CAM编程员

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相关职位:数控编程员、制造工程师、CAM软件开发工程师、数控操作员、CAM自动化工程师、数控应用工程师、CAM集成专家、CAM团队负责人、CAD/CAM专家

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数控编程员、制造工程师、CAM软件开发人员、数控操作员、CAM自动化工程师、数控应用工程师、CAM集成专家、CAM团队负责人、CAD/CAM专家

职位描述

一个产品创意是如何变成现实的?第一步是利用计算机辅助设计(CAD)软件对产品概念进行视觉设计。一旦这个虚拟模型完成,接下来就要利用计算机辅助制造(CAM)软件和计算机数控(CNC)机床来制造产品的各个部件。 

CAM编程员使用CAD和CAM软件,指导数控机床对原材料进行切割、钻孔、铣削和镗孔,将其加工成产品零件所需的各种形状。他们负责监督并控制这些工艺流程的质量,确保机床按照预设参数加工出符合要求的零件。  

正如All3DP所解释的:“CAM 软件负责生成用于生产的图纸。”该软件利用G 代码编程语言,将 CAD 模型转换为 CNC 机床可执行的指令。它实际上会告诉“电机移动到何处、移动速度以及应遵循的预设路径”,同时还会检查几何误差并计算机床参数的调整值。

职业生涯的回报之处
  • 开发用于制造产品所需关键部件的编程软件
  • 通过为无数行业提供源源不断的零部件,为经济发展做出贡献  

“在我职业生涯中,最令人满足的莫过于能够将概念转化为切实的成果。看到一个构想从蓝图演变为功能完备的空间实体,这种成就感无与伦比,”Hadrian公司的CAM编程员克里斯·李说道 “我致力于提升美国在[制造业]领域的实力,这一追求赋予了我深厚的使命感和成就感。”

2021年就业情况
25,800
2031年就业预测
0
内幕消息
职位职责

工作时间表

CAM编程员为全职工作,根据工作目标和时间安排,可能需要加班。他们通常在工厂或车间内工作,但有时也需要前往不同地点完成现场任务。 

主要职责

  • 审查草图、技术图纸、3D计算机设计图、施工图及其他参考文件
  • 审查待制造零件的书面描述和规格
  • 讨论最终产品的需求、数量和成本
  • 确定工作流程的顺序
  • 使用计算机辅助设计软件生成模型,供计算机辅助制造软件使用
  • 创建或修改CAM程序以指导机床运行
  • 跟踪软件变更。确保更新与设备兼容
  • 与数控机床操作员协作,或根据工作说明执行相关操作(部分编程员同时也担任机床操作员或操作员)
  • 根据需要进行在线和离线数控机床编程
  • 调整机器部件,例如刀片、夹具等。
  • 确定使用哪种毛坯来制作工件
  • 验证待加工材料的公差
  • 使用车削、铣削、钻孔、刨削和磨削等工艺制造零件
  • 请密切关注机器的进给量和速度
  • 检查产品是否有缺陷。根据需要对设备进行调整
  • 使用测量仪器确定最终加工件的尺寸。确认成品符合要求
  • 诊断机器故障并进行简单维修
  • 存储、标记和引用规格数据

其他职责

  • 请佩戴规定的个人防护装备,并遵守既定的安全规程
  • 随时掌握技术手册的最新动态
  • 维护技术文档和数据电子表格
  • 更新材料和耗材库存清单;订购物资
  • 培训并指导新入职的CAM编程员、车工、操作员和技术员
  • 保持工作区域整洁,并对机器进行例行维护
工作所需技能

软技能

  • 警觉性
  • 分析性
  • 谨慎
  • 以合规为导向
  • 批判性思维
  • 注重细节
  • 纪律
  • 有条不紊的
  • 耐心
  • 规划与组织
  • 解决问题的能力
  • 明智的判断
  • 耐力
  • 团队合作
  • 时间管理 

技术技能

  1. G:机床运动
  2. M:其他机器动作
  3. F: 订阅源
  4. S: 速度
  5. T: 工具
  • 计算机辅助制造软件,例如Autodesk Fusion 360SOLIDWORKSSolid EdgeSiemens NX CAM、GibbsCAM、Mastercam等。
  • 计算机辅助设计软件,例如Autodesk AutoCAD、CATIA、PTC Creo Parametric和SolidCAM
  • 流程管理软件,例如Hexagon Metrology的PC-DMIS
  • 熟悉数控机床(雕刻机、水刀、等离子切割机、激光切割机、铣床、车床、电火花加工机等)
  • 熟悉各种工具和设备,例如千分尺、游标卡尺、刨床、磨床和钻床
  • 熟悉金属加工、钎焊、热处理和焊接等工艺
  • 熟悉液压系统、电气布线、润滑剂和电池
  • 熟悉金属及金属合金,包括钢、黄铜、铝、铜、锌、铅、钒和锰
不同类型的组织
  • 涵盖广泛领域的机械制造/机械加工厂

