基础
CADkyado
Computer-Aided Design
用计算机创建、修改物品的形状（平面图或立体模型），并整理成图纸等资料的工作及相关软件。CAM 和 CAE 都以这里生成的形状数据为起点。[1][2]
在现场它是 CAM 计算刀具路径的原始数据，所以形状错误和曲面缺失会直接变成切削失误。
常见误解“有了 CAD 机床就能动”→ CAD 只负责做出形状。让机床动起来的指令要靠 CAM 和后置处理器生成。
LEARNING PATHCAD/CAM 术语与学习路线
CAD/CAM 的术语按初级（初次接触）→ 中级（选择 2.5D、3D 路径）→ 高级（五轴、复合、机床仿真）→ 应用（工厂与数据）分成了 4 个阶段。97 个术语各自附有通俗说明、现场用处和常见误解。说明内容对照 CAM 厂商的帮助文档，以及标准团体、公共机构、大学的公开资料确认过。
从自己所在的阶段
开始读就行！
1
初级：第一次接触 CAD/CAM 的人
本阶段的目标能在简单的 2.5D 零件上，导入模型、生成刀具路径、确认后输出 NC 程序
一开始先从流程和
准备工作（装夹设置）入手。
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- 2
- 3
装夹设置要确定的事项
加工设置（Setup、Job）工件坐标系（WCS）机床坐标系程序原点（工件原点）毛坯（Stock）夹具
→ 能在 CAM 中确定毛坯、夹具、原点，并与机床侧 G54 等对应到同一个点
- 4
刀具与切削条件
刀具库切深（轴向 ap、径向 ae）步距（Stepover）粗加工、半精加工、精加工加工余量（留量、精加工余量）
→ 能从刀具库中选择刀具，并分别为粗加工和精加工设置不同的切深、步距和留量
- 5
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- 8
基础
CAMkyamu
Computer-Aided Manufacturing
用软件生成驱动 CNC 机床的指令（G 代码等）。广义上还包括加工规划、模型的前期处理、仿真、后置处理，以及向车间传送程序。[3][4][5]
在现场同样的形状，刀具、路径和切削条件选得不同，加工时间和成品质量会差很多。CAM 就是让你在屏幕上试这些选择。
常见误解“CAM 会自动做出最优加工”→ 路径类型、刀具和条件都要由人来选。自动化功能只是减少这些工作量的工具。
基础
CAEshī-ē-ī
Computer-Aided Engineering
用软件模拟产品的性能（强度、热、流动等），检验设计的好坏。分三步进行：输入形状、材料和载荷的前处理，计算，查看结果的后处理。[6]
在现场在设计阶段先验证强度和变形，可以减少试制和返修的次数。对加工一方来说，只需知道它是与 CAD、CAM 并列的第三种工具即可。
基础
CAPP（计算机辅助工艺设计）kyappu
Computer-Aided Process Planning / CAPP
借助计算机来确定从毛坯到成品的工艺（用哪台机床、按什么顺序、怎样切削）。有两种方式：调出相似零件的工艺卡再修改的“变异型”，以及根据形状和规则重新生成的“创成型”。[7]
在现场在缺少熟练工艺设计人员的地方，它是统一工艺制定方法并使其自动化的思路基础。
常见误解“CAPP 是 CAM 的别名”→ CAM 主要生成刀具路径和数控程序，CAPP 则在此之前确定工序的先后安排。
基础
2D CAD 与 3D CADnijigen kyado / sanjigen kyado
2D CAD / 3D CAD
2D CAD 像纸质图纸一样用平面线条画出形状；3D CAD 则建立立体模型，可以计算体积，也能检查零件之间的干涉。[1][2][10]
在现场要让 CAM 计算曲面的刀具路径，需要 3D 模型。只有 2D 图纸的话，在进入 CAM 之前还得先重新建模。
常见误解“有了 3D 模型就不需要图纸”→ 虽然有把公差等信息放进 3D 模型的做法（MBD），但只有形状的模型传达不了公差。
形状数据
实体模型soriddo moderu
solid model / solid body
把形状表示为内部填满的实体的模型。可以计算体积和重量，也能得到用平面剖切后的截面。许多 CAD 用围住实体的面、棱边和顶点的连接关系（B-rep）来表示。[10][11][12][13]
在现场毛坯残料的计算和干涉检查，只有在面无缝闭合的实体上才能可靠进行。拿到数据后，先确认它是否已经是实体。
常见误解“屏幕上看起来是立体的就是实体”→ 只要缺了一个面，就会被当作没有闭合的面集合（曲面）处理。
形状数据
曲面模型sāfesu moderu
surface model / surface body
只用没有厚度的面来表示形状的模型。它没有内部（体积），但便于构建外观件或模具那样的复杂曲面。实际工作中常与实体组合使用。[10][14]
在现场只有面的数据，有时 CAM 很难判断哪里有材料、哪里没有。生成路径之前，先确认能否做成闭合的实体。
常见误解“曲面也能算出体积和重量”→ 曲面没有闭合的体积，直接是算不出来的。
形状数据
网格模型（多边形）messhu moderu
mesh / polygon mesh / triangle mesh
用许多小三角形近似表面的模型。3D 扫描和 3D 打印机的数据（STL 等）就是这种形式，不含精确的圆或平面信息。[15][16][12]
在现场由于没有圆柱面和平面的信息，CAM 中拾取孔中心或平面的操作很难直接使用。有些 CAD 可以选择两种转换：把三角形原样转成面，或者重新归并成平面和圆柱面。
常见误解“读入 STL 就能像实体一样处理”→ STL 只是三角形面的集合，也不带单位。读入时要确认是 mm 还是英寸。
形状数据
特征（历史树建模）fīchā
feature / parametric feature / history-based modeling
拉伸、孔、圆角这类有意义的造型操作单位。基于历史的（参数化）CAD 会按创建顺序记录特征，修改尺寸后，后面的特征会重新生成。[17][18][19]
在现场改尺寸后模型会随之更新，所以在 CAD 与 CAM 一体的软件中，设计变更后重新生成路径会轻松很多。
常见误解“用 STEP 接收就会连历史一起带过来”→ 从其他公司的 CAD 以中性格式接收，通常只有形状。不依赖历史直接修改形状的做法叫直接编辑。
数据
中立格式（中间文件）chūritsu keishiki
neutral format
在不同 CAD、CAM 之间交换形状的通用格式，以 STEP 和 IGES 为代表。[45][46][47]
在现场即使与客户使用的 CAD 不同，只要以中性格式接收形状，就能读入 CAM。
常见误解“只要是中性格式什么都能传过去”→ 格式和导出设置不同，能传递的信息（颜色、公差、历史）也不同。读入后要检查是否缺面。
数据
STL（三角形网格）esu-tī-eru
STL / triangle mesh
用三角形集合表示表面的文件格式，没有统一规定单位和颜色。[16]
在现场常出现在与 3D 打印机和扫描仪的数据交换中。用 CAM 切削时，要确认单位，并判断是否需要转换成实体。
常见误解“STL 是 CAD 的格式”→ 它只是形状的近似，不含圆和平面的精确信息。
基础
加工设置（Setup、Job）settoappu
setup / job
一次装夹中完成的加工单元。包含毛坯、坐标系、所用机床和刀具的信息，并在其中按顺序排列各个加工操作。[4][27]
在现场每次把工件翻面或重新装夹，都需要新的设置和原点。装夹次数就等于设置的个数。
坐标与装夹
工件坐标系（WCS）wāku zahyōkei
work coordinate system / WCS / workpiece coordinate system
按工件放置的坐标系。CAM 中的 WCS 是后处理后数控程序输出坐标的基准，在机床上要登记到 G54 等并与之对齐。[20][21][22]
在现场如果 CAM 的原点与机床上登记的原点不一致，即使路径正确，整体也会错位切削。这是首次运行时发生碰撞的主要原因之一。
常见误解“Z 轴朝哪边都行”→ Fusion 的说明是，Z 轴应指向远离被切削面的方向（刀具一侧）。
坐标与装夹
机床坐标系kikai zahyōkei
machine coordinate system
机床固有的坐标系。原点由机床决定，工件坐标系的原点是作为该坐标系中的位置来登记的。[21]
在现场登记工件原点时，或移动到换刀位置等机床侧固定位置时，以它为基准。
坐标与装夹
程序原点（工件原点）puroguramu genten
part zero / program origin / WCS origin
数控程序坐标为 0 的点。在 CAM 中可从模型原点、所选点、毛坯包围盒的角点等中选取，在机床上则把同一个点登记到工件坐标系（G54 等）。[20][21][22]
在现场设在毛坯的角、上表面、孔中心等机床上容易找到的点，装夹更快，误差也更小。
常见误解“CAD 的原点就是程序原点”→ 不必相同，可以在 CAM 的设置中另行指定。
坐标与装夹
毛坯（Stock）sozai
stock
切削前材料的形状和大小。在 CAM 的设置中输入后，可以减少空切动作，还能用来跟踪各工序之后剩余的毛坯。[4][23]
在现场毛坯没输入正确的话，粗加工可能净是空切，反过来也可能以快速移动冲进有材料的地方。
坐标与装夹
夹具jigu
fixture / workholding
加工中压住或支撑工件的装置（虎钳、压板、卡盘等）。在 CAM 中也输入夹具模型的话，可以在仿真中发现碰撞。[20][4][24]
在现场CAM 的许多操作并不知道夹具的存在，快速移动可能撞上夹具。要把夹具放进模型里检查。
常见误解“仿真里没碰到，所以夹具也安全”→ 如果没有放入夹具，就没有检查过与夹具的碰撞。
坐标与装夹
刀具库kōgu-raiburari
tool library
登记刀具和刀柄的形状、尺寸及切削条件等的台账。每个 CAM 各有一份，创建操作时调用。[4][25][26]
在现场连切削条件一起登记，就不用每次重新输入，也能减少不同人之间条件的差异。连刀柄也登记的话，还能检查刀颈和刀柄的碰撞。
