制造和建模行业在不断进步——适应新的需求和行业标准的变化。然而，如果没有计算机辅助制造(CAM) ，整个市场和制造商社区就不会存在。CAM 肯定有一段有趣的历史——可以追溯到 1940 年代。

计算机辅助制造

计算机辅助制造 (CAM) 通常是指使用数控 (NC) 软件创建G 代码以驱动计算机数控 (CNC) 机床制造零件和产品。本质上，CAM 从计算机生成的设计（或 CAD 绘图）中获取信息，以创建控制自动化工具运动的指令。这些自动化工具可以包括从水射流到研磨机再到等离子切割机的任何东西。

CAM 的主要目的是加快生产和制造过程。它与 CAD 软件并排工作，因此您可以直接从 CAD 获取设计并使用 CAM 进行生产。在大多数情况下，您只需要提供原材料和进给速度、速度和尺寸等说明。

CAM 技术的最早例子是 50 年代初期使用的 NC 机器。远不及您现在可能习惯的机器那么直观或先进，这些机器使用打孔纸上的编码指令来控制简单的制造指令。我们将看看这些简单的机器如何发展成为我们现在使用的复杂机器，以及 CAM 是如何进化的。

数控机床、直升机和麻省理工学院

NC 的诞生很大程度上归功于约翰·T·帕森斯 (John T. Parsons)。作为父亲公司的机械师，帕森斯开始寻找制造直升机旋翼的方法。为了加快生产过程，帕森斯开始考虑使用穿孔卡片机生成工程计算的想法。Parsons 与 Frank Sulen 合作开发了可以编程以提供自动化加工的穿孔卡片。然而，直到 1949 年美国空军为 Parsons 安排资金建造他自己的机器，该机器的性能将超过当前 NC 机器的性能时，这些穿孔卡片并没有获得太大的吸引力。

为了进一步开发他的机器，帕森斯于 1949 年求助于麻省理工学院的伺服机构实验室。在他们的帮助下，开发了第一个 NC 原型。在这段时间里，还开发了一个旨在测量控制转向多远的系统。1953 年，美国空军因费用高昂而停止资助；然而，吉丁斯和刘易斯机床公司迅速恢复了该项目。

第一台 CNC 机器的转折点是麻省理工学院的 John Runyon 在计算机控制下生产穿孔带。有了它，创建指令和制造后续零件所需的时间大大减少。这一成功导致在接下来的几年里生产了更多的 CNC 机器。后来又努力将它们推向一般制造业市场。

G 代码和商业化

为了推动对数控机床开发的兴趣，美国陆军购买了数控机床并将其借给制造商。他们这样做是希望一旦公司习惯了这项技术，他们就会意识到它提高了多少生产力，并开始在常规制造过程中使用它们。随着这些机器慢慢开始受到大公司的青睐，美国空军接受了为 NC 开发通用编程语言的提议。

麻省理工学院在 1950 年代后期开发了第一种通用编程语言，为大规模采用 CAM 铺平了道路。这种语言——逐渐成为我们现在非常熟悉的 G 代码——被用来自动生成加工零件的坐标。有了它，就可以控制机床的精确运动——告诉电机移动的位置、移动的速度和精确的路径。接下来的几年带来了 CNC 技术的兴起——取代了手动加工等旧技术。

CAD 和 CAM 的一个主要转折点是 1990 年代从UNIX到PC的转变——CAD 和 CAM 变得更加容易为数百万以前无法负担软件的工程师和普通消费者使用。随着两者都变得更加商业化，公司开始整合两者。CAM 最早的商业应用在于汽车和航空航天工业。例子包括 Pierre Bézier，他在 1960 年代后期开发了 CAD/CAM 应用程序UNISURF，用于雷诺的卡体设计和工具。

CAM 与当今

CAM 和 CAD 的发展——更具体地说是近年来两者的合并——已经使早期 NC 机器的缺点完全消失了。现代 CAD/CAM 技术降低了费用，增加了可访问性并加快了整个设计和制造过程。最重要的是，CAD 和 CAM 为现代设计师提供了对每个流程的更多控制。与第一个 CNC 原型机相去甚远，现代 CNC 加工工艺现在包括：

激光切割：通过使用激光在材料（从木材到塑料的任何材料）上燃烧工具路径或设计来工作。感兴趣的？创建您自己的激光蚀刻牌匾。等离子切割：使用等离子炬切割导电材料（通常是金属）。水射流切割：用高压水射流喷射选定的工件。铣削：通过提供刀具方向和角度来从一块材料（如木材）上去除材料的过程

然而，使用数字控制操作的最有趣的机器之一必须是3D 打印机。由于使用了增材制造工艺，因此不被视为 CNC 机器，3D 打印机使用新材料制造零件。最近的进步甚至使多色 3D 打印成为可能。为了更好地了解由 CAM 软件控制的许多机器，请查看CNC 机器比较。

CAM的未来

就像 CAD 一样，很明显 CAM 将不得不与时俱进。工程师和制造商肯定会寻找更多方法来提高效率、减少浪费和降低整体能源消耗。与CAD中的衍生式设计一样，创客社区的另一个希望是，很快，CAM 将能够做得更多，而让用户做得更少。从本质上讲，机械师和 CNC 程序员将能够退后一步。

随着 CAD 和 CAM 的集成，我们也可能开始看到行业中的角色合并。例如，工程师和机械师之间的鸿沟可能会缩小。有一点是肯定的，随着 CAD/CAM 软件变得更加直观，设计将变得更加先进。以前被认为太难尝试的设计最终将成为儿戏。