“选择在我这个领域发展的从业者,可以灵活地在各类组织中寻求发展机会,从大型科技集团到蓬勃发展的初创企业,选择范围十分广泛,”克里斯·李 指出。“由于CAM编程技能具有广泛的适用性,专业人士可以在众多依赖制造工艺的行业中找到令人满意的职位。这些行业包括但不限于航空航天、国防、商业制造以及原型开发。”

期望与牺牲

CAM编程员负责编写数控机床的指令,以确保生产出的产品符合极其精确的规格要求。他们的工作必须细致入微且零差错,因为他们需要综合考虑多种因素,例如选用合适的材料、刀具和设备。 

制造车间通常噪音较大,且存在诸多需要警惕的危险。直接操作数控机床或在机床周围工作的编程人员必须充分意识到所有风险,并根据需要佩戴适当的个人防护装备,包括护目镜、耳塞和手套。 

克里斯·李分享了他的工作日常:“我的一天通常从深入审查分配的项目蓝图开始,重点在于识别潜在的挑战或需要专用工装及特别考虑的环节。在心中构思好工作方案后,我会召集CAM编程员、三坐标测量机检测员和机床操作员召开协作会议。我们会就拟定的策略进行全面讨论,并解决任何其他疑虑或潜在障碍。” 

“在确定最有效的方案后,我会监督设备运行以生产首件样品,并将其提交检验。首件通过验收后,我会向操作人员提供详尽的操作指南,以便正式投入生产。与此同时,我会处理专有软件或系统中出现的任何工艺问题,并认真记录问题、寻求解决方案,以实现工艺的持续改进。这确保了工作流程的顺畅与高效,并在我们的运营中营造出追求卓越与创新的氛围。”

当前趋势

3D打印是影响计算机辅助制造的一个有趣趋势。如今,车间可以直接打印零件,再由数控机床进行精加工和表面处理,这可能会影响未来对CAM编程的需求。 与此同时,将CAD和CAM功能整合到单一平台(而非依赖两个不同的程序)的需求日益增长。另一项趋势是使用CAM软件的“数字孪生”技术,该技术能够模拟数控机床的全部操作流程。这使得编程人员能够在将指令发送至实际的数控机床之前,提前排查故障并进行调整。

某些趋势取决于CAM编程人员所处的行业领域。例如,克里斯·李概述了航空航天行业的当前趋势。“随着以SpaceX等公司为代表的企业推动新一轮太空竞赛的展开,并致力于降低轨道发射成本,对精通五轴编程的专业人才的需求也随之激增。鉴于这些前沿项目所涉及的零部件结构复杂,具备跨多种加工工艺的适应能力和专业技能已成为行业的重要需求。”

克里斯还指出,拥有“三轴、四轴和五轴加工经验,以及车削和车铣复合加工经验”的程序员,在该领域具有显著的竞争优势。

从事这一职业的人年轻时喜欢做些什么……

从事CAM编程工作的人通常既喜欢使用软件,也喜欢动手操作。他们注重安全,并且习惯在噪音较大且相对危险的机器旁工作。他们可能在高中时就喜欢数学和计算机编程课程,或者喜欢在实操课上完成项目。 

“从事我这一行的人,往往从小就对创作和制作充满热情,”克里斯·李解释道,“这种热情可能通过各种媒介表现出来,比如纸艺、塑料工艺或金属加工。广泛涉猎各种兴趣和爱好,有助于塑造多维度的思维方式。接触多样化的经历,能让人培养出灵活多变的解决问题能力与创新思维,这对我们这样充满活力的行业至关重要。 拥抱这些丰富多彩的兴趣与追求,不仅能充实个人生活,更能培养出关键能力,这些能力将无缝转化为你在这个行业取得成功所需的职业素养。” 