常见误解“刀具库 = 工厂的工具管理”→ 刀具库只是 CAM 内的台账。包括库存、存放位置、寿命在内的管理，是工具管理系统的职责。
条件
切深（轴向 ap、径向 ae）kirikomi
axial depth of cut (ap) / radial depth of cut (ae)
ap 是刀具沿轴向、ae 是沿径向切入工件的量。高效粗加工和摆线铣削都采用小 ae、大 ap。[36][37]
在现场切深与进给、转速的组合决定刀具负载和加工时间。这是在 CAM 条件栏中最先输入的数值。
条件
步距（Stepover）suteppu-ōbā
stepover / pick feed
相邻路径之间的间距，影响精加工表面残留的刀痕（残留高度）的高度。[38][36][39]
在现场间距缩小，表面会更好，但路径条数增加，加工时间变长。精加工时要从残留高度反推来确定。
加工的种类
粗加工、半精加工、精加工arakakō / nakashiage / shiage
roughing / semi-finishing / finishing
先用大刀具快速去除大部分毛坯（粗加工），再把剩余余量修匀（半精加工），最后加工出尺寸和表面（精加工）。在 CAM 中按这个顺序排列操作，粗加工时留出一点余量。[37][38][41][4][42][43]
在现场粗加工优先速度，精加工优先精度，因此刀具、条件和公差都要相应改变。
常见误解“粗加工和精加工设置可以相同”→ 近似的允许偏差（公差）通常也是粗加工取大一些，精加工取小一些。
条件
加工余量（留量、精加工余量）torishiro
stock to leave / allowance
切削后有意留下的材料厚度。留在侧壁的量（径向）和留在底面的量（轴向）可以分别设定。[44]
在现场粗加工时留一点余量，精加工时加工出尺寸。设为负值的话，可以把电火花加工的电极按放电间隙的量削小一圈。
常见误解“余量为 0 的粗加工就不需要精加工”→ 由于刀具进不去的地方和下刀设置的原因，有些位置留下的量会比指定的多。
基础
刀具路径（toolpath）tsūrupasu
toolpath / tool path
刀具刃尖（或中心）走过的轨迹。CAM 根据模型、刀具和条件计算得出。[4][27]
在现场同样的形状，路径类型（等高线、扫描线等）和间距选得不同，加工时间和精加工表面都会改变。
条件
快速移动与切削进给（G00、G01）hayaokuri to sessaku okuri
rapid traverse (G00) / feed motion (G01)
快速移动（G00）是以高速进行的不切削移动；切削进给（G01 等）是按设定的进给速度一边切削一边前进。CAM 的路径会分别使用这两种运动输出。[35][24][4]
在现场快速移动以不切削为前提，所以途中如果有毛坯或夹具，就会高速撞上。可通过设置退刀高度和为夹具建模来避免。
常见误解“在 CAM 画面上看过，快速移动也就安全”→ 如果没有放入夹具、机床原点有偏差，就会漏掉问题。也有机床带有首次运行用的功能，能在快速移动中检测到碰撞并停机。
条件
避让高度（安全高度、退刀高度、进给起始高度）nigetakasa
clearance height / retract height / feed height
决定刀具抬到多高再移动、从哪个高度切换为进给的一组高度。在 Fusion 中，从上到下依次是安全高度（clearance）、退刀高度（retract）、进给高度（feed）。[40]
在现场太低，快速移动时会撞到夹具或压板；太高，空行程增加，耗时变长。
常见误解“高度是固定数值”→ 通常是以毛坯上表面等为基准的相对值，所以更换模型或毛坯后，高度也会自动随之变化。
验证
仿真（回放刀具路径）shimyurēshon
toolpath simulation / stock simulation
切削之前在屏幕上回放刀具的运动，确认毛坯被切削的情形和碰撞。有以下几个层次：CAM 内的路径回放、连机床一起动作的机床仿真、直接读取数控程序的验证，以及在数控系统画面上的描绘。[27][31][4]
在现场在试切之前，就能发现大部分残料、过切和碰撞。
常见误解“在 CAM 里仿真过了，数控程序也就没问题”→ CAM 内的回放看的是后处理之前的路径，发现不了后处理器的错误。
验证
干涉检查kanshō chekku
collision check / interference check
在加工前检查刀具、刀柄是否会碰到工件、夹具、机床。[32][33][34]
在现场一旦碰撞，可能同时损坏刀具、主轴和工件。检查时把哪些东西（夹具、机床本体）放进了模型，决定了安全保证的范围。
常见误解“无干涉 = 安全”→ 检查的只是放进模型的那些东西。没放入夹具或机床的话，就不知道与它们是否碰撞。
基础
后置处理器（后处理）posuto purosessa
post processor / post
把 CAM 的路径数据翻译成符合特定机床和数控系统格式的数控程序的软件。它吸收机床轴配置和可用 G/M 代码的差异。[28][4][29]
在现场同样的路径，如果后处理器与机床不匹配，也生成不出正确的数控程序。
常见误解“网上提供的后处理器可以直接用”→ 通用后处理器不一定适合自己的机床。新的后处理器要谨慎试用。
基础
NC 程序（G 代码、NC 数据）enu-shī-puroguramu
NC program / G-code / NC data
数控系统读取的加工指令。由 G 代码（运动）和 M 代码（主轴、切削液等）写成，CAM 通过后处理器输出这些代码。[3][4]
在现场车间现场修改的就是这个数控程序。如果不改 CAM 一侧而只在现场修改，下次从 CAM 重新输出时，改过的地方就会消失。
基础
DNC 运行dī-enu-shī unten
DNC / drip feed / remote buffer operation
一边从外部设备传送数控数据一边加工的运行方式。用于装不进数控系统存储器的大程序（如 3D 精加工）。[30]
在现场小间距的曲面加工数控程序容易变大，当无法用存储器运行时，这就是一种办法。
常见误解“接上电缆就能传送”→ 通信设置（波特率等）或电缆接线与设备不匹配，就会通信失败。
管理与协同
PDM（产品数据管理）pī-dī-emu
Product Data Management / PDM
用一个数据库管理 CAD 数据、零件信息、制造指令和文档等的机制，同时管理谁在何时修改过（签入、签出）、版本和审批状态。[9][8]
在现场事后可以查证“用哪个版本的模型加工的”，防止按旧版本加工的错误。
常见误解“PDM = PLM”→ PDM 以设计数据为中心进行管理；PLM 面向产品的整个生命周期，是 PDM 扩展之后的形态。
管理与协同
PLM（产品生命周期管理）pī-eru-emu
Product Lifecycle Management / PLM
把从产品策划、设计到制造、维护、报废的信息和工作流程，跨部门用一个体系来管理的理念及其软件。起初是保护 CAD 文件和管理版本，如今已涵盖工艺和质量信息。[8][9][5]
在现场把 CAM 与 PLM 连接起来，车间就能使用正确版本的模型以及标准的刀具和条件（Siemens 的说明）。
常见误解“PLM 是某个软件的名字”→ 它也是管理产品整个生命周期的理念（战略）。PDM 是其基础。
2
中级：能选择 2.5D、3D 刀具路径的人
本阶段的目标能根据零件形状分别选用 2.5D、3D、3+2，并有依据地确定从粗加工到精加工的路径和条件
路径选得不同，
加工时间和表面质量都会变！
- 1
- 2
- 3
3D 精加工的路径
3 轴加工（3D）等高线加工平行（扫描线）加工环绕等距精加工（scallop、等间距）铅笔式清根加工
→ 能按曲面的倾斜度区分路径：陡面用等高线，缓面用扫描线，其余用环绕等距和清根（pencil）
- 4
- 5
加快粗加工
高效粗加工（自适应）摆线铣削切屑厚度恒定化（径向切屑减薄）Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）iMachining（SolidCAM 公司的叫法）VoluMill（Celeritive Technologies 公司的叫法）
→ 能说明高效粗加工的思路（小 ae、大 ap、进给修正），并区分各公司的叫法与通用名称
- 6
- 7
加工的种类
2.5 轴加工（2.5D）niten-go-jigen kakō
2.5-axis machining / 2.5D
把平面形状加工到指定深度，Z 向分层逐步下降。在 XY 平面画出轮廓，Z 只改变切深。以方形零件和钻孔为主。[4][48]
在现场大多数机械零件用它就够了。比 3D 路径的计算量和程序都更小。
刀具路径
面铣（平面铣削）menkezuri
facing / face milling
把上表面铣平的路径。用于去除毛坯黑皮，以及对齐高度（Z 基准）。[4][23]
在现场以上表面为基准设定原点的装夹中，先把平面铣出来，Z 基准会更稳定。
刀具路径
轮廓加工（2D 轮廓）rinkaku kakō
2D contour / profile milling
沿形状的外周或内周走刀、切削侧面的 2.5D 路径。用于外形切割和侧壁精加工。[4][23][49]
在现场刀具半径补偿是由 CAM 来计算，还是交给机床侧的数控 G41/G42，通常就在这个操作中选择。
常见误解“刀具中心沿着所选的线走”→ 通常路径会向外或向内偏移一个刀具半径。只有把补偿设为“关”时，刀具中心才沿线走。
刀具路径
挖槽加工poketto kakō
pocket / pocketing
把封闭轮廓的内侧按层向下挖到指定深度的路径。[4][50][37]
在现场封闭型腔不能从侧面进刀，所以要一并确定用预钻孔、螺旋还是斜线下刀。
刀具路径
钻孔循环（固定循环）anaake saikuru
drilling cycle / canned cycle (G81–G89)
用一行指令完成钻孔、分步进给（啄钻）、攻丝、镗孔等固定动作的数控固定循环（G81～G89 等）。CAM 拾取孔的位置，后处理器以循环的形式输出。[35][51][52][4]
