机械CAM 第4章-APT语言自动编程
CADCAM和先进制造技术(APT简介)
概述数控加工程序的编制是数控加工技术的重要方面，程序编制水平直接影响到零件加工的质量和效率。
因此，高质量、高效率的编程方法，一直是数控技术研究的重要课题之一，目前国内外研究开发了大量的数控自动编程软件。
数控自动编程系统主要由硬件和软件组成。
硬件主要由计算机、穿孔机、绘图机、磁盘或磁带等外部设备组成；软件主要包括编程语言和程序系统(编译系统)。
编程语言是一套规定的基本符号、字母、数字和用它们描述零件加工的语法、词法规则。
这些符号和规则接近于车间日常用语，用来描述被加工零件的几何形状、几何元素间的相互关系、刀具运动轨迹以及一些必要的工艺参数等。
编程语言易读、易懂、易于修改。
自动编程的方法是由编程人员根据零件图的要求，进行工艺分析，用编程语言在计算机上编写零件加工的源程序，将该源程序送入计算机，经过计算处理后，计算机便自动地输出零件数控加工程序单，绘出零件加工刀具运动中心轨迹。
为了处理源程序，必须有一套预先存放在计算机内的零件源程序处理的程序，即所谓“编译程序”。
该程序将零件的源程序翻译成计算机能够接受的机器语言，并进行主信息处理和后置处理。
其中，主信息处理完成数值计算、刀具中心轨迹计算，并制定辅助功能等工作。
后置处理则针对不同的数控机床的数控系统，将主信息处理后的数据转换成该数控系统规定的数控加工程序。
数控自动编程语言APT数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。
由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。
下面就对数控编程及其发展作一些介绍。
数控编程的基本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutter location point简称CL 点)。
CAM第4章--数控加工编程方法1
切削宽度
切削深度
刀 具
工件
工件
(6)、选择合理的刀具---数控加工刀具介绍
各种数控加工刀具
立铣刀 球头刀 环形铣刀 端铣刀 径向铣刀 倒角铣刀 槽铣刀 螺纹铣刀 麻花钻 铰刀 镗刀 锥铣刀 棒铣刀
右旋丝锥
左旋丝锥
中心钻 点钻 中心镗 沉头铣刀 用户定义
(7)、选择合理的刀具 曲面加工中多采用球头铣刀，它编程方便，尤其对凹曲面的加 工，只要球头铣刀的半径小于曲面最小的曲率半径，即不会发生过 切现象。但其切削效率低，特别当曲面法矢与刀轴轴线重合时，刀 具的切削点在刀具的底部，其切削速度为零，加工条件较差。 端铣刀其刀具半径较大，切削速度高，因而切削效率高，但在 加工凹的曲面时受到较大的限制，常用作粗加工。指状铣刀与球头 铣刀相类似，但不会出现切削速度为零的情况，对凹的曲面加工也 有一定的限制。带圆角的端铣刀与普通端铣刀相比，过切情况得以 改善。目前在数控加工中使用较多。
3、编写或生成加工程序 根据已确定的加工方案（或 计划）及数值计算获得的数据， 按照数控系统要求的程序格式和 代码格式编写加工程序等。编程 者除应了解所用数控机床及系统 的功能、熟悉程序指令外，还应 具备与机械加工有关的工艺知 识，才能编制出正确、实用的加 工程序。
4、制作控制介质，输入程序信息 程序单完成后，编程者或机床操作者可以通过 CNC 机床的 操作面板， EDIT 方式下直接将程序信息键入 CNC 系统程序存 在 储器中；也可以根据 CNC 系统输入、输出装置的不同，先将程 序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用 穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或 磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程 序信息输入到 CNC 系统程序存储器中。
第四章 数控自动编程.ppt1
以下是APT编程格式:
下午7时8分
数 字 化 制 造 技 术
第二节 自动编程语言的类型和特点
PARTNO/SAMPLE CUTTER/10 OUTTOL/0.05 程序名称SAMPLE 铣刀直径10mm 轮廓公差0.05 刀具起始点位置SAPT 定义直线L1的起点\终点 由圆心和半径定义圆1 主轴转速1800,顺时针 进给速度120mm/min
等； 3）工程图转化：生成各种视图，如总图、向视图、局部 图、截面图等； 编辑、修改工程图，如图面比例、字体
17
