CAM 的意思是計(jì)算機(jī)輔助制造，也就是使用這樣的“軟件”，配合上好的機(jī)床和刀具系統(tǒng)，高速和高效地加工出合適的零件。使用好 CAM 實(shí)際上比使用好所謂 CAD （計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）在對于人的素質(zhì)方面會要求更高。使用 CAD 的軟件時只要有一臺個人電腦就行，而對于 CAM 來說，操作者不但需要具備電腦知識而且需要具備工藝知識、加工經(jīng)驗(yàn)，了解加工母機(jī)的性能、了解裝夾零件的要求、了解測量和檢測、了解刀具性能 … 對于 CAD 系統(tǒng)來說，一旦設(shè)計(jì)錯誤（指的是尚未提交加工制造前），可以完全推倒重來或進(jìn)行某些局部的修改和調(diào)整，損失的只是時間；對于 CAM 來說，如果在加工時一旦發(fā)生錯誤，損失的不僅僅是時間，還會有毛坯的報廢、刀具系統(tǒng)甚至是機(jī)床母機(jī)的損壞。所以，以英國 Delcam 公司為代表的世界上著名的 CAM 軟件提供廠商，一直在致力于 CAM 系統(tǒng)高效加工與安全性的研究。一個真正意義上的好的 CAM 軟件，不但需要從計(jì)算機(jī)應(yīng)用角度上的“易學(xué)易用”、從生產(chǎn)加工工藝要求角度上的“多種加工策略”，還要有從安全角度上具備各種“碰撞干涉和預(yù)測檢查”功能，使尚未開始進(jìn)行一個零件加工走刀時，整個“加工系統(tǒng)” - 這里包括機(jī)床、刀具、裝夾、加工刀路、毛坯、檢測裝置等 - 處于完全“一致”的狀態(tài)，這樣才能保證加工出來的零件符合要求。
    機(jī)械 CAM 方面的軟件涉及了加工制造的方方面面，從工作母機(jī)上分，有車銑刨磨到電火花、激光加工等；從加工類型上分，有成品零件加工和模具加工等；從工藝上分，有粗、半精和精加工等。一個 CAM 的軟件絕對不能涵蓋以上所有的要求。在下面，筆者希望通過從“高速加工對 CAM 軟件的要求”這個角度出發(fā)，探討一下一個優(yōu)秀的數(shù)控編程 CAM 系統(tǒng)是應(yīng)該如何“匹配”高速機(jī)床以及刀具系統(tǒng)的功能，使其能“最大限度地發(fā)揮”加工效能的。也就是“如何選擇最好的（高速銑加工） CAM 軟件”。
首先回顧“高速加工”的定義：
• 高速加工并不是使用更高的主軸轉(zhuǎn)速和更快的機(jī)床進(jìn)給來加工原來的刀路；
• 高速加工是小切削恒定負(fù)荷，快速走刀；
• 高速加工是充分發(fā)揮高速機(jī)床和刀具的切削效率；
其次從高速加工的特征上來分析：
• 高速加工需要使用非常高的刀尖切削線速率，主要來自主軸轉(zhuǎn)速和刀具尺寸；
• 高速加工需要更多的加工工序，即每次切削的深度都相對的淺，
• 高速加工可直接加工淬火材料；
• 高速加工需要恒定的機(jī)床負(fù)載 / 恒定的材料去除率；
• 高速加工時應(yīng)避免尖角運(yùn)動；
再從加工工序上比較傳統(tǒng)的方法：
    以加工模具為例，高速加工一般只需要 5 道工序，即毛坯淬火處理、粗加工、精加工、超精加工和局部拋光；而傳統(tǒng)加工則需要 8 道以上的工序，即毛坯退火、粗加工、半精加工、淬火處理、電極加工、電加工、局部精加工和人工拋光。就僅僅以精加工而言，盡管采取了非常小的切深，高速加工時材料去除的速度應(yīng)為傳統(tǒng)加工的 4 倍以上，這樣提高了加工的速度，并且省去了鉗工手工打磨的時間，且工件表面加工質(zhì)量的提高還省掉了修光和點(diǎn)火花等工序的時間。
    我們從另一個角度來看看哪些因素會影響高速加工。首先是高速加工的“載體” - 機(jī)床。高速機(jī)床加工的效果主要取決于機(jī)床自身的加工性能，包括機(jī)床的剛性、平衡性和內(nèi)在精度。針對不同的加工要求，要適當(dāng)?shù)剡x擇機(jī)床加工場地的大小、具有高速及預(yù)處理能力（向前看）的數(shù)控系統(tǒng)、保證低速的高扭矩和高速的切削力的機(jī)床主軸、座標(biāo)軸的驅(qū)動裝置、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)、冷卻處理技術(shù)和精密位置測量技術(shù)等，還要根據(jù)被加工工件的體積、硬度、幾何形狀以及排屑量等情況，適當(dāng)選擇加工軸的數(shù)量，使加工過程中機(jī)床一直保持著優(yōu)良的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。即使在同一個車間里，加工一個零件所需的機(jī)床軸數(shù)相同，也仍要根據(jù)不同的需要選擇相應(yīng)的機(jī)床進(jìn)行加工。