在现场以循环输出的话，数控程序更短，现场也容易读出深度和进给。是否以循环输出，取决于后处理器和机床的功能。
常见误解“R 点只是孔上方的一个位置”→ 使用 G99 时，它也是从一个孔移到下一个孔的高度。工件有台阶时，如果设得太低就会碰撞。
下刀与连接
螺旋下刀（圆弧斜线）herikaru shinnyū
helical ramp / helical interpolation / circular ramping
在 XY 平面走圆的同时，让 Z 一点点下降，呈螺旋状切入毛坯的方法。无需预钻孔就能把刀具送入封闭型腔。[50][37]
在现场与直线斜向下刀相比，径向的切入量更小，切屑也更容易排出。Sandvik 说明，沿逆时针方向走刀时为顺铣。
下刀与连接
斜线下刀（直线斜线）ranpu shinnyū
ramping / linear ramping
刀具同时沿轴向和横向进给，一边斜向下降一边切入毛坯的方法。不用预钻孔就能进入封闭型腔或沟槽。[50][37]
在现场相当于用刀具全宽切槽，负载和横向力都较大。Sandvik 建议把进给降到平常的约 75%，并用切削液冲走长切屑。
常见误解“斜线角度有固定值”→ 上限随刀具直径和刀刃形状而变（Sandvik）。
下刀与连接
引入/引出、连接与进刀（过渡动作）rīdo / rinku
lead-in / lead-out / linking / approach / retract / transitions
除切削路径本身之外的“过渡动作”。有切削开始时用圆弧或直线轻柔地把刀具带入的动作（引入、进刀），切削结束时离开的动作（引出），以及连接路径与路径的动作（连接）。[61][38][37]
在现场如果一下子垂直扎向表面，入刀处容易留下痕迹。连接方式也可以选择：离开表面后再移动（不留痕迹）、沿着表面移动、走最短路径连接等。连接时的进给速度也可以另行设定。
条件
顺铣与逆铣daun katto / appu katto
climb milling (down milling) / conventional milling (up milling)
顺铣（climb milling）是刀具旋转方向与进给方向一致的切削方式，刀刃从厚处切入，到薄处切出。逆铣则相反，刀刃从厚度 0 处切入，边摩擦边切进去。[37][62]
在现场从刀具寿命来看，一般认为顺铣更有利，多数 CAM 都可以选择方向。不过根据形状，有时无法让整体统一成其中一种。
常见误解“任何时候顺铣都是对的”→ 机床有反向间隙时，顺铣会把工件拉进去，可能使刀刃崩缺。
加工的种类
3 轴加工（3D）sanjiku kakō
3-axis machining / 3D milling
同时驱动 X、Y、Z 三个轴，沿曲面切削的加工。适用于模具和自由曲面零件，用球头铣刀以小间距反复精加工。[48][26][42][4]
在现场刀具方向不变，所以够不到深的直壁底部和倒扣部位。发现够不到时，就考虑 3+2 或五轴联动。
刀具路径
等高线加工tōkōsen kakō
contour / Z-level / waterline
沿相同高度逐层描出形状轮廓的路径。适合陡斜面和直壁的精加工。[38][42][4]
在现场在平缓的面上，路径间距会变大而留下刀痕，所以要与扫描线或环绕等距组合使用。
常见误解“和 2D 轮廓加工一样”→ 2D 轮廓是沿所选线走的路径，等高线则是沿 3D 曲面按高度切出的轮廓走的路径。
刀具路径
平行（扫描线）加工sōsasen kakō
parallel / raster
在 XY 上沿平行线往复，让 Z 贴合曲面的路径。适用于平缓的面。[38][42]
在现场在陡面上，Z 方向的路径间距会拉开而留下刀痕，所以陡的地方交给等高线。
刀具路径
环绕等距精加工（scallop、等间距）menzoi kakō
scallop / constant stepover
曲面上让路径之间的间距保持恒定，一边向内偏置一边切削的路径。[38][42]
在现场无论曲面倾斜如何，刀痕间距都一致，所以用于等高线和扫描线之后剩余部位的精加工。
常见误解“scallop 加工 = 残留高度”→ 这里的 scallop 是路径类型的名称，与路径之间峰的高度（残留高度，即 cusp / scallop 高度）不是一回事。
刀具路径
铅笔式清根加工penshiru kakō
pencil
沿着角落的小 R 和凹谷生成路径，加工前一把刀够不到的角落。[38][42]
在现场先把角落残留的材料清掉，精加工刀具就不会突然受到大负载。
条件
残留高度（cusp 高度、scallop 高度）kasupu takasa
cusp height / scallop height
用球头铣刀加工时，相邻路径之间残留的峰（刀痕）的高度。间距越大、刀具半径越小，这个高度越高。[58][59]
在现场它是权衡精加工表面粗糙度与加工时间的数值，也是确定 CAM 精加工间距的依据。
常见误解“表面粗糙度会和公式算的一样”→ 公式给出的是刀具不倾斜加工平面时的几何值。加工斜面或倾斜刀具时会改变，在 KISTEC 的实验中，也有刀具不倾斜时实测值远低于理论值的例子。
公式h = R − √(R² − (ae/2)²)近似：h ≈ ae² / (8R)（h：残留高度，ae：间距，R：球头半径）例：R3 mm、间距 0.35 mm → h ≈ 0.0051 mm（用近似式算也是 0.0051 mm）
条件
加工公差与弦误差（chordal error）toreransu to gengosa
machining tolerance / chord error / chord tolerance
CAM 会把曲线和曲面近似为许多短直线（G1）后输出。此时，直线允许偏离原始形状多远的容许范围就是公差，直线与原曲线之间的偏差称为弦误差（chordal error）。[43][37][60]
在现场取得越小，越忠实于形状，但线段数增加，数控程序会变得又长又大。粗加工取大一些，精加工取小一些。
常见误解“加工公差 = 图纸公差”→ 它是 CAM 近似时的容许范围，与图纸上的尺寸公差是两回事。在 Fusion 中，如果使用替换为圆弧的平滑处理（smoothing），其容许范围也要叠加，合起来才是总误差。
刀具路径
高效粗加工（自适应）kōkōritsu ara-kakō
high-efficiency milling (HEM) / adaptive clearing（Autodesk 的叫法）
按场所改变路径间距，使刀具的切入量保持在一定值以下进行粗加工的方法。轴向切深取得较大，使用刀具整个侧刃。[37][23][53][54][55][56]
在现场它能防止刀具在角落被埋住而负载骤增，所以可以用大切深和高进给来切削。
常见误解“Adaptive 是通用名称”→ Adaptive Clearing 是 Autodesk 的叫法。各公司以不同名称推出同样的思路：Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam）、iMachining（SolidCAM 公司）、VoluMill（Celeritive Technologies 公司，2024 年被 ModuleWorks 公司收购）、ProfitMilling（Hexagon 公司 ESPRIT）、MAXX Machining（OPEN MIND 公司 hyperMILL）。
摆线铣削切屑厚度恒定化（径向切屑减薄）Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）iMachining（SolidCAM 公司的叫法）VoluMill（Celeritive Technologies 公司的叫法）
刀具路径
摆线铣削torokoido kakō
trochoidal milling
一边画小圆一边向前推进，一点点切下薄切屑的方法。可以用小径向切深、大轴向切深来加工沟槽和型腔。[36]
在现场与全宽切槽相比，刀具负载和发热更小，适合高硬度钢和耐热合金的沟槽。
常见误解“摆线 = 高效粗加工的全部”→ 摆线只是画圆运动的一种。高效粗加工是更广泛的思路，会根据形状改变路径和进给。
条件
切屑厚度恒定化（径向切屑减薄）kirikuzu atsusa no ittei-ka
radial chip thinning (RCT) / constant chip load
当径向切深 ae 小于刀具半径时，实际切屑会比每齿进给量更薄（径向切屑减薄）。高效加工会预先考虑到这一点而提高进给，使切屑厚度保持在目标值。[57][53][54]
在现场切屑太薄会变成摩擦式的切削，发热和磨损增加。减小 ae 后要提高进给来补偿。在 Mastercam 的例子中，当切入量只有刀具直径的 25% 时，把目标厚度乘以 1.15 作为每齿进给量。
常见误解“减小 ae 后进给也要降低”→ 恰恰相反，切屑变薄多少，就要把进给提高多少。
切深（轴向 ap、径向 ae）高效粗加工（自适应）Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）iMachining（SolidCAM 公司的叫法）
刀具路径
Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）dainamikku mōshon
Dynamic Motion / Dynamic OptiRough
CNC Software 公司（Mastercam）对高效加工的叫法。该公司说明，它会根据刀具和毛坯的状态改变路径和进给，使各处的切屑厚度保持一致。[53][57]
在现场在 Mastercam 中选择高效粗加工时用的名称。OptiRough 等操作也使用同样的技术。
常见误解“Dynamic 就是摆线（画圆运动）”→ 该公司的说明是，它不限于直线路径，而是适用于任何形状、并改变运动和进给的技术。
高效粗加工（自适应）切屑厚度恒定化（径向切屑减薄）iMachining（SolidCAM 公司的叫法）VoluMill（Celeritive Technologies 公司的叫法）
刀具路径
iMachining（SolidCAM 公司的叫法）ai mashiningu
