請(qǐng)記住，當(dāng)你的五年級(jí)物理老師告訴你“完成工作”時(shí)。無(wú)論你嘗試多少，除非你有位移，否則它不是“完成工作”。所以基本上，除非你配備超級(jí)大國(guó)，否則浪費(fèi)你的能量推墻是毫無(wú)意義的。您的想法和原理圖也是如此。如果你沒(méi)有幫助在物理世界中實(shí)施它們，你最好是推動(dòng)墻壁并希望它們移動(dòng)。在這里，我們將討論一些能讓你移動(dòng)墻壁的東西。

不，我們?cè)谶@里根本沒(méi)有談?wù)摮?jí)大國(guó)，這可能存在于一些平行的宇宙，但不是在地球上（截至目前）。但我們確實(shí)有一些東西可以區(qū)別于任何形式的生物，大腦。那應(yīng)該是我們的超級(jí)大國(guó)。一個(gè)人的大腦顯然可以想到殖民火星。因此，我們?cè)谶@里討論的可能不是人們提出的最好的東西，但它確實(shí)使制造商的生活變得輕松輕松。

In在本文中，我們將討論計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。

當(dāng)您需要真正生產(chǎn)的東西時(shí)，不僅僅是設(shè)計(jì)，CAM就是您需要的東西。幾乎所有類型的機(jī)器都需要某種控制系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行。可能存在與人類想要的控制系統(tǒng)一樣多的控制系統(tǒng)。例如，手動(dòng)控制，自動(dòng)控制，計(jì)算機(jī)控制或遠(yuǎn)程控制。在大規(guī)模生產(chǎn)方面，機(jī)器需要不斷迭代精確，快速和自動(dòng)的行動(dòng)。

自1970年左右以來(lái)，制造企業(yè)已經(jīng)看到越來(lái)越多的趨勢(shì)，即使用計(jì)算機(jī)將指令直接傳達(dá)給制造機(jī)器。因此，簡(jiǎn)單語(yǔ)言的CAM是借助軟件和計(jì)算機(jī)控制機(jī)器實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的自動(dòng)化。 CAM系統(tǒng)通常傾向于通過(guò)不同程度的自動(dòng)化來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程。因?yàn)镃AM系統(tǒng)中的所有制造過(guò)程都是計(jì)算機(jī)控制的，所以可以實(shí)現(xiàn)高度精確，這是人機(jī)界面無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。例如，CAM系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)入的設(shè)計(jì)設(shè)置刀具路徑并執(zhí)行精確的機(jī)床操作。一些CAM系統(tǒng)還可以通過(guò)跟蹤材料和自動(dòng)化訂購(gòu)過(guò)程以及諸如工具更換等任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)額外的自動(dòng)化。

PCB的計(jì)算機(jī)輔助制造

根據(jù)我們目前所理解的情況，您需要關(guān)注CAM系統(tǒng)的三個(gè)方面：

通過(guò)生成工具路徑指示機(jī)器如何制造任何產(chǎn)品的軟件。

可以將原材料轉(zhuǎn)化為成品的機(jī)器。

后處理將工具路徑轉(zhuǎn)換為機(jī)器可以理解的語(yǔ)言。

自工業(yè)革命時(shí)代以來(lái)，制造過(guò)程發(fā)生了許多重大變化。計(jì)算機(jī)輔助制造的引入是最顯著的變化之一。最終，制造商變得足夠強(qiáng)大，沒(méi)有任何設(shè)計(jì)太難以讓任何有能力的機(jī)械師商店處理。這種技術(shù)是從20世紀(jì)50年代的數(shù)控機(jī)器發(fā)展而來(lái)的，由一套打孔紙帶中的一套編碼指令引導(dǎo)。如今，該技術(shù)幾乎可以控制任何類型的制造過(guò)程。

在我們進(jìn)一步討論CAM之前，我們應(yīng)該討論CAD。

計(jì)算機(jī)輔助制造通常與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。 CAD專注于產(chǎn)品或零件的設(shè)計(jì)。應(yīng)該怎么看，它應(yīng)該如何運(yùn)作？ CAM專注于如何制作它。因此，沒(méi)有CAM的CAD就像推墻那樣，沒(méi)有工作。每個(gè)工程流程都在CAD領(lǐng)域開(kāi)始。工程師可以制作2D或3D繪圖，無(wú)論是電路板中的電子設(shè)備如何復(fù)雜，還是像浴室龍頭的設(shè)計(jì)一樣蹩腳。因此，CAD設(shè)計(jì)被稱為模型，包含將由CAM系統(tǒng)使用的一組物理屬性。

