第七章自动编程及应用 教学目的及要求 ①了解计算机辅助编程的基础概念、特点、应用与发展 掌握自动编程软件的界面与基本操作 ③掌握一般零件加工实体造型的一般方法 ④掌握刀具路径、刀具加工轨迹仿真、后置处理及生成零件 加工G代码的方法 ⑤具备一般零件自动编程与零件加工的能力 四國囚
教学目的及要求 ①了解计算机辅助编程的基础概念、特点、应用与发展 ②掌握自动编程软件的界面与基本操作 ③掌握一般零件加工实体造型的一般方法 ④掌握刀具路径、刀具加工轨迹仿真、后置处理及生成零件 加工G代码的方法 ⑤具备一般零件自动编程与零件加工的能力 第七章 自动编程及应用 EXIT
§6-1自动编程的工作过程 概述 自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成 零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制作等工作 种编程方法。目前,除工艺处理仍主要依靠人工进行外 编程中的数学处理、编写程序单、制作控制介质、程序校 验等各项工作均已通过自动编程达到了较高的计算机自动 处理的程度。与手工编程相比,自动编程解 手工编程 难以处理的复杂零件的编程问题,既减轻劳动强度、缩短 编程时间,又可减少差错,使编程工作简便。 一.自动编程的基本知识 (一)实现自动编程的环境要求 1.硬件环境 根据所选用的自动编程系统,配置相应的计算机及其 外围设备硬件。计算机主要由中央处理器(cPU)、存储 器和接口电路组成。外围设备包括输入设备、输出设备、 外存储器和其它设备等。 四國囚
概述 自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从 零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制作等工作的 一种编程方法。目前，除工艺处理仍主要依靠人工进行外， 编程中的数学处理、编写程序单、制作控制介质、程序校 验等各项工作均已通过自动编程达到了较高的计算机自动 处理的程度。与手工编程相比，自动编程解决了手工编程 难以处理的复杂零件的编程问题，既减轻劳动强度、缩短 编程时间，又可减少差错，使编程工作简便。 一.自动编程的基本知识 （一）实现自动编程的环境要求 1．硬件环境 根据所选用的自动编程系统，配置相应的计算机及其 外围设备硬件。计算机主要由中央处理器（CPU）、存储 器和接口电路组成。外围设备包括输入设备、输出设备、 外存储器和其它设备等。 §6-1自动编程的工作过程 EXIT
§6-1自动编程的工作过程 2.软件环境 软件是指程序、文档和使用说明书的集合。其中文档 指与程序的计划、设计、制作、调试和维护等相关的 资料;使用说明书是指让算机和程序的用户手册、操作 手册等程序是用某种语言表达的由计算机去处理的 系列步骤,习惯也将程序简称为软件,它包括系统软件 和应用软件两大类。 (1)系统软件是直接与计算机硬件发生关系的软件, 起到管理系统和减轻应用软件负担的作用。 (2)应用软件是指直接形成和处理数控程序的软件 要通过系统软件才熊与计算机硬件发生关系。应用 软件可以是自 动编程 软件,包 理由数控 语言编 的减的语数请软件计真 软件和用于控制数控机床的零件数控加工程序也属于应 用软件。在自动编程软件中,按所完成的功能可以分为 四國囚
2．软件环境 软件是指程序、文档和使用说明书的集合。其中文档 是指与程序的计划、设计、制作、调试和维护等相关的 资料；使用说明书是指计算机和程序的用户手册、操作 手册等；程序是用某种语言表达的由计算机去处理的一 系列步骤，习惯也将程序简称为软件，它包括系统软件 和应用软件两大类。 (1)系统软件是直接与计算机硬件发生关系的软件， 起到管理系统和减轻应用软件负担的作用。 (2) 应用软件是指直接形成和处理数控程序的软件， 它需要通过系统软件才能与计算机硬件发生关系。应用 软件可以是自动编程软件，包括识别处理由数控语言编 写的源程序的语言软件（如APT语言软件）和各类计算机 辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）软件；其它工具 软件和用于控制数控机床的零件数控加工程序也属于应 用软件。