iMachining
SolidCAM 公司对高效加工的叫法。该公司说明其特点是：随形状变形的螺旋状路径（变形螺旋，morphing spiral），以及根据材料、刀具和机床条件确定进给、转速和切深的“技术向导”（Technology Wizard）（标示为专利技术）。[54]
在现场了解“把切削角度保持在设定范围内，在宽度变化处改变进给以使主轴负载恒定”这一思路，就能看出它与其他公司方式的区别。
常见误解“节拍时间缩短 70% 以上很普遍”→ 这是该公司宣传的数字，没有写明测试条件。
高效粗加工（自适应）Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）VoluMill（Celeritive Technologies 公司的叫法）
刀具路径
VoluMill（Celeritive Technologies 公司的叫法）boryūmiru
VoluMill
Celeritive Technologies 公司（美国加利福尼亚州穆尔帕克）开发的粗加工路径引擎的名称。作为不依赖特定 CAM（与平台无关）的技术，它已被集成到多个 CAM 中。[55]
在现场这有助于判断你所用 CAM 的高效粗加工是否集成了这类引擎。
高效粗加工（自适应）Dynamic Motion（CNC Software 公司／Mastercam 的叫法）iMachining（SolidCAM 公司的叫法）
刀具路径
残料加工（rest machining）nokoshi-kezuri
rest machining
只用小刀具加工前一道工序（大刀具）残留下来的地方的路径。[41][42]
在现场比用小刀具切削整个面所需的时间短得多。计算哪里有残留时，要用到过程毛坯的信息。
坐标与装夹
过程毛坯（残料跟踪）tochū sozai
in-process stock / in-process workpiece (IPW) / rest stock
切削到前一道工序之后，当前毛坯的形状。CAM 逐工序跟踪它，用来减少下一个操作的空切，或只针对剩余部位加工。[23][26][41]
在现场残料加工和干涉检查的精度会提高。如果不输入毛坯就生成路径，所有操作都会以最初的毛坯为对象来生成路径。
验证
刀具悬伸与刀柄干涉kōgu tsukidashi to horuda no kanshō
tool stick-out / shaft and holder collision / holder clearance
不仅是刀刃部分，刀具的刀颈（柄部）和刀柄也可能撞到侧壁或毛坯。如果在 CAM 中登记了刀柄的形状，就能删除或避让会碰撞处的路径，并计算出避免碰撞所需的最小悬伸长度。[63][64][58]
在现场加长悬伸可以避免碰撞，但容易出现挠曲和振动，必须降低切削条件。IMCO 在球头铣刀的条件资料中指出，悬伸超过刀具直径的 2.5 倍时，应按长刀具用的修正表调整条件。
常见误解“只登记刃长就够了”→ 不登记刀柄的话，就检查不了刀柄的碰撞。
加工的种类
定位五轴（3+2 轴）waridashi go-jiku
3+2 axis / positional 5-axis
用旋转轴把刀具方向倾斜并锁定，在该姿态下进行三轴加工。[31][33][42]
在现场能减少重新装夹，并让短刀具够到深处。数控程序和验证都比五轴联动简单。
常见误解“3+2 不需要五轴机床的特殊功能”→ 需要数控中处理倾斜面坐标系的功能（倾斜面加工指令），以及与机床匹配的后处理器。
基础
CL 数据shī-eru-dēta
cutter location data / CL data / APT
CAM 输出的、与机床无关的刀具位置（和朝向）数据。后处理器把它转换成各台机床的数控程序。[28][43]
在现场同一份 CL 数据，换一个后处理器，就能生成另一台机床用的数控程序。CAM 内的仿真通常看的就是这一阶段的数据。
3
高级：五轴、复合加工与机床仿真
本阶段的目标能把五轴联动和复合加工的程序，连同后处理器、数控功能和机床仿真在内，安全地编制出来
刀具的朝向和
机床的运动是关键。
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多轴
五轴联动加工dōji gojiku kakō
simultaneous 5-axis machining
同时驱动 3 个直线轴和 2 个旋转轴，一边改变刀具朝向一边切削的加工。用于叶轮、涡轮叶片和带倒扣形状等。[42][26]
在现场在 CAM 一侧，关键是刀具朝向的确定方法，以及与机床结构相匹配的碰撞避让。
刀具轴控制（刀具朝向的确定方法）前倾角、侧倾角（倾斜）五轴联动的碰撞避让RTCP、TCPM（刀具中心点控制）与 CAM 的关系
多轴
刀具轴控制（刀具朝向的确定方法）kōgu-jiku no seigyo
tool axis control / tool orientation / tool axis mode
在多轴加工中，决定刀具朝哪个方向的设置。有保持垂直于曲面、向前进方向或侧向倾斜、远离（或指向）某个点或曲线等确定方式。CAM 确定的朝向，经后处理器以方向矢量或旋转轴角度的形式输出到数控程序中。[65][66][43]
在现场朝向的确定方式会使可达范围、刀颈碰撞和精加工表面发生很大变化。机床能倾斜的范围（厂家给出的最小、最大倾角）也要输入 CAM。
常见误解“五轴的话 CAM 会自动确定最佳朝向”→ 确定方式要由人来选。超出范围的部位是删除，还是按极限角度切削，也要自己选。
多轴
前倾角、侧倾角（倾斜）rīdo-kaku / chiruto-kaku
lead angle / lag angle / tilt angle / lean angle（Autodesk）
刀具相对曲面法线倾斜的角度。向前进方向前后倾斜的是前倾角（向后倾斜的叫 lag，后倾），向侧面倾斜的是侧倾角（在 Fusion 中称为 lean angle）。[65][43][59]
在现场球头铣刀尖端中心的线速度为 0，不易切削，所以要加前倾角，用有刀刃的位置来切削。Fusion 的说明是，常用 15° 左右。
常见误解“倾斜之后表面一定会变好”→ 在 KISTEC 的实验中，倾斜加工的表面出现了光泽，但表面粗糙度 Rz 反而是不倾斜时更小。
刀具路径
侧刃铣削（swarf 加工）suwāfu kakō
swarf milling / flank milling
五轴联动中，让刀具的侧面（侧刃）贴着倾斜的壁面进行切削的加工。[42][26]
在现场与用球头铣刀来回走很多条路径相比，一次侧刃加工就能把壁面加工完成。
多轴
五轴联动的碰撞避让dōji go-jiku no kanshō kaihi
collision avoidance (multi-axis) / automatic tool tilting
在刀具的刀颈或刀柄可能撞到工件的位置，通过倾斜刀具来避让的 CAM 功能。需要预先设定避让方向（如远离某点或曲线）以及刀颈、刀柄要保持的间隙。[64][33][42]
在现场短刀具也能够到深处，一次操作能加工的范围变大。
常见误解“有 CAM 的碰撞避让，机床也就安全”→ CAM 的避让检查的是与工件的碰撞。与工作台、主轴头等机床本体的碰撞，要用机床仿真来确认。
多轴
奇异点tokuiten
singular point / singularity
由旋转轴的组合造成的姿态：刀具朝向稍有变化，旋转轴就要大幅转动。五轴机床在经过这附近时，旋转轴的运动会变得不稳定。[67][68]
在现场经过奇异点附近时，旋转轴会突然大幅旋转，可能在表面留下划伤或发生碰撞。FANUC 提到的对策有：让路径不要经过其附近、把旋转轴的符号反转、修改程序段中的指令等。
常见误解“奇异点只是五轴机床的问题”→ 工业机器人也有奇异点，关节会急速转动。在机器人加工中，有报告提出切换逆运动学解的类型来通过奇异点的方法。
多轴
RTCP、TCPM（刀具中心点控制）与 CAM 的关系āru-tī-shī-pī
RTCP (rotation tool center point) / TCPM（Heidenhain） / TCPC（Haas） / tool center point control
即使旋转轴转动，数控系统也会自动补偿直线轴，使刀具尖端停留在程序指定的位置的功能。RTCP、TCPM、TCPC 等，各厂家的叫法不同。[69][70][71][72][73][74][67]
在现场数控系统具备这个功能的话，后处理器只需原样输出刀具尖端的位置和朝向即可（FANUC 的说明是，以矢量指令朝向，就可以不受机床结构影响而使用同一个程序）。不具备的话，则由后处理器计算到旋转中心的距离并全部做补偿。
常见误解“机床上打开 RTCP，后处理器就不用改”→ 如果后处理器的设置与机床的 RTCP 状态不一致，补偿就会重复或遗漏。Cimatron 的说明是，后处理器（GPP2）必须始终与机床的 RTCP 状态保持一致。
补偿
刀具半径补偿用 CAM 还是用数控kōgu-kei hosei
cutter radius compensation / in computer / in control / wear
把路径偏移一个刀具半径的量。有三种方式：由 CAM 计算并输出已补偿路径（计算机侧）；用数控的 G41/G42 让机床来偏移（控制侧）；两者结合，由机床只补加磨损量（磨损补偿）。[49][35]
在现场采用磨损补偿的话，精加工尺寸出现偏差时，现场只需输入刀具直径的差值就能修正。在 Fusion 中，控制侧的补偿只用于精加工的路径。
常见误解“磨损补偿值里要输入刀具半径”→ 采用磨损补偿时，CAM 已经偏移了一个半径，所以机床里只输入与实际刀具之间的差值。Fusion 的说明是，磨损补偿用负值输入，反向磨损（inverse wear）补偿用正值输入。
补偿
刀具长度补偿（CAM 与数控的分工）kōgu-chō hosei
tool length offset (G43 H) / tool length compensation
用数控的刀具长度补偿（G43 H 等）来吸收各把刀具长度的差异。数控系统会从补偿表中取出主轴基准点到刀具尖端的长度加进去再运动，所以 CAM 只需按刀具尖端的位置输出坐标即可。[35][21][22][24]
