cam是指以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段、處理與制造有關(guān)信息，從而控制制造的全部過程，狹義的cam就是指數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是一種利用數(shù)字控制技術(shù)，準(zhǔn)確的按照給定的工藝流程實(shí)現(xiàn)規(guī)定的加工工作和運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)床。在數(shù)控機(jī)床上執(zhí)行根據(jù)零件圖和工藝要求編制的數(shù)控程序單，從而控制數(shù)控機(jī)床中的刀具與工件的相對運(yùn)動(dòng)，以完成零件的制造加工即為數(shù)控加工。
數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是為了確定工件和刀具在機(jī)床中的位置和運(yùn)動(dòng)范圍等而建立的幾何坐標(biāo)系。與cad系統(tǒng)中采用的標(biāo)準(zhǔn)相同，都采用國際iso841標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定如下：采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，由右手定則規(guī)定x、y、z的關(guān)系和正方向；用右手螺旋法則規(guī)定圍繞x、y、z各個(gè)軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和正方向+a、+b、+c。
1、數(shù)控加工切削過程
數(shù)控機(jī)床切削加工零件的完整過程一般分為九個(gè)階段：
⑴ 各個(gè)坐標(biāo)軸快速由機(jī)床原點(diǎn)移動(dòng)到循環(huán)起點(diǎn)。
⑵ 以g00指令方式快速由起點(diǎn)到位于安全面的接近點(diǎn)。
⑶ 以接近速度由接近點(diǎn)到位于慢下刀的切入點(diǎn)。
⑷ 以切削速度由切入點(diǎn)按給定的切入矢量方向，進(jìn)給到工件加工起切點(diǎn)。
⑸ 切削：以切削速度由起切點(diǎn)到加工終點(diǎn)。
⑹ 以切削速度由加工終點(diǎn)按退刀矢量方向退到退出點(diǎn)。
⑺ 以退刀速度由退出點(diǎn)移到位于安全面的退刀點(diǎn)。
⑻ 以g00指令方式快速由退刀點(diǎn)移動(dòng)到起止高度的返回點(diǎn)。
⑼ 快速返回點(diǎn)返回機(jī)床原點(diǎn)。
2、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟
數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟大致可以分為五步：
⑴零件圖分析及零件幾何信息的描述 零件進(jìn)行幾何造型，形成零件的三維幾何信息。
⑵加工工藝決策，確定工藝參數(shù) 根據(jù)零件的幾何信息確定零件的加工工藝參數(shù)以及被加工面等信息。通過cam系統(tǒng)根據(jù)提供的交互界面將這些信息輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)。工藝參數(shù)包括加工方法、刀具參數(shù)、切削用量等；被加工面信息輸入包括被加工面或被加工面的邊界、選刀退刀方式、進(jìn)給路線等。
⑶刀軌計(jì)算生成 根據(jù)幾何信息和工藝信息，cam系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，生成刀具軌跡，并且將相關(guān)的信息分別保存在零件的輪廓數(shù)據(jù)文件、刀位數(shù)據(jù)文件和工藝參數(shù)文件中。它們是系統(tǒng)自動(dòng)生成nc代碼和仿真加工的基礎(chǔ)。
⑷刀軌編輯和仿真 刀軌仿真可以驗(yàn)證刀軌的合理性，如果有錯(cuò)誤和缺陷，可以對刀軌進(jìn)行一定的編輯，包括刀具軌跡的裁剪、分割、連接、轉(zhuǎn)置、反向、刀位點(diǎn)的增加、刪除、修改和均化等。
⑸數(shù)控程序的產(chǎn)生 后置處理，將編輯好的刀位文件轉(zhuǎn)換成指定的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)執(zhí)行的數(shù)控程序單，這些程序單可以直接輸入到數(shù)控機(jī)床中，用于控制數(shù)控加工。
圖1 數(shù)控編程過程
3、cam系統(tǒng)中的基本術(shù)語
⑴刀具參數(shù) 數(shù)控銑床常用三種類型的刀具：球刀、端刀和圓角刀。
⑵坐標(biāo)數(shù)與坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù) 坐標(biāo)數(shù)是數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用數(shù)字控制的數(shù)目，如兩坐標(biāo)、三坐標(biāo)等，坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)是指數(shù)控機(jī)床在加工過程中可以同時(shí)進(jìn)給的坐標(biāo)軸數(shù)目。
⑶輪廓、島嶼和區(qū)域 輪廓、島嶼和區(qū)域用來指定加工對象。
輪廓：是一系列首尾相連的曲線的集合，有開輪廓、閉輪廓和有自交點(diǎn)的輪廓三種形式。
島嶼：由一個(gè)閉輪廓界定。
區(qū)域：由一個(gè)閉輪廓和若干個(gè)島嶼圍成的內(nèi)部時(shí)間。
⑷機(jī)床參數(shù) 主要是指數(shù)控加工時(shí)的內(nèi)部空間
主軸轉(zhuǎn)速：切削加工時(shí)，主軸的角速度，r/min。
切削速度：正常切削時(shí)，刀具的進(jìn)給速度，mm/min。
接近速度：刀具從慢速下刀高度到工件起切點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)速度，mm/min。
退刀速度：刀具離開工件回到安全高度的運(yùn)動(dòng)速度，mm/min。
快速移動(dòng)速度：安全高度以上的刀具進(jìn)給速度，mm/min。
行間連接速度：兩行刀具軌跡之間的刀具進(jìn)給速度，mm/min。
⑸起止高度、安全高度、慢下刀高度。
起止高度：其止高度應(yīng)大于安全高度，它是循環(huán)加工時(shí)循環(huán)起點(diǎn)和返回點(diǎn)的高度，即換刀的高度和下刀退刀的高度。
安全高度：在此高度以上，刀具可以快速移動(dòng)而且不發(fā)生任何干涉。安全高度應(yīng)大于工件的最大高度。
慢下刀高度：每次下刀過程中，刀具從起止高度以g00速度快速下刀到按；全高度，再以接近速度接近工件，當(dāng)距離工件起切點(diǎn)某一高度時(shí)，刀具將以切削速度接近工件，詞高度稱為慢下刀高度，此點(diǎn)稱為切入點(diǎn)。
4、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編輯的一般原理
數(shù)控編輯可以采用多種方法，但從產(chǎn)生nc程序的過程和手段上看，可以將這些方法分成兩大類，即手工編輯方法和計(jì)算機(jī)輔助編輯方法。