来制造业新技术的最大热点是高速加工技术，该技术在简化生产工艺与工序、减少后续处理工作量、提高加工效率、提高表面质量等几个方面能极大地提高产品质量、缩短生产周期，已经得到广泛的认可及应用，其对CAM也提出了新的特殊要求，主要分析如下：
3.1.1 安全性要求
高速加工采用小切削度、小切削量、高进给速度，特征加工的一般切削速度（F 值）为传统加工的10 倍以上（F 可达到2000～8000mm/ min），在高速进给条件下，一旦发生过切、几何干涉等，后果相当严重，故安全性要求是第一位的。传统的CAM系统靠人工或半自动防过切处理方式，没有从根本上杜绝过切现象的发生，所以无法满足高速加工安全性的基本要求。
3.1.2 工艺性要求
高速加工要求刀路的平稳，避免刀路轨迹的尖角（刀路突然转向）、尽量避免空刀切削、减少切入/ 切出等，故要求CAM系统具有基于残余模型的智能化分析处理功能、刀路光顺化处理功能、符合高速加工工艺的优化处理功能及进给量（F 值）优化处理功能（切削优化处理）等。为适应高速加工设备的高档数控系统，CAM应支持最新的NURBS 编程技术。
3.1.3高效率要求
高效率体现在两个方面：（a）编程的高效率———高速加工的工艺性要求比传统数控加工高了很多，刀路长度是传统加工的上百倍，一般编程时间远大于加工时间，故编程效率已成为影响总体效率的关健因素之一。传统的CAM系统采用面向局部曲面的编程方式，系统无法自动提供工艺特征，编程复杂程度很大，对编程人员除工艺水平之外（基本要求），还要求有很高的使用技巧。迫切需要具有高速加工知识库的、智能化程度的、面向整体模型的、新一代的CAM系统。（b）优化的刀路确保高效率的数控加工，如基于残余模型的智能化编程可有效地避免空刀，进给量（F 值）优化处理可提高切削效率30 %等。
3.2 CAM技术发展趋势
CAM技术的更新发展迫在眉睫，主要有以下几个方面。
3.2.1 軟硬件平台
WinTel 结构体系因优异的价格性能比、方便的维护、优异的表现、平实的外围软件支持，已经取代UNIX操作系统成为CAD/ CAM集成系统的支持平台。OLE 技术及O&M 技术的应用将会使系统集成更方便。今后CAM的软件平台无疑将是WindowsNT 或Windows 2000，硬件平台将是高档PC 或NT工作站系列。随着高档NC 控制系统的PC 化、网络化及CAM的专业与智能化的发展，甚至机上编程也可能会有较大的发展。
3.2.2 面向对象、面向工艺
传统CAM局布曲面为目标的体系结构应被改变成面向整体模型（实体）、面向工艺特征的结构体系。系统将能够按照工艺要求（CAPP 要求）自动识别并提取所有的工艺特征及具有特定工艺特征的区域，使CAD/ CAPP/ CAM的集成化、一体化、自动化、智能化成为可能。
3.2.3 智能化
CAM系统应发展为不仅可继承并智能化判断工艺特征，而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能，使刀具路径更优化，效率更高。同时面向整体的形式也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞修理功能，提高操作的安全性，更符合高速加工的工艺要求，并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库，使工艺知识积累、学习、运用成为可能。
3.2.4 网路化
近年来，计算机网络技术和信息技术得到了空前的发展，网络已经渗入到全球的各个角落，并时刻影响和推动着制造的发展、改变着制造环境，面对这种变化，迫切的需要建立一种以市场需求驱动的、具有快速响应机制的网络化制造系统模式。制造企业将利用Interner 进行产品的协同设计和制造。而CAM作为制造的核心部分更是需要建立起CAM2NET，通过Interner 提供多种制造支撑服务，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。建立敏捷制造的支撑环境在网络上协调工作，将企业中各种以数据库文本图形和数据文件存储的分布信息集成起来以供合作伙伴共享，为各合作企业的过程集成提供支持。
3.3 我国CAM技术发展趋势
3.3.1在观念上打破“ 重硬轻软”的传统，大力发展软件产业