在现场首次运行发生碰撞，常见原因是刀具长度值或调用的补偿号有误。CAM 刀具库中的长度用于干涉计算，不能代替机床上的补偿值。
常见误解“CAM 里已经输入了刀具长度，机床上就不用测了”→ 实际装好的刀具长度要测量后输入补偿表。
验证
机床仿真kikai shimyurēshon
machine simulation
把机床结构（工作台、主轴头、旋转轴）也显示在屏幕上，检查刀具、刀柄、夹具与机床之间的干涉以及行程超限。[26][76][77][75]
在现场在五轴和复合加工中，比起与工件的碰撞，机床各部件之间的碰撞和行程超限更容易引发事故，而且只有在这里才能发现。
常见误解“选了机床类型就会和实机一样动作”→ Siemens 的说明是，通过嵌入控制系统厂商的数控软件，并用按实机调整过的模型来运行，使动作接近实机。模型是否可靠决定了结果。
验证
基于 G 代码与基于 CL 数据的仿真jī-kōdo bēsu to shī-eru dēta bēsu
G-code based simulation / CL-data (toolpath) based simulation
CAM 内的仿真大多是用经过后处理器之前的 CAM 内部路径（CL 数据）来观察运动。基于 G 代码的机床仿真，则直接读取后处理之后要送往机床的数控程序本身来运行。[75][34][32][43]
在现场后处理器的错误，以及像宏程序那样只出现在数控程序中的动作，只有基于 G 代码才能验证。用 G 代码运行，还能准确算出包括换刀在内的加工时间（Siemens）。
常见误解“CAM 里已经仿真过，就不需要数控验证软件”→ 两者看的数据不同。在重做后处理器之后，以及五轴、复合加工中，差别尤其明显。
验证
NC 验证软件enu-shī kenshō sofuto
NC verification software
读入后处理之后的数控程序本身，再现机床动作的软件（VERICUT、NCVIEW 等）。可以不依赖 CAM 来验证。[34][32]
在现场即使车间使用多种 CAM，也能用同一把尺子检验数控程序。NCVIEW 还能模拟宏并估算加工时间。
验证
后处理器定制posuto no kasutamaizu
post processor customization / post configurator
把公开提供的通用后处理器，按自己的机床、数控系统和车间的书写习惯进行修改。需要设置输出的 G/M 代码、单位、换刀步骤、旋转轴范围以及有无 RTCP 等。[29][4][48][25][69][28]
在现场如果一直用不匹配的后处理器，会输出机床上没有的代码或不同的格式，成为报警和事故的根源。后处理器的编写方式因 CAM 而异（Fusion 用 JavaScript，FreeCAD 用 Python，NX 用 Post Configurator，Creo 用 GPOST 等）。
常见误解“后处理器做一次就完事了”→ 新的后处理器或改动之后，都要在实机上谨慎验证。
加工的种类
复合加工（车铣复合）fukugō kakō
mill-turn / multitasking
在一台机床上同时完成车削和铣削的加工。需要编程来使多个主轴、刀架的动作同步。[78][76][26]
在现场无需重新装夹就能加工完成，但每台机床各自的后处理器和机床仿真变得更加重要。
复合
车铣复合的同步（等待）mirutān no dōki
synchronization / wait codes / multi-channel programming
在有两个以上刀架、主轴的机床上，确定哪些工序同时进行、在哪里相互等待并编程。在 CAM 中按刀架排列工序，并插入等待同步的位置。[79][80][76]
在现场把可以同时切削的工序重叠起来，节拍时间就会缩短。等待同步设错的话，刀架之间或与工件有碰撞的危险，所以要用机床仿真来确认。
复合
平衡切削（pinch turning）baransu katto
balanced turning / pinch turning / balance cutting
用相对的两个刀架上的刀具，像夹住工件一样同时切削同一形状的车削。按 FeatureCAM 的说明，第 1 把刀留下的螺旋状余量由第 2 把刀切掉，每把刀的进给按 2 倍计算，精加工时间减半。[79][80]
在现场由于从两侧切削，可以减小工件的让刀（挠曲）量（Mazak 的说明）。在细长轴的车削中很有效。
常见误解“平衡切削 = 跟随车削”→ 跟随车削是第 2 把刀跟在第 1 把刀稍后的位置，切削更深一层的粗加工方式，两者不同。
自动化
CAM 中的工件测量（触发式测头）处理wāku sokutei
probing / on-machine probing / Probe WCS
在机床上安装触发式测头，测量毛坯或工件的位置和大小。在 CAM 中创建测头操作后，可以调用数控的测量循环（宏）来更新工件坐标系，或在加工过程中检查尺寸。[81][82][48][35][83]
在现场与手动找原点相比，重复精度更好，测得的值超出允许范围时还能让机床停机。
常见误解“在 CAM 里做了测头操作，在任何机床上都能运行”→ 需要机床侧的测量循环，以及与之对应的后处理器。
自动化
加工模板与知识库（自动化）kakō tenpurēto
operation template / machining knowledge / knowledge-based machining
把常用的操作组合（刀具、条件、路径设置）作为模板保存，下一个零件时调用使用。也有按形状特征自动套用公司内部标准或熟练者做法的机制。[84][48]
在现场可以减少不同编程人员之间的条件差异，加快程序编制。Fusion 的模板以公式保存数值，所以可以设置成随刀具直径等自动变化。
常见误解“套用模板就不用检查了”→ 形状不同的话，会有不适用的地方。套用之后也要用仿真来确认。
自动化
特征识别（加工特征识别）keijō ninshiki
feature recognition / hole recognition / feature-based machining (FBM)
CAM 根据 3D 模型的形状，自动找出孔、型腔、槽等加工特征，并分配加工操作。Fusion 的孔识别会寻找圆柱面，并分配中心孔、钻孔、锪孔、镗孔、攻丝、铰孔的组合。[51][48][85][5]
在现场对于孔多的零件，可以省去逐个选孔的麻烦并减少漏选。NX 的说明是，它可以读取模型上附带的公差和表面粗糙度（PMI）来选择加工方法。
常见误解“没有 CAD 的特征历史就识别不了”→ 它是根据形状来识别的，所以用 STEP 接收的、没有历史的模型也能使用。CAD 的设计特征与 CAM 的加工特征是两回事。
数据
B-rep（边界表示）bī-reppu
boundary representation / B-rep
用包围立体的面、棱线、顶点的连接关系来表示立体的方法。许多 CAD 的内核都使用它。[13][86]
在现场如果面的连接断开，就无法闭合成立体，CAM 也就不能当作实体处理。读入时的“缝合面”就是修复这种连接的操作。
数据
建模内核moderingu kāneru
geometric modeling kernel
负责 CAD 形状计算的核心软件组件。代表例有 Parasolid（Siemens）和 ACIS（Spatial）。[13][86]
在现场使用相同内核的 CAD 之间，容易用该内核的格式传递形状。
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应用：最新趋势与整个工厂
本阶段的目标能把 CAD/CAM 放在整个工厂的数据流（设计→加工→测量→管理）中来定位，并评估新技术
这是整个工厂的
数据的故事哦。
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让 3D 模型携带信息
PMI（产品制造信息）MBD（基于模型的定义）STEP AP242ISO 10303（STEP）
→ 能说明用带公差的 3D 模型代替图纸进行交接的条件（语义 PMI、AP242）
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数据
PMI（产品制造信息）pī-emu-ai
product and manufacturing information / PMI
附加在 3D 模型上的尺寸、公差、基准、表面粗糙度等信息。分为软件能读懂含义的语义 PMI，和只有外观的图形 PMI。[87][88]
在现场如果是语义 PMI，CAM 和测量软件可以读取公差，用于选择加工方法和测量。
常见误解“3D 模型上带有文字就等于传递了 PMI”→ 只有外观的 PMI，软件是读不懂的。
数据
MBD（基于模型的定义）emu-bī-dī
model-based definition (MBD) / model-based enterprise (MBE)
不用图纸，而是把带有尺寸、公差等信息（PMI）的 3D 模型作为产品的正式定义来使用。把该模型在整个工厂中通用的理念称为 MBE（基于模型的企业）。[89][90][48]
在现场如果带公差的 3D 模型能一直传到 CAM 和三坐标测量机，就能减少看图纸重新输入的麻烦和读错的情况。
常见误解“交出 3D 模型就是 MBD”→ 只有形状的模型（如只含形状的 STEP AP203）传递不了公差。NIST 还研究了用 AP242 把 PMI 传给 CAM 和测量时存在的课题。
数据
STEP AP242suteppu ē-pī nī-yon-nī
ISO 10303-242 / AP242
STEP（ISO 10303）中，用于同时交换 3D 模型和 PMI 的应用协议。继 2014 年版之后，已发布 2025 年版。[88][91][89]
在现场用 AP242 导出的话，可以连同 PMI 一起传递给其他公司的 CAD、CAM 和测量软件。
常见误解“只要是 STEP 就都能传递公差”→ 用哪个 AP、怎样导出，所传递的信息都不同。
标准与通信
ISO 10303（STEP）ai-esu-ō ichiman-sanbyaku-san
