聚光灯
CNC 程序员、制造工程师、CAM 软件开发人员、CNC 机械师、CAM 自动化工程师、CNC 应用工程师、CAM 集成专家、CAM 小组负责人、CAD/CAM 专家
How does an idea for a product become a reality? The first step is to create a visual design of the product concept using computer-aided design (CAD) software. Once this virtual model is finished, it’s time to make the product’s individual parts using computer-aided manufacturing (CAM) software and Computer Numerical Control (CNC) manufacturing machines.
CAM 程序员通过 CAD 和 CAM 软件告诉数控机床如何切割、钻孔、铣削和钻孔,将原材料加工成产品零件所需的任何形状。他们负责监督和质量控制这些过程,使机器在所需参数范围内加工零件。
As All3DP explains it, “CAM software prepares a drawing for production.” The software uses G-code programming language to translate CAD models into instructions that CNC machines can follow. It literally tells “motors where to move, how fast to move, and the programmed path they should follow,” while also checking for geometrical errors and calculating machine parameter adjustments.
- 为制造产品所需的重要部件编程的软件
- 为无数行业提供源源不断的零部件,为经济做出贡献
“The most rewarding aspect of my career is undoubtedly my capacity to transform concepts into tangible realities. It is immensely gratifying to witness an idea evolve from its blueprint to a functional, spatial presence,” says Chris Lee, CAM Programmer for Hadrian. “My career is devoted to bolstering America's capabilities in [the manufacturing] sector, a pursuit that instills a profound sense of purpose and fulfillment.”
工作日程
CAM 程序员从事全职工作,根据目标和时间安排需要加班。他们的工作通常在室内的工厂或车间进行,但也可能需要出差到各地完成现场任务。
典型职责
- 审核草图、技术图纸、3D 电脑设计、蓝图和其他参考文件
- 审核所需制件的书面说明和规格
- 讨论最终产品的需求、数量和成本
- 确定工作流程顺序
- 使用计算机辅助设计软件为计算机辅助制造软件渲染模型
- 创建或修改 CAM 程序以指导机器
- 跟踪软件变更。确保更新与机器兼容
- 与数控机床操作员合作,或按照工作描述进行操作(有些程序员也是机械师或操作员)
- 根据需要执行在线和离线数控机床编程
- 调整刀片、夹具等机器部件。
- Determine which blank types to use to create a workpiece
- Verify the tolerance of materials to be machined
- 使用车削、铣削、钻孔、塑形和研磨等工艺创建零件
- Keep an eye on machine feeds and speeds
- 检查物品是否有缺陷。根据需要调整机器
- 使用测量仪器确定最终加工件的尺寸。确认完成的产品符合要求
- 诊断机器故障并进行小修
- 存储、标记和参考规格数据
额外责任
- 穿着必要的个人防护设备,并遵守既定的安全协议
- 保持最新的技术手册
- 维护技术文档和数据电子表格
- 更新材料和消耗品库存清单;订购用品
- 培训和指导新的 CAM 程序员、机械师、操作员和技术员
- 保持工作区域清洁,对机器进行日常维护
软技能
- 警觉性
- 分析性的
- 谨慎的
- 以合规为导向
- 批判性思维
- 注重细节
- 纪律
- 循序渐进
- 耐心
- 规划和组织
- 解决问题的能力
- 健全的判断力
- 劲力
- 团队合作
- 时间管理
技术技能
- Knowledge of G-code programming language and commands:
- G:机械运动
- M:杂项机器操作
- F:饲料
- S:速度
- T:工具
- Computer-aided manufacturing software like Autodesk Fusion 360, SOLIDWORKS, Solid Edge, Siemens NX CAM, GibbsCAM, Mastercam, etc.
- Computer-aided design programs like Autodesk AutoCAD, CATIA, PTC Creo Parametric, and SolidCAM
- Procedure management programs like Hexagon Metrology PC-DMIS
- 熟悉数控机床(刳刨机、水切割机、等离子切割机、激光切割机、铣床、车床、放电加工机等)。
- 熟悉千分尺、卡尺、整形器、磨床和钻床等工具和设备
- 熟悉金属加工、钎焊、热处理和焊接等工序
- 熟悉液压系统、电气线路、润滑油和电池
- 熟悉金属和金属合金,包括钢、黄铜、铝、铜、锌、铅、钒和锰
- 各行各业的机械制造/机械加工车间
“Individuals pursuing a career in my field have the flexibility to explore opportunities across various types of organizations, ranging from large technology conglomerates to burgeoning startups,” Chris Lee notes. “With CAM programming skills being widely applicable, professionals can find rewarding roles in an array of industries that rely on manufacturing processes. These sectors may include, but are not limited to, aerospace, defense, commercial manufacturing, and prototype development.”