所需的教育和培训
  • CAM编程员至少需具备高中毕业证书或GED证书,但无需本科文凭
  • 该领域的许多从业者会选择参加CAD/CAM速成班,或在社区学院或技术学校攻读相关证书或副学士学位。常见课程包括:
  1. 读图
  2. CAM编程与G代码
  3. 数控机床的使用
  4. 计算机辅助设计
  5. 坐标测量
  6. 尺寸测量
  7. 夹具设计
  8. 车床编程
  9. 数学(微积分、三角学、线性代数、几何、统计学)
  10. 使用CAD进行机械制图
  11. 铣削应用与编程
  12. 商店安全
  13. 模具与机械加工
  14. 车削加工
  15. 焊接与金属连接
  • 学生可以通过在线课程学到很多东西,例如Autodesk在Coursera上开设的19小时《CAD、CAM及实用数控加工入门》课程此外,还有为期四个月的“Autodesk制造CAD/CAM专项课程”,其中包含一个实践项目!
  • 雇主通常希望应聘者兼具扎实的学术背景和丰富的实践经验。资质优秀的应聘者可能会获得额外的在职培训或学徒机会
  • 获得相关认证有助于CAM编程人员获得晋升资格。可选认证包括:
  1. 美国国家金属加工技能研究所——CAM车削 I 或 CNC 车床操作
  2. 美国能源工程师协会——认证测量与核查专家
  • 此外,还有针对特定制造商和软件的证书

“正规教育并不总是成功的必要条件,”克里斯·李说道 “在该领域展现出深刻的理解和实操能力,往往比传统教育更具价值。这一观点也因专注于制造工艺的学术课程寥寥无几而得到印证——许多课程往往侧重于工程原理和理论框架。因此,能够展示切实的专业知识和实践经验,已成为衡量个人资质以及能否在这个充满活力且不断发展的行业中脱颖而出的更重要因素。”

选择大学时应关注的要点
  • CAM编程人员应考虑是否要在技术学校或社区学院完成证书课程或副学士学位
  • 请考虑学费、折扣以及当地的奖学金机会(除联邦助学金外)
  • 在决定报名参加校内课程、在线课程还是混合式课程时,请考虑您的日程安排和时间灵活性。有些课程可能更适合面授,以便获得实践经验
高中和大学期间的活动
  • 在高中阶段选修大量数学(算术、代数、几何和三角学)、物理、计算机科学、材料科学以及实践课程
  • 不妨考虑学习机械制图和读懂蓝图
  • 在CourseraUdemyedXPluralsightLinkedIn Learning或其他网站上学习在线CAD/CAM课程
  • 报名参加社区学院或职业/技术学校的课程,学习CAD、CAM和数控加工
  • 通过从事与机械加工或车间工作相关的兼职工作,积累实际工作经验
  • 开始撰写简历,并在学习和工作过程中不断完善它
  • 提前查看招聘信息,了解平均要求
  1. 请求与在职的CAM程序员或数控机床操作员进行一次信息性访谈
  • 列出你的联系人名单(包括电子邮箱地址或电话号码),这些人未来可能担任你的工作推荐人
  • 与CAD、CAM编程和数控加工相关的学习书籍、网络文章和视频教程
  • 加入在线论坛,提出问题并向经验丰富的程序员请教
  • 与专业组织建立联系,以学习、分享、结交朋友并拓展人脉

克里斯·李建议: “高中生和大学生应保持探索心态,积极把握机会来拓宽视野。参与各类活动和项目有助于明确个人兴趣与偏好,为未来的追求提供宝贵的启示。既要接纳成功,也要正视失败,因为理解结果背后的原因往往能加速学习进程并促进个人成长。”

“随着互联网的普及,学生如今能够接触到海量的知识和资源,从而提升自己的技能和认知水平。利用YouTube等平台获取教程和指导,有助于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人脉,能让学生与那些欣赏并鼓励求知欲的行业专业人士建立联系。与经验丰富的人士进行有意义的交流,不仅能带来宝贵的见解,还有可能为未来建立重要的职业关系奠定基础。”

典型路线图
CAM 程序员职业发展规划
如何找到第一份工作
  • 查看IndeedSimply HiredGlassdoorCraigslist等招聘网站
  • 在申请之前,尽量积累尽可能多的实际车间工作经验
  • 不妨考虑加入军队,从事机械师相关职业。您将获得免费的带薪培训,并积累工作经验,这些经验无论是在军中还是在民用领域都能派上用场。
  • 寻找由雇主、工会或行业协会赞助的学徒计划
  • 向在职的CAM编程员和数控机床操作员请教求职建议
  • 不妨考虑考取证书或攻读副学士学位。学术资质有助于你在竞争中脱颖而出
  • 请向学校的职业指导中心寻求帮助,以便联系招聘人员并参加招聘会
  • 请提前联系潜在的推荐人,询问他们是否愿意为你提供推荐或撰写推荐信
  • 查看在线简历模板,并预习可能的面试问题

“必须展现出积极主动的态度和对卓越的不懈追求,” 克里斯·李建议道 ,“这不仅意味着要亲临现场,更要展现出工作、学习和职业发展的积极态度。对该领域展现出真诚的热情和激情,因为这些特质会引起潜在雇主的共鸣。”