ISO 10303 / STEP
用于在不同系统之间表示和交换产品数据的国际标准系列。它处理从设计、制造、使用、维护到报废的整个产品生命周期的数据，并按用途分为不同的应用协议（AP203、AP214、AP242 等）。[92][45]
在现场CAD/CAM 之间交换的 STEP 文件（.stp）基于该标准第 21 部分的格式。
常见误解“STEP 是一种文件格式”→ 它是由许多部分组成的标准系列，不同 AP 能传递的信息不同。
标准与通信
QIF（质量信息标准）kyū-ai-efu
Quality Information Framework / QIF / ISO 23952
用 XML 交换测量计划、测量结果、带 PMI 的形状等制造质量信息的标准。由 DMSC 制定，成为国际标准 ISO 23952:2020。[95][96]
在现场从模型的 PMI 到测量计划、测量结果，都可以用同一种格式串联起来，承担 MBD 在质量方面的工作。
标准与通信
MTConnectemu-tī konekuto
MTConnect / ANSI/MTC1.4-2018
用通用语言（数据字典和语义模型）采集机床等设备所产生数据的公开、免费标准。名为“代理”（agent）的软件保存机床的数据，通过 HTTP 和 XML 响应查询。[97]
在现场不同厂家机床的运行数据可以用同样的形式采集，便于接入运行监控和 MES。也有处理刀具信息（Cutting Tools）的部分。
常见误解“MTConnect 和 OPC UA 是同一种东西”→ 它们是不同的标准。MTConnect 以数据含义（字典）为核心来规定，并说明通信方式不限于 HTTP、XML。
标准与通信
OPC UAō-pī-shī yū-ē
OPC Unified Architecture / OPC UA
OPC Foundation 于 2008 年发布的、不依赖机型和操作系统的通信框架。具备加密和认证，并能建立赋予数据含义的信息模型。[98][99][100]
在现场针对机床有一个名为“OPC UA for Machine Tools（OPC 40501-1）”的通用信息模型（配套规范），可以把机床状态和作业信息传给 MES、ERP 等。
常见误解“只要支持 OPC UA，就能和任何机床用相同的内容对话”→ 各类机型共通的内容，是由配套规范（companion specification）来规定的。
标准与通信
umatiumati
universal machine technology interface / umati / OPC 40501
推广用 OPC UA 连接机床所需的通用约定（配套规范的用法，以及加密、端口等实现规则）的举措。作为基础之一的机床用 OPC 40501-1，是寻求统一接口的德国机床制造商协会（VDW）与 OPC Foundation 共同制定的规范。[100][99][101]
在现场目标是“一连接就能用（即插即用）”，让不同厂家的机床能用同一个软件查看。
常见误解“umati 是独立的通信标准”→ 它不是 umati 单独的规范，而是以 OPC UA 的配套规范为基础。
工厂
MES（制造执行系统）emu-ī-esu
manufacturing execution system / MES
在工厂车间管理生产指令、进度、设备状态、质量等的系统。与 CAM、PLM、工具管理和机床相连。[5][99][102]
在现场把 CAM 生成的数控程序和刀具信息接入 MES 后，就能知道该在什么时候准备哪把刀具，减少准备上的遗漏。
工厂
工具管理（Tool Management）kōgu kanri
tool management / tool data management / tool lifecycle management
用一个数据库管理刀具、刀柄和组装好的刀具（刀具装配体）的尺寸、3D 形状、库存、存放位置等。把同样的刀具数据提供给 CAM、仿真、对刀仪、MES 和 ERP。[103][104][5]
在现场CAM 内的刀具与现场的实物一致，仿真的可靠性和装夹准备的速度都会提高。
常见误解“有了 CAM 的刀具库就不需要工具管理”→ 刀具库只是 CAM 内的台账。工具管理则把采购、库存、测量乃至机床贯通到整个工厂。
工厂
数字孪生dejitaru tsuin
digital twin / ISO 23247
用传感器数据或仿真来映射实物机床、产品、工序而得到的虚拟模型。无需接触实物就能查看状态，或试验变更的影响。面向制造业的框架由 ISO 23247（2021 年起）规定。[105][106][75]
在现场在加工中，最常见的例子是机床仿真：在嵌入真实数控软件的虚拟机床上运行数控程序。
常见误解“有 3D 模型就是数字孪生”→ 关键在于它与实物数据关联并不断更新，且双向交互。
工厂
加工时间估算与成本估算kakō jikan mitsumori
machining time estimation / cycle time estimation / cost estimation
根据刀具路径或数控程序的仿真来估算加工时间，并以此得出成本和报价。[75][32][107]
在现场如果连快速移动、定位和换刀的时间都计入来估算，接单前对成本的判断会更准确。最近也出现了用 AI 估算加工时间的工具。
常见误解“CAM 显示的时间 = 实际时间”→ 仅按路径长度和进给来计算，可能漏掉加减速和换刀的时间。用数控程序运行的仿真更接近实际。
工厂
混合加工（增材＋切削）haiburiddo kakō
hybrid manufacturing / additive + subtractive / DED hybrid
在一台机床上同时完成金属增材制造（DED：用激光熔化金属粉末进行堆积的方式等）和切削的加工。一次装夹就能先堆积再切削。[108]
在现场堆积部位的精加工，以及修复和涂层，都可以在同一次装夹中完成。
工厂
机器人加工的 CAMrobotto kakō
robotic machining / robot milling / offline robot programming
在工业机器人末端装上主轴，进行切削或钻孔的加工。适合大型工件，但刚性比机床低，刚性和精度会随姿态变化。有专用软件把 CAM 的刀具路径转换成机器人的动作。[109][68][110]
在现场Robotmaster（Hypertherm 公司）会导入 Mastercam 的 CAD 和路径，先用仿真确认机器人的错误和碰撞，然后再输出程序。在研究方面，有通过标定和误差补偿提高精度的例子（1996 年），以及调查各姿态下的刚性并尝试在奇异点处加工的例子（2025 年）。
常见误解“六轴机器人可以代替五轴机床”→ 两者的刚性和定位精度不同，必须考虑弹性变形引起的误差。
工厂
云端 CAD/CAMkuraudo kyado kyamu
cloud CAD/CAM / cloud-native CAD / SaaS
把软件的计算和数据存放位置放在互联网另一端（云端）而不是自己电脑上的 CAD/CAM。有在浏览器中运行的“云原生”产品（Onshape），也有把数据管理和后处理器库放在云端的产品（NX X）。[111][48]
在现场模型和 CAM 设置可以在同一处进行版本管理，多人也能同时处理同一份数据。
常见误解“云端 CAD/CAM 的机制都一样”→ 全部在浏览器中运行的产品，和在电脑软件上追加云功能的产品，构造是不同的。
工厂
AI 生成刀具路径ēai ni yoru kōgu keiro sakusei
AI-assisted CAM / AI toolpath generation
由 AI 读取 3D 模型的形状，协助完成加工特征识别、加工方法和刀具候选的提出、直至刀具路径生成的尝试。截至 2026 年 10 月，它们还处于作为 CAM 附加功能（如 CloudNC 的 CAM Assist）或 CAM 厂商推出的新功能而出现的阶段。[85][107]
在现场对于定型零件，有可能缩短编程时间。Siemens 指出的方向是由 AI 协助确认形状、提议加工方法和推荐刀具。
常见误解“AI 生成的路径可以直接使用”→ 各公司的数字（如数分钟完成 80% 的工作）是宣传数据。生成的路径需要仿真和人工确认。
标准与通信
STEP-NC（ISO 14649、ISO 10303-238）suteppu enu-shī
STEP-NC / ISO 14649 / ISO 10303-238 (AP238)
作为 G 代码（ISO 6983）的替代方案而提出的、面向数控系统的数据模型。它基于产品数据的思路来描述加工信息，有 ISO 14649（应用参考模型）和 ISO 10303 AP238（解释模型）两种形式。[93][94]
在现场人们期待它能让形状与加工信息保持关联地在 CAD、CAPP、CAM、CNC 之间流转，并带来可以双向交互的数控系统。
常见误解“STEP-NC 就是让数控系统读取 STEP 文件”→ 它不只是形状数据，而是用来描述加工工序和条件的模型。
没有找到。也可以换个说法（英文、读音）再搜索。
CAD/CAM 的其他页面
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CAD/CAM 基础
CAD、CAM、CAE 的区别、CAM 的 8 个步骤、CAM 的种类、35 个术语。
▶CAM 模拟体验
在浏览器里确定形状，选择刀具和切削方式，3D 毛坯就会被切削，并输出 NC 程序。支持 2.5D、3D 曲面、3+2、五轴联动。
?CAM 选型诊断
选择机床、加工形状、旋转轴、现用 CAD 等，即可看到所需的版本和已确认支持的 CAM（不排名）。
▲轴数与许可
2.5D、3D、3+2、五轴联动各档位，以及以后能否追加。3+2 归在哪一档，各厂商有 3 种做法。23 款产品的对比表。
⌂机床厂商 × CAM
22 家机床厂商的合作 CAM、认证后处理、机床模型，以及各家自己的对话式编程与数字孪生。各数控系统 NC 写法的差异。
▣按机床类型看 CAM
龙门五面加工机、五轴联动、模具、复合加工、走心机、线切割、齿轮、工具磨削等 12 个领域。各领域的专用 CAM 与依据的强度。