CAM 程序员负责为数控机床编写指令,以生产符合非常精确规格的产品。他们的工作必须一丝不苟、不出差错,因为他们要考虑多种因素,如使用正确的材料、工具和设备。
制造业的工作场所可能很嘈杂,有许多危险需要警惕。直接使用数控机床或在数控机床周围工作的程序员必须意识到所有风险,并根据需要佩戴适当的个人防护装备,包括护目镜、听力保护装置和手套。
Chris Lee 提供了内部情况:"对我来说,典型的一天是从深入审查指定的项目蓝图开始的,重点是确定潜在的挑战或需要专门工具和考虑的领域。有了自己的方法框架,我就会与 CAM 程序员、坐标测量机检查员和机床操作员召开协作会议。我们对建议的策略进行全面讨论,解决任何其他问题或潜在障碍。
Upon finalizing the most effective approach, I oversee the machine operation to produce the first article and submit it for inspection. Once the initial part is approved, I provide comprehensive work instructions to the operators to commence production. Concurrently, I manage any process errors that arise within our proprietary software or systems, diligently documenting and seeking solutions for the continual improvement of our processes. This ensures a seamless and efficient workflow, fostering an environment of excellence and innovation in our operations.”
An interesting trend that affects computer-aided manufacturing is 3D printing. Shops can now print parts that CNC machines can polish up and finish, which may impact the demand for CAM programming in the future. Meanwhile, there’s an increased demand for CAD and CAM capabilities to be integrated into single platforms (instead of relying on two different programs). Another trend is the use of CAM software digital twins that simulate everything a CNC machine will do. This allows the programmer to troubleshoot ahead of time and make adjustments before pushing the instructions to the actual CNC machine.
Some trends depend on the sector in which the CAM Programmer works. For example, Chris Lee outlines current trends in the aerospace industry. “As we witness the unfolding of a new space race, propelled by companies like SpaceX and their efforts to reduce orbital launch costs, the demand for skilled professionals in 5-axis programming has soared. Due to the intricate nature of the components involved in these cutting-edge projects, versatility and expertise across various machining processes are highly desirable.”
Chris 还指出,"拥有三轴、四轴和五轴加工以及车削和车铣操作经验的程序员在该领域具有显著的竞争优势"。
从事 CAM 编程的人通常喜欢用软件和双手工作。他们有安全意识,在声音较大、相对危险的机器旁工作会感到舒适。他们可能在高中时就喜欢数学和计算机编程课程,或者喜欢在车间课程中做项目。
"克里斯-李解释说:"从事我这种职业的人往往从小就对创造和建造充满热情。"这种热情可以通过各种媒介表现出来,比如纸艺、塑料或金属制品。广泛的兴趣和爱好有助于塑造多方面的思维方式。接触不同的经历可以培养个人解决问题的综合技能和创新方法,这对我们这样一个充满活力的领域至关重要。这些兴趣和追求不仅能丰富个人生活,还能培养基本能力,从而在这个行业取得事业上的成功。
- CAM 程序员至少需要高中文凭或普通教育文凭,但不要求学士学位
- 该领域的许多工作人员都在社区学院或技术学校学习 CAD/CAM 培训课程、获得证书或副学士学位。常见课程包括
- 蓝图阅读
- CAM 编程和 G 代码
- 数控机床的使用
- 计算机辅助设计
- 坐标测量
- 尺寸计量
- 夹具设计
- 车床编程
- 数学(微积分、三角学、线性代数、几何学、统计学)
- 使用 CAD 进行机械制图
- 铣削应用和编程
- 商店安全
- 工具和机械加工
- 车削应用
- 焊接和金属连接
- Students can learn a lot from online courses such as Autodesk’s 19-hour Intro to CAD, CAM, and Practical CNC Machining offered via Coursera. There’s also a four-month Autodesk CAD/CAM for Manufacturing Specialization which includes a hands-on project!