    對于高速加工時刀具的選擇上也大有文章所做。一般來說，刀具以及刀夾的加速度都要達(dá)到 3G 以上，刀具的徑向跳動要小于 0.015 毫米，而刀的長度不能大于 4 倍的刀具直徑。根據(jù)著名的瑞典刀具供應(yīng)商 SANDIVK 公司的實(shí)際統(tǒng)計(jì)，在使用碳氮化鈦涂層的整體硬質(zhì)合金立銑刀（ 58 HRC ）進(jìn)行高速加工銑時，粗加工時的刀具線速度為約每分鐘 100 米，而精加工和超精加工時，其線速度超過了每分鐘 280 米。這樣對刀具的材料（包括硬度、韌性、紅硬性（高溫狀態(tài)下保持切削性能）），刀具的形狀（包括排屑性能、表面精度、動平衡性等）以及刀具壽命都有很高的要求。
    有了“高技術(shù)”的機(jī)床（高主軸轉(zhuǎn)速和高進(jìn)給率）和高速刀具系統(tǒng)，人們就要更加關(guān)注高速加工時使用的加工方法或工藝，來保證零件加工表面質(zhì)量和減少加工時間。例如對自由曲面的加工，要保證盡可能長時間地連續(xù)運(yùn)動，以便在整個軌跡上進(jìn)行高速加工；對于平坦面零件的銑加工，需要有專用粗 / 精加工策略，能夠完成從毛坯外進(jìn)刀并使用坐標(biāo)面來保證 5 軸加工面的定位；對于航空工業(yè)中對鋁合金類薄壁零件的加工，需要充分考慮小切深且切削力比較小，這樣，工件在加工中才不會變形，還有較高的切削效率等等。
    高速加工有著與傳統(tǒng)加工不一樣的工藝要求。數(shù)控加工的指令應(yīng)該包含了所有的工藝過程，因此，用于高速加工的 CAM 數(shù)控自動編程系統(tǒng)需要有其特殊的功能考慮。那么一個這樣的優(yōu)秀編程系統(tǒng)是應(yīng)該如何“滿足”和“配合”機(jī)床以及刀具系統(tǒng)，按照高速加工的“工藝規(guī)律”，來最大化地完成加工任務(wù)呢？筆者有以下幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識。
1. CAM 系統(tǒng)應(yīng)該具有高計(jì)算量的編程速度：
    高速加工中采用極小的進(jìn)給量和切深，單步量大，故數(shù)控程序比傳統(tǒng)的程序要大得多，沒有很高的運(yùn)算處理能力是無法配合機(jī)床運(yùn)動以及數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行速度的�？斓木幊趟俣仁共僮魅藛T能夠?qū)Χ喾N加工策略進(jìn)行比較，采取適當(dāng)?shù)墓に嚪椒�，對刀具軌跡進(jìn)行編輯、調(diào)整和優(yōu)化，以達(dá)到最佳的加工效率。
2. CAM 系統(tǒng)應(yīng)該具有全程自動防過切處理能力及自動刀具干涉檢查：
    超過傳統(tǒng)加工 10 倍以上切削速度的高速加工，如果發(fā)生過切，則后果不堪設(shè)想。所以一個 CAM 系統(tǒng)必須具有全程自動防過切處理能力。傳統(tǒng)的 CAM 系統(tǒng)只對局部的加工編程時，沒有考慮整個工件的情況，這樣極其容易發(fā)生過切現(xiàn)象。當(dāng)過切發(fā)生時，只是靠人工的選擇干預(yù)的方法來防止，很難保證全局防護(hù)的安全性。另外，高速加工的重要特征之一是能夠使用較小直徑的刀具來加工零件的細(xì)部結(jié)構(gòu)， CAM 系統(tǒng)必須能夠自動地提示最短刀具系統(tǒng)（含刀頭、刀柄和刀夾）的長度，自動進(jìn)行刀具干涉檢查。
3. CAM 系統(tǒng)應(yīng)該具有進(jìn)給率優(yōu)化處理功能：
    為了能夠確保最大的切削效率又要保證在高速切削時加工的安全性， CAM 系統(tǒng)必須有能夠根據(jù)加工時余量的大小，自動調(diào)整進(jìn)給率，保證加工刀具受力狀態(tài)的平穩(wěn)性。
4. CAM 系統(tǒng)應(yīng)該具有豐富的符合高速加工要求的加工策略：
    相比傳統(tǒng)加工方式，高速加工對工藝走刀方式有其特殊的機(jī)能要求，因而要求相配備的 CAM 系統(tǒng)能夠滿足這些要求。