◍日本与全球
全球 CAM 市场约 31 亿美元（2025 年）。随衡量标准而变的排名、各地区的情况、日本的国产 CAM、中国，以及行业重组年表。
≋刀具路径的种类
轮廓、型腔、孔、高效粗加工、摆线加工，等高线、平行（扫描线）、沿面、铅笔式清根、残料加工。附摆线槽加工与首次切深参考值的计算。
▤CAD/CAM 厂商与产品图鉴
把 57 款产品分为 9 个用途分组。含所属集团（母公司）关系图、在 CAD 内运行的 CAM、擅长领域、行业、AI 功能、日本窗口。
⇄数据格式
STEP（AP203、AP214、AP242）、IGES、Parasolid、ACIS、DXF、DWG、STL、3MF 各自能传递什么，以及交换时出现的问题。
⌖坐标系、后置处理、DNC
工件坐标系 G54、毛坯与刀具库、仿真的 4 个阶段、后置处理器、DNC 运行、常见失误检查清单。
⟲五轴加工
3+2 与五轴联动的区别、机床构成、刀具中心点控制等 NC 功能、标定、常见失误、五轴计算。
📚参考资料
术语说明参考了 CAM 厂商的官方帮助、标准组织（ISO、NIST、OPC Foundation、MTConnect）以及公共机构和大学的公开资料（2026-10-14 查证），并用自己的话写成。商标名称（Adaptive Clearing、Dynamic Motion、iMachining 等）是各公司的叫法。
- Siemens Digital Industries Software“Computer-aided design (CAD)（术语解说）”
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）《术语表：CAD》
- Siemens Digital Industries Software“Computer-aided manufacturing (CAM)（术语解说）”
- FreeCAD project“CAM Workbench（FreeCAD Documentation）”
- Siemens Digital Industries Software《计算机辅助制造 (CAM)》（中文术语解说，无自动翻译标注）
- Siemens Digital Industries Software“Computer-aided engineering (CAE)（术语解说）”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）《Chang, T. The Advances of Computer-Aided Process Planning》（NISTIR 441, 1983）
- PTC“PLM (Product Lifecycle Management)”
- Siemens Digital Industries Software《Product data management (PDM)》（术语解说）
- 日本国土交通省国土技术政策综合研究所（国総研）《BIM/CIM 培训资料 2.3.1 实体三维建模方法（Ver.1.0）》
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）《术语表：实体建模》
- Autodesk“Fusion Help: Convert a mesh body to a solid body”
- Siemens Digital Industries Software“Parasolid”
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）《术语表：曲面建模》
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）《术语表：STL 文件格式》
- 美国国会图书馆（Library of Congress）“STL (STereoLithography) File Format Family（fdd000504）”
- Autodesk“Fusion Help: Modeling modes in Fusion”
- Autodesk“Fusion Help: Use the Timeline”
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）《术语表：直接编辑》
- Autodesk“Fusion Help: Setup tab (milling and cutting) reference（WCS 的设定方法）”
- 三菱电机（Mitsubishi Electric）“The Basics of CNC Machining Programming (for Machining center) e-Learning 教材（PDF）”
- Haas Automation, Inc.“Mill Operator's Manual 8 - Part Setup（在线版）”
- Hexagon（ESPRIT）“ESPRIT Milling”
- Haas Automation, Inc.“Mill Operator's Manual 11 - Operation（在线版）”
- PTC“PTC Store: Creo Machining Suite”
- Dassault Systèmes“DELMIA Machining - Online Store（方案与价格）”
- Autodesk“Inventor CAM 2020 Help: To Simulate and Post Process the Toolpaths”
- Czech Technical University in Prague（Acta Polytechnica）“Vavruška P. Creating a Multi-axis Machining Postprocessor（Acta Polytechnica 52(4), 2012）”
- Autodesk“Autodesk Fusion Post Processor Library”
- 熊本大学 工学部技术部“通过远程缓冲器实现 NC 铣床的 DNC 运行（仓田 大，技术部报告 2018 年度）”
- Autodesk“Fusion for Personal Use Changes（Fusion Blog，2020 年的变更公告与 FAQ）”
- Simple Tech Co., Ltd.“Simple Tech 首页（NCVIEW）”
- Hexagon“WORKNC”
- CGTech（VERICUT）“About VERICUT”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）“The NIST RS274NGC Interpreter – Version 3（NISTIR 6556, 2000）”
- Sandvik Coromant“Slicing and trochoidal milling（技术信息）”
- Autodesk“Fusion Help: 3D Adaptive Roughing（旧称 Adaptive Clearing）reference”
- Autodesk“Fusion Help: Scallop Finishing reference”
- Sandvik Coromant“Profile milling（技术信息）”
- Autodesk“Fusion Help: Setting machining heights”
- Autodesk“Fusion Help: rest machining 的搜索结果（Rest Machining 的说明）”
- C&G Systems“CAM-TOOL”
- Siemens AG《Milling with SINUMERIK — 5-axis machining Manual, Edition 05/2009》（6FC5095-0AB10-0BP1）
- Autodesk“Fusion Help: Stock to Leave reference”
- 美国国会图书馆（Library of Congress）“STEP-file, ISO 10303-21（Sustainability of Digital Formats, fdd000448）”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）“Initial Graphics Exchange Specifications（收录于 NIST SP 958）”
- University of Victoria（MECH 410 讲义资料）“CAD Data Exchange（10b）”
- Siemens Digital Industries Software“NX X Manufacturing Standard”
- Autodesk“Fusion Help: Cutter Radius Compensation reference”
- Sandvik Coromant《Ramping》（技术信息：直线斜线下刀与圆弧斜线下刀 = 螺旋插补）
- Autodesk“Fusion Help: Hole Recognition strategy”
- Autodesk“Fusion Help: Drilling strategies”
- CNC Software, LLC（Mastercam）《What is Dynamic Motion and should I be using it?》（Mastercam 博客）
- SolidCAM“iMachining Overview”
- ModuleWorks GmbH《ModuleWorks Announces Successful Acquisition of Celeritive Technologies》（2024-05-21）
- OPEN MIND Technologies AG“CAM software（hyperMILL 介绍）”