- 雇主通常希望应聘者具备丰富的学术和实际工作经验。合格的求职者可能会获得额外的在职培训或学徒机会
- 可选认证可帮助 CAM 程序员获得晋升资格。认证选项包括
- National Institute for Metalworking Skills - CAM Turning I or CNC Lathe Operations
- Association of Energy Engineers- Certified Measurement and Verification Professional
- 还有针对特定制造商和软件的证书可供选择
"正规教育并不总是成功的先决条件,"克里斯-李说。"证明对该领域的深刻理解和实际操作能力往往比传统教育更有价值。由于许多课程倾向于强调工程原理和理论框架,因此专门针对制造工艺的学术课程非常有限,这进一步强化了这一概念。因此,要想在这个充满活力、不断发展的行业中脱颖而出,展示实际专业知识和实践经验的能力成为了决定一个人资格和准备程度的更重要因素"。
- CAM 程序员应考虑是否要在技术学校或社区学院完成证书或副学士学位课程
- 考虑学费、折扣和当地奖学金的机会(除联邦援助外)。
- 在决定报读校内、在线或混合课程时,请考虑您的时间安排和灵活性。有些课程最好亲自参加,以获得实践经验
- 在高中阶段报名参加大量的数学(算术、代数、几何和三角学)、物理、计算机科学、材料科学和商店课程
- 考虑学习机械制图和蓝图阅读
- Take online CAD/CAM courses from Coursera, Udemy, edX, Pluralsight, LinkedIn Learning, or other sites
- 报读社区学院或职业/技术学校课程,学习 CAD、CAM 和 CNC 加工知识
- 通过与机械加工或车间工作相关的兼职工作获得实际经验
- 开始制作简历,并在学习和积累工作经验的过程中对其进行补充
- 提前查看招聘信息,看看平均要求是什么。
- Request to do an informational interview with a working CAM Programmer or CNC machinist
- 列出您的联系人名单(包括电子邮件地址或电话号码),这些人可能会成为您未来的工作推荐人
- 学习与 CAD、CAM 编程和 CNC 加工相关的书籍、在线文章和视频教程
- 加入在线论坛,向有经验的程序员提问和学习
- 参与专业组织的活动,学习、分享、结交朋友并拓展人际网络
Chris Lee suggests that “Students in high school and college should adopt an exploratory mindset and actively seize opportunities to broaden their experiences. Engaging in diverse activities and projects can help determine one's interests and preferences, providing valuable insights for future pursuits. Embracing both success and failure is essential, as understanding the reasons behind an outcome often leads to accelerated learning and personal growth."
"随着互联网时代的到来,学生们现在可以获得丰富的知识和资源,从而提高他们的技能和理解能力。利用 YouTube 等平台获取教程和指导,可以培养创造力和解决问题的能力。此外,通过社交媒体平台建立网络可以将学生与欣赏和鼓励好奇心的行业专业人士联系起来。与经验丰富的人士进行有意义的对话,不仅能提供宝贵的见解,还可能为将来建立重要的专业关系奠定基础"。

- Check out job portals such as Indeed, Simply Hired, Glassdoor, and Craigslist
- 在申请前尽可能多地积累车间实践工作经验
- Consider enlisting in the military in a machinist career field. You’ll get free paid training and can earn job experience which can be used in either a military or civilian career
- Seek out apprenticeships sponsored by employers, unions, or trade associations
- 向在职的 CAM 程序员和数控机床加工员请教求职技巧
- Consider getting a certificate or an associate’s degree. Academic credentials may help you stand out against the competition
- 向你学校的就业中心寻求帮助,与招聘人员和招聘会联系。
- 提前询问潜在的推荐人,看他们是否会推荐你或写推荐信
- 查看在线简历模板,审查潜在的求职面试问题
“It is essential to demonstrate a proactive approach and an unwavering commitment to excellence,” advises Chris Lee. “This means not only being physically present but also exhibiting readiness to work, learn, and grow professionally. Display genuine enthusiasm and passion for the field, as these traits will resonate with potential employers."