下午ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时8分
数 字 化 制 造
第三节
主要CAM软件简介 主要CAM软件简介
尺寸值、尺寸标注线、尺寸文本等；
技 术
4）NC编程：2—5坐标轴联动复杂曲面的自动编程、加工 过程的模拟、NC代码的生成；
13
下午7时8分
数 字 化 制 造 技 术
第三节
主要CAM软件简介 主要CAM软件简介
3、美国PTC公司的Pro/ENGINEER Pro/E应用软件是由美国著名的软件公司PTC（参数科 技股份有限公司）开发的专业CAD类软件，自1988年问
第 四 章 数 控 自 动 编 程 基 础
世、九十年代投放市场以来，深受世界各地用户好评，是 风靡全世界的标准三维CAD/CAM系统软件。 该软件以参数化和基于特征建模技术为主，是一整套 机械设计到制造全过程的软件，符合机械工程师的工作思 维。该软件应用相当广泛，如电子、机械、模具 、工业设
下午7时8分
数 字 化 制 造
第三节
基本功能有；
主要CAM软件简介 主要CAM软件简介
技 术
1）零件设计：生成草图特征，为做实体造型作准备； 生成基准面、轴、点、曲线、坐标系等，
APT语言
APT语言编程（一）APT语言的基本组成与通用计算机语言相似，用APT语言编制的加工程序是由一系列语句所构成，每个语句由一些关键词汇和基本符号组成，也就是说APT语言由基本符号、词汇和语句组成。
基本符号数控语言中的基本符号是语言中不能再分的基本成分。
语言中的其它成分均由基本符号组成。
APT自动编程语言中常用到的标点符号和算术符号如下：(1)逗号“，”用于分隔语句内的词汇、标识符和数据。
例如：C1=CIRCLE/0,0,25；(2)斜杠“/”用来将语句分隔为主部和辅部，或者在计算语句中作除法运算符号。
例如：GOFWD/C1；A=B/D；(3)星号“*”这是乘法运算符号。
例如：A=B*C(4)双星号“**”或“↑”这是指数运算符号。
例如：A=B**2或A=B↑2(5)正号“+”用来表示算术加法或规定一个数的符号。
(6)负号“-”用来表示算术减法或规定一个数的符号。
例如：P2=POINT/+2，-15，-26(7)单美元符号“$”为续行符，表示语句未结束，延续到下一行。
如：L1=LINE/RIGHT，$TANTO，C2，RIGHT，TANTO，C1；(8)冒号“：”用于分隔语句及其标号。
(9)方括号“[]”用于给出子曲线的起点和终点，或用于复合语句及下标变量中。
如：Q1=TABCY/P1，P2，P3…Pn；[GOFWD/C2，PAST，Q1[10，12]]；(10)等号“=”用于给定一个名字或者给标识符号赋值用。
例如：P1=POINT/X，Y，Z；(11)分号“；”作为语句结束符号。
(12)圆括号“（）”用于括上算术自变量及几何图形语言中的嵌套定义部分。
例如：A=ABS（B）；GOFWD/（CIRCLE/2，12，2）；(13)小数点“.”用于分隔数的整数部分和小数部分。
词汇词汇是APT语言所规定的具有特定意义的单词的集合。
每一个单词由6个以下字母组成，编程人员不得把它们当作其他符号使用。
APT语言中，大约有300多个词汇，按其作用大致可分为下列几种：(1)几何元素词汇如POINT（点），LINE（线），PLANE（平面）等。
数控机床自动编程完整ppt课件
.
38
• 对于有岛屿的刀具轨迹线段连接，需要 采用以下计算步骤：
➢平面型腔边界（含岛屿的边界）轮廓的 串联和有序化：生成封闭的边界轮廓。
➢边界（含岛屿的边界）轮廓等距线的生 成：该等距线距离边界轮廓的距离为精 加工余量与刀具半径之和。
➢行切加工各行刀具轨迹计算：
➢刀具轨迹线段的有序串联；
➢沿型腔和岛屿的等距线运动，生成最后
.
65
typedef struct {
Ppoint3
PASTLC;
/*刀心
Vvector3 PASTLA;
/*刀轴矢量
}CLDATA;
其中，Ppoint3和Vvector3分别为三维点的数据结构和三维矢量的数据结构，分 别定义为：typedef struct {
double
x;
/*点的x坐标
double
线是生成刀具轨迹的基本要素，既可以显式地定义在
加工曲面上，如曲面的等参数线、二曲面的交线等，
也可以隐式定义，使其满足一些约束条件，如约束刀
具沿导动线运动，而导动线的投影可以定义刀具在加
工曲面上的切触点，还可以定义刀具中心轨迹，切触
点曲线由刀具中心轨迹隐式定义。这就是说，切触点
曲线可以是曲面上实在的曲线，也可以是对切触点的
1、二坐标数控加工对象:
➢外形轮廓 ➢二维型腔 ➢孔 ➢二维字符
.