软件开发是计算机应用中非常重要的一个环节，要使人们从思想上认解倒软件开发工作的重要性与必要性，给软件开发创造一个有利的环境，尽快将我国的CAM应用技术搞上去。条件成熟时可重点建设一批具有国际竞争力的软件开发实体，使之成为外向型的软件产业基地。
3.3.2科研与生产相结合，加速研究成果的商品化
科研和生产是相互促进的统一体，而我国在科研与生产结合上，在科研成果向商品化转化上恰恰是一个薄弱环节。要使科研真正起到先导作用，就必须扣破以往的“ 自立课题、自己开发、自己应用”的状况，走出“ 自我”的小天地，全面地考虑间题，在重视产品开发的同时，还要重视生产技术、工艺化意识，才能真正发挥科研的作用，促使科研与生产形成良性循环。
参考文献
[1]娄婷.浅谈CAM技术及其软件发展现状[J].中国高新技术企业.2017（19）
[2]黄蓓蕾.CAD/CAM技术在现代工业中的应用与发展[J].中国高新技术企业.2016（27）
[3]陈建武.CAD/CAM技术在机械设计与加工中的应用[J];南昌教育学院学报.2017（12）
关键词：CAM;应用;现状;趋势;分析
CAM技术，即计算机辅助制造技术，是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。CAM是CAD/CAPP/CAM集成系统中重要的组成部分，涉及到许多学科领域，如计算机科学与工程、计算数学、机诫设计、人机工程、电子技术及其他很多工程技术。经过四十余年的发展，CAM 技术在机械制造、航空航天等技术领域起到了相当重要的作用。
1 CAM技术发展历程简介
CAM技术发展的两个主要阶段。第一代是APT阶段，20 世纪60 年代在专业系统上开发的编程机及部分编程软件如：FANOC、Semems 编程机，系统结构为专机形式，基本处理方式是人工或辅助式直接计算数控刀路，编程目标与对象也都是直接是数控刀路。但其存在功能差、操作困难、专机专用等缺陷。第二代是曲面CAM系统阶段，其系统结构一般是CAD/ CAM 混合系统，较好的利用了CAD 模型，以几何信息作为最终的结果，自动生成加工刀路。自动化、智能化程度得到了大幅度提高，具有代表性的是UG、DUCT、Cimatron、MarsterCAM 等。基本特点是面向局部曲面的加工方式，表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关，而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。
2 我国CAM技术应用的现状
我国CAM技术的研究工作起步于60年代末，可以说与工业发达国家基本同步。个别大型企业和设计部门成套引进了CAM系统，并在此基础上开发和应用。但国内CAM技术的应用不是很普遍，原因是许多国有企业效益不佳，没有经济实力购买数控设备或软件，而大多数乡镇企业缺少像国企那样的技术队伍，使CAM技术得不到推广应用。当前，我国使用CAM技术最多的仍然是国家扶持的航空航天工业、造船业、大型民用企业和科研院所。
3 CAM技术发展趋势及我国CAM技术发展趋势
3.1 制造业新技术对CAM提出新要求
众所周知，近年来制造业新技术的最大热点是高速加工技术，该技术在简化生产工艺与工序、减少后续处理工作量、提高加工效率、提高表面质量等几个方面能极大地提高产品质量、缩短生产周期，已经得到广泛的认可及应用，其对CAM也提出了新的特殊要求，主要分析如下：
3.1.1 安全性要求
高速加工采用小切削度、小切削量、高进给速度，特征加工的一般切削速度（F 值）为传统加工的10 倍以上（F 可达到2000～8000mm/ min），在高速进给条件下，一旦发生过切、几何干涉等，后果相当严重，故安全性要求是第一位的。传统的CAM系统靠人工或半自动防过切处理方式，没有从根本上杜绝过切现象的发生，所以无法满足高速加工安全性的基本要求。
3.1.2 工艺性要求
高速加工要求刀路的平稳，避免刀路轨迹的尖角（刀路突然转向）、尽量避免空刀切削、减少切入/ 切出等，故要求CAM系统具有基于残余模型的智能化分析处理功能、刀路光顺化处理功能、符合高速加工工艺的优化处理功能及进给量（F 值）优化处理功能（切削优化处理）等。为适应高速加工设备的高档数控系统，CAM应支持最新的NURBS 编程技术。