在自动编程软件中，按所完成的功能可以分为 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 前置计算程序和后置处理程序两部分 (二)自动编程的分类 自动编程技术发展迅速,至今已形成繁多的种类。从 使用的角度出发,自动编程可从如下方面来分类。 1.按计算机硬件的种类规格分类 (1)微机自动编程 (2)大、中、小型计算机自动编程 (3)工作站自动编程 (4)依靠机床本身的数控系统进行自动编程 2.按计算机联网的方式分类 (1)单机工作方式的自动编程这种方式是单台计算 机独立进行编程工作。 四國囚
前置计算程序和后置处理程序两部分 （二）自动编程的分类 自动编程技术发展迅速，至今已形成繁多的种类。从 使用的角度出发，自动编程可从如下方面来分类。 1．按计算机硬件的种类规格分类 （1）微机自动编程 （2）大、中、小型计算机自动编程 （3）工作站自动编程 （4）依靠机床本身的数控系统进行自动编程 2．按计算机联网的方式分类 （1）单机工作方式的自动编程 这种方式是单台计算 机独立进行编 程工作。 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 (2)联网工作方式的自动编程它是建立在通讯网络 的基础上,同时有多个用户进行编程。按照联网的分布 这种方式又可分为集中式联网、分布式联网和环网式联 网等形式。 3.按编程信息的输入方式分类 (1)批处理方式自动编程 (2)人机对话式自动编程 4.按加工中采用的机床坐标数及联动性分类 按这种方式分类,自动编程可以点位自动编程、点位 直线自动编程、轮廓控制机床自动编程等。对于轮廓控 制机床的自动编程,依照加工中采用的联动坐标数量 又有2-2.5345坐标加工的自动编程。 5.自动编程软件尽管种类很多,但从编程原理上讲是 四國囚
（2）联网工作方式的自动编程 它是建立在通讯网络 的基础上，同时有多个用户进行编程。按照联网的分布， 这种方式又可分为集中式联网、分布式联网和环网式联 网等形式。 3．按编程信息的输入方式分类 （1）批处理方式自动编程 （2）人机对话式自动编程 4．按加工中采用的机床坐标数及联动性分类 按这种方式分类，自动编程可以点位自动编程、点位 直线自动编程、轮廓控制机床自动编程等。对于轮廓控 制机床的自动编程，依照加工中采用的联动坐标数量， 又有2—2.5—3—4—5坐标加工的自动编程。 5．自动编程软件尽管种类很多,但从编程原理上讲是 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 相同的。从编程方法上可分两类: (1)语言自动编程。 语言编程在上世纪七八十年代,使用很多。现在由 于计算机的发展,图形编程比用语言编程要方便,故 前者得到了普及,后者应用越来越少。 在用计算机语言进行数控编程时,必须用一种定义 好的字符,关键字组成一个源程序,由计算机对源程序 进行处理而后生成数控加工程序。 APT (Automatical ly Programmed Too ls)i 就是用源程序编程的方法。它是由美国麻省理工学院开 发的,是一种高级编程语言。其编程的原理如下图所示。 在这个框图中,虚线部分为计算机经过三级处理最后生 成加工程序。 四國囚
相同的。从编程方法上可分两类 ： （1）语言自动编程。 语言编程在上世纪七八十年代 , 使用很多。现在由 于计算机的发展 , 图形编程比用语言编程要方便 , 故 前者得到了普及 , 后者应用越来越少。 在用计算机语言进行数控编程时 ,必须用一种定义 好的字符 ,关键字组成一个源程序 , 由计算机对源程序 进行处理而后生成数控加工程序。 APT (Automatically Programmed Tools) 语言 , 就是用源程序编程的方法。它是由美国麻省理工学院开 发的 ,是一种高级编程语言。其编程的原理如下图所示。 在这个框图中 , 虚线部分为计算机经过三级处理最后生 成加工程序。 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 APT语言的源程序是由语句组成的,共有三种类型的语 句,为几何定义语句、刀具运动语句和后置处理语句。 各语句则是由词汇、数值、标识符号等按一定语法规则 组成的。 零件图 零件 零件图 零件 零件图 加工程序 四國囚
