Frühe kommerzielle Anwendungen von CAM gab es in großen Unternehmen der Automobil-und Luftfahrtindustrie; Pierre Béziers entwickelte beispielsweise die CAD/CAM-Anwendung UNISURF in den 1960er Jahren für Karosseriedesign und Werkzeugbau bei Renault. Alexander Hammer von der DeLaval Dampfturbine Company erfand 1950 eine Technik zum progressiven Bohren von Turbinenschaufeln aus einem festen Metallblock aus Metall, wobei der Bohrer von einem Lochkartenleser gesteuert wurde.,
Historisch gesehen hatte die CAM-Software mehrere Mängel, die eine zu hohe Beteiligung erfahrener CNC-Maschinisten erforderten. Fallows erstellte die erste CAD-Software, die jedoch schwerwiegende Mängel aufwies und umgehend in die Entwicklungsphase zurückversetzt wurde. Die CAM-Software würde Code für die am wenigsten fähige Maschine ausgeben, da jede Werkzeugmaschinensteuerung dem Standard-G-Code-Set hinzugefügt wurde, um die Flexibilität zu erhöhen. In einigen Fällen, z. B. bei unsachgemäßer Einrichtung der CAM-Software oder bestimmter Werkzeuge, musste die CNC-Maschine manuell bearbeitet werden, bevor das Programm ordnungsgemäß ausgeführt wurde., Keines dieser Probleme war so unüberwindbar, dass ein durchdachter Ingenieur oder erfahrener Maschinenbediener für Prototyping oder kleine Produktionsläufe nicht überwinden konnte; G-Code ist eine einfache Sprache. In Hochproduktions-oder Hochpräzisionsgeschäften trat ein anderes Problem auf, bei dem ein erfahrener CNC-Maschinist sowohl Programme von Hand codieren als auch CAM-Software ausführen muss.
Die Integration von CAD mit anderen Komponenten der CAD / CAM / CAE Product Lifecycle Management (PLM) – Umgebung erfordert einen effektiven CAD-Datenaustausch., Normalerweise musste der CAD-Bediener gezwungen werden, die Daten in eines der gängigen Datenformate wie IGES oder STL oder Parasolid zu exportieren, die von einer Vielzahl von Software unterstützt werden.Die Ausgabe von der CAM-Software ist in der Regel eine einfache Textdatei von G-Code / M-Codes, manchmal viele Tausende von Befehlen lang, die dann an eine Werkzeugmaschine mit einem direkten numerischen Steuerung (DNC) Programm oder in modernen Steuerungen mit einem gemeinsamen USB-Speichergerät übertragen wird.
CAM-Pakete konnten und können nicht Vernunft wie ein Maschinist., Sie konnten die Werkzeugwege nicht in dem Maße optimieren, wie es für die Massenproduktion erforderlich war. Benutzer würden die Art des Werkzeugs, den Bearbeitungsprozess und die zu verwendenden Pfade auswählen. Während ein Ingenieur über fundierte Kenntnisse der G-Code-Programmierung verfügt, treten im Laufe der Zeit kleine Optimierungs-und Verschleißprobleme auf. Massenprodukte, die eine Bearbeitung erfordern, werden häufig zunächst durch Gießen oder eine andere nicht maschinelle Methode hergestellt. Dies ermöglicht handgeschriebenen, kurzen und hochoptimierten G-Code, der nicht in einem CAM-Paket erzeugt werden konnte.,
Zumindest in den Vereinigten Staaten gibt es einen Mangel an jungen, qualifizierten Maschinisten, die in die Belegschaft eintreten, die in der Lage sind, an den Extremen der Fertigung zu arbeiten; hohe Präzision und Massenproduktion. Da CAM-Software und-Maschinen komplizierter werden, Die Fähigkeiten, die ein Maschinist oder Maschinenbediener benötigt, gehen weiter, um sich denen eines Computerprogrammierers und Ingenieurs zu nähern, anstatt den CNC-Maschinisten von der Belegschaft zu eliminieren.,
Typische Problembereiche
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, einschließlich Straffung der Werkzeugwege
- Multifunktionsbearbeitung
- 5-Achs-Bearbeitung
- Merkmalserkennung und Bearbeitung
- Automatisierung von Bearbeitungsprozessen
- Benutzerfreundlichkeit
Überwindung historischer Mängel
Im Laufe der Zeit werden die historischen Mängel von CAM sowohl von Anbietern von Nischenlösungen als auch von Anbietern von high-End-Lösungen., Dies geschieht in erster Linie in drei Bereichen:
- Benutzerfreundlichkeit
- Fertigungskomplexität
- Integration mit PLM und dem erweiterten Unternehmen
Benutzerfreundlichkeit Für den Benutzer, der gerade erst als CAM-Benutzer beginnt, Out-of-the-Box-Funktionen, die Prozessassistenten, Vorlagen, Bibliotheken, Werkzeugmaschinen-Kits, automatisierte Feature-Based-Bearbeitung und Job-funktionsspezifische maßgeschneiderte Benutzeroberflächen schaffen das Vertrauen der Benutzer und beschleunigen die Lernkurve., Das Vertrauen der Benutzer wird durch eine engere Integration in die 3D-CAD-Umgebung, einschließlich fehlervermeidender Simulationen und Optimierungen, weiter auf der 3D-Visualisierung aufgebaut. Fertigungskomplexität Die Fertigungsumgebung wird immer komplexer. Der Bedarf an CAM – und PLM-Werkzeugen durch den Fertigungsingenieur, NC-Programmierer oder Maschinisten ähnelt dem Bedarf an Computerunterstützung durch den Piloten moderner Flugzeugsysteme. Die modernen Maschinen können ohne diese Hilfe nicht richtig eingesetzt werden., Die heutigen CAM-Systeme unterstützen die gesamte Palette von Werkzeugmaschinen, einschließlich: Drehen, 5-Achsen-Bearbeitung, Wasserstrahl, Laser – / Plasmaschneiden und Drahterodieren. Der heutige CAM-Benutzer kann auf einfache Weise optimierte Werkzeugwege, eine optimierte Neigung der Werkzeugachse für höhere Vorschubgeschwindigkeiten, eine bessere Standzeit und Oberflächenbeschaffenheit sowie eine ideale Schnitttiefe generieren. Neben der Programmierung von Schneidvorgängen können moderne CAM-Software zusätzlich nichtschneidende Vorgänge wie die Werkzeugmaschinensuche steuern., Integration mit PLM und dem erweiterten enterpriseLM zur Integration der Fertigung in den Unternehmensbetrieb vom Konzept bis zur Feldunterstützung des fertigen Produkts. Um eine Benutzerfreundlichkeit zu gewährleisten, die den Benutzerzielen entspricht, sind moderne CAM-Lösungen von einem Stand-Alone-CAM-System auf ein vollständig integriertes Multi-CAD-3D-Lösungsset skalierbar. Diese Lösungen wurden entwickelt, um den vollen Bedarf des Fertigungspersonals zu decken, einschließlich Teileplanung, Shopdokumentation, Ressourcenmanagement sowie Datenmanagement und-austausch., Um zu verhindern, dass diese Lösungen werkzeugspezifische Informationen bereitstellen, wird ein spezielles Toolmanagement verwendet