- CNC Software, LLC（Mastercam）《How Mastercam OptiRough can save you hours of CNC programming time》（Mastercam 博客）
- IMCO Carbide Tool Inc.《Technical Resources: Adjustments for Ball Nose End Mills》（PDF, p.135）
- 地方独立行政法人 神奈川县立产业技术综合研究所（KISTEC）“横田知宏《使用球头铣刀的加工表面品质研究》KISTEC 研究报告 2020”
- Autodesk“Fusion Help: Smoothing reference”
- Autodesk“Fusion Help: Transitions Between Cutting Passes reference”
- 三菱综合材料（Mitsubishi Materials）《Up & down cut milling》（技术讲座 Face milling）
- Autodesk“Fusion Help: Shaft and Holder Modes reference”
- Autodesk“Fusion Help: Avoid collisions in a toolpath”
- Autodesk“Fusion Help: Primary Tool Axis Mode（Lead and Lean）”
- Autodesk“Fusion Help: Limit the tilting angle”
- Fuji Technology Press（作者：须藤雅子，发那科株式会社）“Development Report: Advanced Control Technologies for 5-Axis Machining, IJAT 1(2)（2007）”
- 砥粒加工学会（砥粒加工学会志）“加藤大晖等《基于离线示教的大型工业机器人在奇异点处切削加工的研究》第 69 卷第 9 号 pp.493-500（2025）”
- Cimatron（Sandvik 集团）“Cimatron 2026 Online Help: RTCP Settings（GPP2）”
- Cimatron（Sandvik 集团）“Cimatron 2026 Online Help: Full RTCP (M128)”
- Cimatron（Sandvik 集团）“Cimatron 2026 Online Help: Table RTCP”
- Beckhoff Automation“TwinCAT CNC Programmierung: Rotation Tool Center Point (RTCP)（德语）”
- DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH“TNC 640 User's Manual Conversational Programming（892903-20）”
- Haas Automation, Inc.“G234 Tool Center Point Control (TCPC)”
- Siemens Digital Industries Software（NX Manufacturing 博客）“How NX CAM simulation capabilities validate machines and processes（2020-03-02）”
- GibbsCAM（Sandvik 集团）“GibbsCAM 首页”
- Autodesk“Autodesk Fusion with PowerMill（日语，价格与购买）”
- Autodesk“Autodesk Fusion 产品页面（日语，含价格与个人用途说明）”
- Autodesk“FeatureCAM 2025 Help: Automatic synchronized turning”
- Yamazaki Mazak“HQR CNC Turning Centre（欧洲网站产品页面）”
- Autodesk“Fusion Help: Probe WCS strategy”
- Autodesk“Fusion Help: Inspection for manufacturing”
- DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH“TNC 640 User's Manual Programming of Measuring Cycles for Workpieces and Tools（1303409-23）”
- Autodesk“Fusion Help: Operation templates reference”
- Siemens Digital Industries Software（NX Manufacturing 博客）“AI has arrived for CAM programming: smarter, faster and built for industry（2025-09-03）”
- Spatial Corp.（Dassault Systèmes）“3D ACIS Modeler”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）“STEP File Analyzer and Viewer”
- ISO“ISO 10303-242:2014 Managed model-based 3D engineering（概要。另有新版 ISO 10303-242:2025）”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）“Fischer, K. 等 Model-Based Definition and STEP AP242 for CAD-to-CAM/CMM data exchange（NIST GCR 15-1009, 2015）”
- 美国国家标准与技术研究院（NIST）“Hartman, N. 等 Minimum information model for model-based definition（NIST GCR 18-015, 2017）”
- AP242 项目（ap242.org）“AP242 portal”
- ISO“ISO 10303-1:2021 Overview and fundamental principles（概要。页面上已标为废止，并提到 ISO 10303-1:2024）”
- ISO“ISO 14649-1:2003 Data model for computerized numerical controllers — Part 1: Overview and fundamental principles（概要）”
- NIST（出版物页面。刊载期刊为 International Journal of Production Research）“Xu, X., Wang, H. 等 STEP-compliant NC research: the search for intelligent CAD/CAPP/CAM/CNC integration（2004）”
- ISO“ISO 23952:2020 Quality information framework (QIF)（概要）”
- Digital Metrology Standards Consortium（DMSC）“QIF 网站（About QIF）”
- MTConnect Institute（AMT）“MTConnect Standard Part 1 – Overview and Fundamentals v1.4.0（ANSI/MTC1.4-2018）”
- OPC Foundation“Unified Architecture（OPC UA 概要）”
- OPC Foundation（与 VDW 联合）“OPC 40501-1 OPC UA for Machine Tools Part 1 v1.02.0: 1.1 Scope”
- umati“About umati - universal machine technology interface”
- OPC Foundation（与 VDW 联合）“OPC 40501-1: 1.2 Organizations（VDW 的说明）”
- TDM Systems GmbH（Sandvik 集团的全资子公司）“MES interface”
- TDM Systems GmbH（Sandvik 集团的全资子公司）“What is Tool Data Management?”
- TDM Systems GmbH（Sandvik 集团的全资子公司）“CAM interface”
- Siemens Digital Industries Software“Digital twin（术语解说）”
- ISO“ISO 23247-1:2021 Digital twin framework for manufacturing — Part 1: Overview and general principles（概要）”
- CloudNC Ltd“CAM Assist by CloudNC - AI CAM Programming（首页）”
- DMG森精机株式会社“Press Release: LASERTEC 3000 DED hybrid（2021-09-30）”
- 日本机械学会（JSME International Journal Ser. C）“Shirase, K. 等 Articulated Robot Application in End Milling of Sculptured Surface, 39(2), pp.308-316（1996）”
- CNC Software, LLC（Mastercam）“What the Mastercam-Robotmaster® Partnership Means for You（Mastercam 博客）”
- PTC（Onshape）“Onshape CAM Studio”