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新一代CAM即將興起
（作者未知） 2009/7/23
近年來CAD是CAD/CAM集成系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新的主角。相比之下，CAM領(lǐng)域卻顯示出不應(yīng)有的沉寂。然而，隨著信息化需求的不斷增加，企業(yè)同樣熱切企盼CAM,希望技術(shù)創(chuàng)新之風(fēng)能吹進(jìn)CAM領(lǐng)域，涌現(xiàn)出能夠與CAD系統(tǒng)相匹配的、功能強大、更符合加工工程化概念、易于普及的新一代CAM產(chǎn)品。
CAM作為整個集成系統(tǒng)的重要一級，向上與CAD、CAPP實現(xiàn)無縫集成，向下方便、快捷、智能、高效地為數(shù)控生產(chǎn)服務(wù)，這是CAM技術(shù)發(fā)展永遠(yuǎn)不變的主題。面向?qū)ο蟆⒚嫦蚬に囂卣鞯男赂拍钜呀?jīng)與CAD技術(shù)中面向?qū)ο蟮脑O(shè)計、特征建模等相呼應(yīng)，在一些專業(yè)化的CAM系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用，為新一代CAM的誕生進(jìn)行了必要的經(jīng)驗積累、技術(shù)儲備與思想準(zhǔn)備。當(dāng)今CAM在學(xué)習(xí)、掌握與應(yīng)用上的困難，與生產(chǎn)快速發(fā)展對CAM人才迫切要求之間的矛盾日益突出，為新一代CAM的成熟與發(fā)展提供了市場基礎(chǔ)。制造業(yè)不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝諸如高速加工技術(shù)等也對CAM技術(shù)提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM集成化體系擺脫空間的約束，能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)布局及生產(chǎn)管理的要求。為適應(yīng)集成化體系的要求，CAM的結(jié)構(gòu)體系與功能構(gòu)成也必然會發(fā)生相應(yīng)的變化。因此我們有理由認(rèn)為新一代的CAM技術(shù)正處在孕育、發(fā)展與成熟之中，新一代CAM會在不遠(yuǎn)的將來興起。
下面將對CAM技術(shù)的發(fā)展過程、CAM的應(yīng)用現(xiàn)狀、新技術(shù)對CAM的要求等方面進(jìn)行分析，進(jìn)而對CAM發(fā)展趨勢做一個主觀的預(yù)測。并對新一代CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系做一個大膽的設(shè)想，希望能夠有益于我國CAM的研究、選型及應(yīng)用，也希望借此與廣大同行交流提高。
一、新一代CAM產(chǎn)生的必然性與發(fā)展趨勢
CAM技術(shù)發(fā)展至今，無論在軟、硬件平臺、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能特點上都發(fā)生了翻天覆地的變化。當(dāng)今流行的CAM系統(tǒng)在功能上也存在著巨大的差異。就其具有決定意義的基本處理方式與目標(biāo)對象上看，主要可分為兩個主要發(fā)展階段，可認(rèn)為是兩代產(chǎn)品。
第一代CAM：APT
20世紀(jì)60年代在專業(yè)系統(tǒng)上開發(fā)的編程機及部分編程軟件如：FANOC、Semems編程機，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為專機形式，基本處理方式是人工或輔助式直接計算數(shù)控刀路，編程目標(biāo)與對象也都直接是數(shù)控刀路。特點是功能差，操作困難，專機專用。
第二代CAM：曲面CAM系統(tǒng)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般是CAD/CAM混合系統(tǒng)，較好地利用了CAD模型，以幾何信息作為最終的結(jié)果，自動生成加工刀路。自動化、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。基本特點是面向局部曲面的加工方式，表現(xiàn)為編程的難易程度與零件的復(fù)雜程度直接相關(guān)，而與產(chǎn)品的工藝特征、工藝復(fù)雜程度等沒有直接相關(guān)關(guān)系。盡管該時期的時間跨度達(dá)二十年，系統(tǒng)檔次差異很大，智能化水平高低亦不同，但在結(jié)構(gòu)體系上沒有質(zhì)的變化。筆者認(rèn)為應(yīng)屬于同一代產(chǎn)品。
縱觀CAM技術(shù)的發(fā)展歷程，我們可以得出如下結(jié)論：
1．CAM的發(fā)展是一個不斷吸收和利用CAD及周邊相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用成果，不斷發(fā)展的過程；是自動化、智能化水平不斷提高的過程；是CAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本處理方式不斷向適應(yīng)工程化概念的方向發(fā)展的過程。
2．系統(tǒng)的基本處理方式，即編程的目標(biāo)對象對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、智能化水平等起著決定性作用。CAM系統(tǒng)在APT時代，編程的目標(biāo)對象直接計算刀路軌跡。第二代CAM系統(tǒng)以CAD模型為編程的目標(biāo)對象，自動生成刀路軌跡。因而系統(tǒng)的自動化、智能化水平得到了大幅度提高，系統(tǒng)的操作也更符合工程化概念。
3．第二代CAM系統(tǒng)以CAD模型的局部幾何特征為目標(biāo)對象的基本處理形式已經(jīng)成為智能化、自動化水平進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。只有突破當(dāng)今的固有模式，發(fā)展新一代的CAM系統(tǒng)：即面向模型、面向工藝特征的CAM系統(tǒng)，才能夠?qū)AM的自動化、智能化水平提高到一個新的高度。
4．可以預(yù)見正在孕育、成熟、發(fā)展的新一代CAM系統(tǒng)將采用面向?qū)ο蟆⒚嫦蚬に囂卣鞯幕咎幚矸绞�，使系統(tǒng)的自動化水平、智能化程度大大提高。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將獨立于CAD、CAPP系統(tǒng)而存在，為CAPP的發(fā)展留下空間，更符合網(wǎng)絡(luò)集成化的要求。
二、CAM的創(chuàng)新方向
CAM作為應(yīng)用性、實踐性極強的專業(yè)技術(shù)，直接面向數(shù)控生產(chǎn)實際。生產(chǎn)實際的需求是所有技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的原動力。分析總結(jié)當(dāng)今CAM的應(yīng)用現(xiàn)狀、與生產(chǎn)實際要求間的差距及其原因、新工藝、新技術(shù)對CAM的特殊需要以及相關(guān)外圍技術(shù)發(fā)展與要求等，有助于更好地了解今后CAM的發(fā)展趨勢。
1．CAM的應(yīng)用現(xiàn)狀及與實際需求間的差距
因為應(yīng)用的實踐性更強，專業(yè)化分工更明確，就總體而言，C（未完，下一頁）
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