3.1.3高效率要求
高效率体现在两个方面：（a）编程的高效率———高速加工的工艺性要求比传统数控加工高了很多，刀路长度是传统加工的上百倍，一般编程时间远大于加工时间，故编程效率已成为影响总体效率的关健因素之一。传统的CAM系统采用面向局部曲面的编程方式，系统无法自动提供工艺特征，编程复杂程度很大，对编程人员除工艺水平之外（基本要求），还要求有很高的使用技巧。迫切需要具有高速加工知识库的、智能化程度的、面向整体模型的、新一代的CAM系统。（b）优化的刀路确保高效率的数控加工，如基于残余模型的智能化编程可有效地避免空刀，进给量（F 值）优化处理可提高切削效率30 %等。
3.2 CAM技术发展趋势
CAM技术的更新发展迫在眉睫，主要有以下几个方面。
3.2.1 軟硬件平台
WinTel 结构体系因优异的价格性能比、方便的维护、优异的表现、平实的外围软件支持，已经取代UNIX操作系统成为CAD/ CAM集成系统的支持平台。OLE 技术及O&M 技术的应用将会使系统集成更方便。今后CAM的软件平台无疑将是WindowsNT 或Windows 2000，硬件平台将是高档PC 或NT工作站系列。随着高档NC 控制系统的PC 化、网络化及CAM的专业与智能化的发展，甚至机上编程也可能会有较大的发展。
3.2.2 面向对象、面向工艺
传统CAM局布曲面为目标的体系结构应被改变成面向整体模型（实体）、面向工艺特征的结构体系。系统将能够按照工艺要求（CAPP 要求）自动识别并提取所有的工艺特征及具有特定工艺特征的区域，使CAD/ CAPP/ CAM的集成化、一体化、自动化、智能化成为可能。
3.2.3 智能化
CAM系统应发展为不仅可继承并智能化判断工艺特征，而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能，使刀具路径更优化，效率更高。同时面向整体的形式也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞修理功能，提高操作的安全性，更符合高速加工的工艺要求，并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库，使工艺知识积累、学习、运用成为可能。
3.2.4 网路化
近年来，计算机网络技术和信息技术得到了空前的发展，网络已经渗入到全球的各个角落，并时刻影响和推动着制造的发展、改变着制造环境，面对这种变化，迫切的需要建立一种以市场需求驱动的、具有快速响应机制的网络化制造系统模式。制造企业将利用Interner 进行产品的协同设计和制造。而CAM作为制造的核心部分更是需要建立起CAM2NET，通过Interner 提供多种制造支撑服务，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。建立敏捷制造的支撑环境在网络上协调工作，将企业中各种以数据库文本图形和数据文件存储的分布信息集成起来以供合作伙伴共享，为各合作企业的过程集成提供支持。
3.3 我国CAM技术发展趋势
3.3.1在观念上打破“ 重硬轻软”的传统，大力发展软件产业
软件开发是计算机应用中非常重要的一个环节，要使人们从思想上认解倒软件开发工作的重要性与必要性，给软件开发创造一个有利的环境，尽快将我国的CAM应用技术搞上去。条件成熟时可重点建设一批具有国际竞争力的软件开发实体，使之成为外向型的软件产业基地。
3.3.2科研与生产相结合，加速研究成果的商品化
科研和生产是相互促进的统一体，而我国在科研与生产结合上，在科研成果向商品化转化上恰恰是一个薄弱环节。要使科研真正起到先导作用，就必须扣破以往的“ 自立课题、自己开发、自己应用”的状况，走出“ 自我”的小天地，全面地考虑间题，在重视产品开发的同时，还要重视生产技术、工艺化意识，才能真正发挥科研的作用，促使科研与生产形成良性循环。
参考文献
[1]娄婷.浅谈CAM技术及其软件发展现状[J].中国高新技术企业.2017（19）
[2]黄蓓蕾.CAD/CAM技术在现代工业中的应用与发展[J].中国高新技术企业.2016（27）
[3]陈建武.CAD/CAM技术在机械设计与加工中的应用[J];南昌教育学院学报.2017（12）