"诚实和正直在求职过程中起着至关重要的作用。要对自己的技能和局限性保持透明,避免美化简历。雇主会欣赏你的坦诚,并在了解情况后决定你是否适合某个职位。认识到作为新人,你可能需要指导和培训,并对有机会学习和作出贡献表示感谢"。
"发展和展示各种相关技能将进一步提高您的成功机会。通过将积极主动的态度、对知识的渴求和相关能力的基础结合起来,你将为在任何行业开展有益的职业生涯做好充分准备"。
- 研究制造商和软件指南。成为所使用程序和机器的专家
- 在任何提供给你的在职培训中都要专心听讲并做好笔记
- 遵循程序,确保编程结果准确无误
- 证明您在独立工作方面值得信赖
- 向你的主管询问如何提高你的 CAD、CAM 和 CNC 机床知识和技能,以便更好地为公司服务。如果他们建议你去考一个证书,那就去考(但要看他们是否愿意支付费用)
- 向比你更有经验的程序员学习一切可以学习的东西。但是,不要走捷径或染上坏习惯。务必遵守雇主规定的程序
- 在团队中有效协作,专注于解决问题
- 以身作则,展示领导力
- 耐心彻底地培训新工人。确保始终佩戴适当的个人防护设备,以避免意外事故以及听力损伤等不太明显的危险
- Stay engaged with professional organizations and unions, such as the International Association of Machinists and Aerospace Workers
最后,克里斯-李提出以下建议:"请记住,你的态度可能是决定你在这一领域取得成功的关键因素。接受这样一个原则,即这不仅仅与你知道什么有关,而是与你如何利用和应用你的知识有关。保持谦虚的态度和开放的心态,迎接每一个机遇。探索新的经验可以带来宝贵的学习和成长,丰富你的个人和职业生活"。
"当你没有答案时,要毫不犹豫地承认,但要努力培养所需的技能和机智,以找到解决挑战的办法。认识到团队合作的重要性以及依靠同事弥补知识差距的价值。这种合作方式将有助于你的成长,使你成为就业市场上更强有力的候选人"。
"归根结底,最受青睐的公司看中的是你解决问题的能力和思维过程,而不是你对每个学科的百科全书式的知识。认识到这一事实,并注重培养成长型思维、适应能力和强大的协作技能,将使您在这个充满活力、回报丰厚的行业中走上成功之路。
网站
- 3Ds Max
- 美国模具制造者协会
- 制造技术协会
- 能源工程师协会
- AutoCAD
- 欧特克 Fusion 360
- 欧特克发明家
- 搅拌器
- CATIA
- 国际制造者和制造商协会
- G2.com
- 想象
- 国际机械师和航空航天工人协会
- 国际机械润滑理事会
- 国际流体动力学会
- 制造.gov
- 制造业研究所
- 国家金属加工技能研究所
- 国家工具和加工协会
- NX - Unigraphics
- 精密机械加工产品协会
- 精密金属成型协会
- Revit
- SketchUp
- Solid Edge
- SOLIDWORKS
- TITANS of CNC Machining (YouTube)
- Unity 3D
书籍
- Computer Aided Design and Manufacturing, by Zhuming Bi and Xiaoqin Wang
- Hot Tech Cold Steel: How Computer-Aided Manufacturing Caught Fire in Ann Arbor and Spread Around the World, by Charles S. Hutchins and Stephanie Kadel Taras
- Math for Machinists, by Mark W. Huth
In terms of resources, Chris Lee suggests using social media to network and YouTube to learn. “In addition,” he writes, “consider seeking hands-on experiences within your local community. Approach businesses or workshops in your area and offer to help with tasks such as cleaning or organizing in exchange for an opportunity to learn and observe. Not only can this initiative lead to valuable learning experiences, but it may also result in potential job offers, as employers appreciate a proactive and dedicated attitude. Embrace creativity and be resourceful.”
许多 CAM 程序员都觉得这份工作很有趣,但有时这份工作做久了也会变得单调乏味。如果您有兴趣了解类似的职业,我们建议您考虑以下职业:
- 锅炉工
- 绘图员
- 平面设计师
- 工业设计师
- 工业机械技师
- 车床和车削机床安装工
- 金属和塑料机械工人
- 磨工
- 工具和模具制造商
- 焊工
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