APT语言的源程序是由语句组成的,共有三种类型的语 句 ,为几何定义语句、刀具运动语句和后置处理语句。 各语句则是由词汇、数值、标识符号等按一定语法规则 组成的。 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 用数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零 件的几何形状和刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他 工艺参数等。由于采用类似于计算机高级语言的数控语 言来描述加工过程,大大简化了编程过程,特别是省去 了数值计算过程,提高了编程效率。 (2)图形交互式自动编程。 采用数控语言编程虽比手工编程简化许多,但仍需要 编程人员编写源程序,比较费时。为此,后来又发展了 CAD/GAM图形编程技术。到目前几乎所有大型GAD/GAM 应用软件都具备数控编程功能,即图形编程。在使用这 类软件编程时,编程人员不需要编写数控源程序,只需要 绘制出加工图形,或从CAD数据库中调出零件图形文件, 四國囚
用数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零 件的几何形状和刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他 工艺参数等。由于采用类似于计算机高级语言的数控语 言来描述加工过程 ,大大简化了编程过程 ,特别是省去 了数值计算过程 ,提高了编程效率。 （2）图形交互式自动编程。 采用数控语言编程虽比手工编程简化许多,但仍需要 编程人员编写源程序 ,比较费时。为此,后来又发展了 CAD/CAM 图形编程技术。到目前几乎所有大型 CAD/CAM 应用软件都具备数控编程功能 ,即图形编程。在使用这 类软件编程时,编程人员不需要编写数控源程序,只需要 绘制出加工图形,或从CAD数据库中调出 零件图形文件, EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 并显示在屏幕上,采用多级功能菜单作为人机界面,输入 相应的功能选择,即可自动生成程序。编程过程中,系 统还会给出大量的提示。这种方式操作方便,容易学习 又可大大提高编程效率。一般CAD/CAM系统编程部分都 包括:查询被加工部位图形元素的几何信息;对设计信 息进行工艺处理;刀具中心轨迹计算;定义刀具类型; 定义刀位文件数据。 对于一些功能强大的 CAD/CAM系统,甚至还包括数据 后置处理器,自动生成数控加工源程序,并进行加工模拟, 用来检验数控程序的正确性。下图为图形编程的原理图。 四國囚
并显示在屏幕上,采用多级功能菜单作为人机界面 ,输入 相应的功能选择 ,即可自动生成程序。编程过程中 ,系 统还会给出大量的提示。这种方式操作方便 ,容易学习 , 又可大大提高编程效率。一般 CAD/CAM 系统编程部分都 包括: 查询被加工部位图形元素的几何信息；对设计信 息进行工艺处理；刀具中心轨迹计算；定义刀具类型； 定义刀位文件数据。 对于一些功能强大的CAD/CAM系统,甚至还包括数据 后置处理器,自动生成 数控加工源程序,并进行加工模拟, 用来检验数控程序的正确性。下图为图形编程的原理图。 EXIT §6-1自动编程的工作过程
§6-1自动编程的工作过程 零件图 加工图形 翻译处理 刀具迹处理 后置处理 工程序 (三)自动编程的发展 自动编程系统的发展主要表现在以下几方面: ()会话型自动编程系统通过计算机屏幕显示的菜单方 式,选择和调用系统中预先存储好的信息,由系统 生成数控加工数据。 四國囚
（三）自动编程的发展 自动编程系统的发展主要表现在以下几方面： (l) 会话型自动编程系统通过计算机屏幕显示的菜单方 式 , 选择 和调用系统中预先存储好的信息 , 由系统 生成数控加工数据。 EXIT §6-1自动编程的工作过程