當(dāng)CAD完成其設(shè)計(jì)時(shí)，它將被輸入CAM。傳統(tǒng)上，這是通過(guò)導(dǎo)出CAD文件然后將其導(dǎo)入CAM軟件來(lái)完成的。將CAD模型導(dǎo)入CAM后，軟件開(kāi)始準(zhǔn)備加工模型。加工是通過(guò)切割，鉆孔或鉆孔等操作將原材料轉(zhuǎn)換為定義形狀的受控過(guò)程。

用于PCB制造的CAM

CAM軟件通過(guò)多個(gè)操作準(zhǔn)備加工模型，包括：

檢查影響制造過(guò)程的任何幾何誤差。

為模型創(chuàng)建刀具路徑，它基本上是機(jī)床在加工過(guò)程中將遵循的一組坐標(biāo)。

設(shè)置任何所需的機(jī)床參數(shù)，包括切削速度，電壓，切削/穿孔高度

配置嵌套，CAM系統(tǒng)將確定零件的最佳方向，以最大限度地提高加工效率。

計(jì)算機(jī)輔助制造環(huán)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)共同促進(jìn)大規(guī)模定制。如果沒(méi)有CAM和CAD流程，定制將是一個(gè)耗時(shí)，手動(dòng)且成本高昂的過(guò)程。

不知道那是什么？如何使用CAD/CAM更好？

這是創(chuàng)建小批量產(chǎn)品的過(guò)程，這些產(chǎn)品是為滿足每個(gè)特定客戶而定制設(shè)計(jì)的。 CAD軟件可實(shí)現(xiàn)無(wú)需定制，并允許快速更改設(shè)計(jì)。 CAM系統(tǒng)的自動(dòng)控制使得可以根據(jù)不同的順序自動(dòng)調(diào)整機(jī)械。

因此，到目前為止，一切看起來(lái)都非常令人印象深刻。一旦CAD準(zhǔn)備好加工模型，只需將所有這些信息送入機(jī)器，即可在物理上生成這一部分。但您如何看待機(jī)器的指示？就像，“嘿機(jī)器這是我的電路板的三維原理圖，請(qǐng)向我展示它的真實(shí)世界版本。”不，我們不能只給機(jī)器一堆英文說(shuō)明，我們需要說(shuō)話機(jī)器的語(yǔ)言。為此，我們將所有加工信息轉(zhuǎn)換為稱為G代碼的語(yǔ)言。這是一組控制機(jī)器動(dòng)作的指令，包括速度，進(jìn)給速率，冷卻劑等。

了解格式后，G代碼很容易閱讀。示例如下所示：

G01 X1 Y1 F20 T01 S500

這從左到右分解為：

G01表示基于coordinatesX1和Y1的線性移動(dòng)。

F20設(shè)定進(jìn)給速率，即機(jī)器在一次主軸旋轉(zhuǎn)中移動(dòng)的距離。

T01將機(jī)器旋轉(zhuǎn)至使用工具1，和SK500設(shè)定主軸速度。

到現(xiàn)在為止，我們一直在說(shuō)機(jī)器，加工，裝入機(jī)器，等等。但這些機(jī)器是什么？它們?nèi)绾闻cG-Code配合使用？

各種計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）機(jī)器被用于生產(chǎn)工程零件。對(duì)CNC機(jī)床進(jìn)行編程以執(zhí)行特定操作的過(guò)程稱為CNC加工。

過(guò)去早些時(shí)候CNC不運(yùn)行時(shí)，制造中心由機(jī)械師手動(dòng)操作。計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化是千禧一代通常所稱的“bffs”。無(wú)論計(jì)算機(jī)在哪里，自動(dòng)化都會(huì)隨之而來(lái)，這里也不例外。如今，運(yùn)行數(shù)控機(jī)床所需的唯一人工干預(yù)是裝載程序，插入原材料，然后卸下成品。

CAM正在進(jìn)行中

在結(jié)束本主題之前，讓我們談?wù)凜AM和man。

在人工加工的日子里，作為一名機(jī)械師是一項(xiàng)非常龐大的事情，需要多年的培訓(xùn)才能完美。機(jī)械師把頭上的一切都讀到了藍(lán)圖上，知道要使用哪些工具，為特定材料定義進(jìn)給和速度，并用手仔細(xì)切割。這不僅僅是準(zhǔn)確的。作為一名機(jī)械師，現(xiàn)在仍然是藝術(shù)和科學(xué)的問(wèn)題。早期需要數(shù)年和數(shù)年才能掌握的技能現(xiàn)在可以在很短的時(shí)間內(nèi)被征服。新的機(jī)器和CAM軟件使我們能夠比以往更多地控制設(shè)計(jì)和制造更好，更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。

盡管CAM正在創(chuàng)造一個(gè)自動(dòng)化制造的世界，機(jī)器人徹底取代人類的幽靈仍然是妄想。雖然機(jī)器人手臂和機(jī)器等通常用于制造業(yè)，但它們?nèi)匀恍枰斯ぁＨ欢@些工人的工作描述發(fā)生了變化。