“诚实和正直在求职过程中起着至关重要的作用。请如实陈述自己的技能和不足,切勿在简历中夸大其词。雇主欣赏坦诚的态度,并会据此客观评估你是否适合该职位。请认识到,作为新人,你可能需要指导和培训,并感谢公司给予你学习和贡献的机会。”

“培养并展现多样化的相关技能,将进一步提升你的成功几率。只要将积极主动的态度、对知识的渴求以及扎实的相关能力相结合,你便能为在任何行业开启一段充满成就感的职业生涯做好充分准备。” 

如何步步高升
  • 研读制造商和软件指南。成为您所使用软件和设备的专家
  • 在参加任何在职培训时,请集中注意力并做好笔记
  • 请遵循相关程序,确保编程结果能准确地制造出零件
  • 证明你值得信赖,能够独立工作
  • 向你的主管请教,如何提升自己在CAD、CAM和数控机床方面的知识与技能,以便更好地为公司服务。如果他们建议你考取相关证书,那就赶紧去考(不过先问问公司是否愿意承担费用)
  • 向比你经验更丰富的程序员尽可能多地学习。不过,不要走捷径或养成坏习惯。务必按照雇主的要求遵守相关流程。
  • 在团队中高效协作,并专注于解决问题
  • 通过以身作则,展现领导力
  • 要耐心且全面地培训新员工。务必始终佩戴适当的个人防护装备,以避免意外事故以及听力损伤等不易察觉的危害。
  • 保持与专业组织和工会的联系,例如国际机械师和航空航天工人协会

总而言之,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能否成功的关键因素。要牢记一个原则:重要的不仅仅是你知道什么,更在于你如何运用和应用这些知识。保持谦逊的态度和开放的心态,积极把握每一个机遇。探索新的体验能够带来宝贵的学习和成长,从而丰富你的个人生活和职业生涯。”

“当你不知道答案时,不要犹豫承认这一点,但要努力培养应对挑战所需的技能和应变能力。要认识到团队合作的重要性,以及依靠同事来弥补知识短板所带来的价值。这种协作方式将有助于你的成长,并让你在求职市场上更具竞争力。”

“归根结底,最受青睐的企业看重的不是你对每个领域的百科全书式知识,而是你的解决问题的能力和思维方式。认识到这一点,并着力培养成长型思维、适应能力和强大的协作能力,将使你在这充满活力且回报丰厚的行业中走向成功。”

推荐工具/资源

网站

书籍

  • 《计算机辅助设计与制造》,作者:毕竹明、王晓琴
  • 热技术,冷钢铁:计算机辅助制造如何在安娜堡兴起并风靡全球》,查尔斯·S·哈钦斯与斯蒂芬妮·卡德尔·塔拉斯 著
  • 《机床工人的数学》,马克·W·赫斯 著

在资源方面,克里斯·李建议利用社交媒体拓展人脉,利用YouTube进行学习。“此外,”他写道,“不妨考虑在本地社区寻求实践机会。主动联系当地的企业或工作室,提出协助打扫卫生或整理物品等工作,以此换取学习和观察的机会。这种主动出击不仅能带来宝贵的学习体验,还可能获得工作机会,因为雇主通常欣赏这种积极主动、勤奋敬业的态度。要勇于发挥创造力,善于变通。”

备选方案

许多CAM编程员认为这份工作很有趣,但有时干久了难免会觉得单调。如果您有兴趣了解类似的职业,建议您考虑以下几种:

  • 锅炉工
  • 制图员
  • 平面设计师
  • 工业设计师
  • 工业机械维修技工
  • 车床和车削机床装夹工
  • 金属和塑料机械操作工
  • 机械安装工
  • 模具制造工
  • 焊工

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贡献者

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薪资与就业前景
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预期年薪

$77K
$103K
$113K

新员工的起薪约为7.7万美元。年薪中位数为10.3万美元。经验丰富的员工年薪可达11.3万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$126K
$160K
$179K

新员工的起薪约为12.6万美元。年薪中位数为16万美元。经验丰富的员工年薪可达17.9万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$70K
$98K
$135K

新员工的起薪约为7万美元。年薪中位数为9.8万美元。经验丰富的员工年薪可达13.5万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$75K
$112K
$130K

新员工的起薪约为7.5万美元。年薪中位数为11.2万美元。经验丰富的员工年薪可达13万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$64K
$81K
$118K

新员工的起薪约为6.4万美元。年薪中位数为8.1万美元。经验丰富的员工年薪可达11.8万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部