10
4.2二坐标数控加工导轨生成算法 2、二坐标数控加工刀具半径补偿
计算机辅助数控编程，刀具半径
补偿除了可由数控系统实现外，
还可由数控编程系统实现，即根
据给定的刀具半径值和待加工零
件的外形轮廓，由数控编程系统
计算出实际的刀具中心轨迹。
CNC自动编程讲义
CNC自动编程讲义第一部分构图总目录ANALYXE 分析CREATE 构图FILE 文档MODIFY 修改XFORM 转换DELETE 删除SCREEN 屏幕第一章CREATE目录POINT 点LINE 线ARC 圆弧FILLET 倒圆角CURVE 曲线SURFACE 面RECTANGLE 矩形DRAFTING 制图第一节POINT CREATE――――POINTPOINT:VALUES 座标式CENTER 圆心式ENDPOINT 端点式INTERSEC 交点式MIDPOINT 中点式POINT 选点式LAST 最后点RELATIVE 相对式第二节LINE CREATE----------LINEHORIZONTAL 水平线VERTICAL 垂直线ENDPOINLE 端点线MULTI 折线POLAR 极座标线TANGENT 切线一、MULTI 折线在MULTI下，选定第一点后，再选第二点就产生一、二两点间的直线。
再选第三点时又产生二、三两点间的直线，依次可产生一条折线。
按ESC或BACKUP 可停止。
二、TANGENT 切线ANGLE 切一圆弧并成一角度2ARCS 切两圆弧POINT 切一圆弧并过一点1、ANGLE在某角度上切圆弧画线的步骤：选一圆弧输入切线角度输入切线长度。
在ANGLE下，出现：Create line，tangent at an angle:Select an arc:选择一圆弧后，该圆弧变色，又出现Enter the angle in degrees(0.0)：输入切线角度。
出现Enter the line length:输入一长度后，画出切线。
注意：输入的角度是指切线以X轴正向为0度，逆时针方向转过的角度；输入的长度是指从切点向逆时针方向沿长的距离。
2、2ARCS画切两圆弧切线的步骤：选一圆弧选另一圆弧。
在2ARCS下，出现Create line, tangent to 2 arcs: Select an arc用Muse选一圆弧后，一圆弧变色（选错时，可用ESC取消）。
CAM第4章--数控加工编程方法2
对于环切， 目前已有许多优化加工轨迹的方法。 如瑞典 SAAB 公司的 Persson 提出将内槽的加工域划分为子域，每个子域分别 离内槽的某一段轮廓边最近。这样子域分割构成了内槽加工域的 Voronoi 图。在每个子域内构造对于轮廓边的等距线，可以保证 作出的等距线相互正确衔接，避免不同等距线之间的求交、干涉 检查和裁剪处理等。
四、图形自动编程
(一)、图形编程的基本概念
(二)、精加工刀位计算
(三)、粗加工刀位计算
(四)、数控加工过程的模拟和仿真
(一)、图形编程的基本概念
图形编程方法是采用 CAD/CAM 系统，使 用人机交互手段， 通过定义零件毛坯、 加工刀具、 切削参数、走刀路线、走刀方式、加工误差等内 容，由 CAD/CAM 系统自动产生加工路径刀位， 通过后臵处理， 生成数控机床的加工程序。 数控 加工刀位的计算，是图形自动编程的基础。
r(u, v)
方法二：也是利用原曲面的法矢、等距高度，但求得得等距面 是离散子面的集合，由于表示的离散性，其算法和数据结构较 为复杂。
v
u
等参数法
无论用什么方法来构造曲面或等距面， 数控加工的关键问 题是计算加工路径。目前常用的有参数线法和平切面法。 参数线法是通过计算曲面 u 或 v 固定参数的一组曲线， 作为曲面的加工路径。
沿曲面轮廓分层铣削
有两种方法切除毛坯余量：一是沿深度方向分层粗加工，即 沿形腔深度方向分层铣削，留下一定的精加工余量。加工时多采 用平底铣刀，可提高加工效率。二是沿工件的曲面轮廓分层铣削， 即刀具沿平行于最终曲面的轮廓进行铣削，其优点是在切入几层 后即可看到最终的曲面形状，可及早发现加工中的问题。除前面 几层外，其加工余量均匀。加工时多采用球头铣刀。
第四章APT语言自动编程
公切线定义
18
二. 解析曲线和曲面的定义
公切线定义
L3=LINE/RIGHT，TANTO，C2，LEFT，TANTO，C1 L4=LINE/LEFT，TANTO，C２，RIGHT，TANTO，C1
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
19
二. 解析曲线和曲面的定义
当Ds(h)>0时，导动面留有加工余量；
当Ds(h)=0时，刚好加工到导动面； 当Ds(h)<0时，导动面留有负加工余量。
讨论：导动面可能是被加工面。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
33
一. 控制刀具运动的三个控制面
3. 检查面Cs(Check Surface) 是每次走刀终止位置的限定 面，刀具在到达检查面之前，一直保持与零件面和导动 面所给定的关系，在到达检查面后，可以重新给出新的 运动语句。
当Cs(h)>0时，对检查面留有加工余量； 当Cs(h)=0时，恰好加工到检查面； 当Cs(h)<0时，对检查面负余量。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
34
一. 控制刀具运动的三个控制面
导动面和检查面也不一定是真正意义的面。 它们也可以是点、线、圆等几何元素。 因此，准确地应称为导动元和检查元。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
3
一.APT自动编程技术发展概况
APT自动编程方法源自MIT
1、五十年代初，MIT生产了第一台NC机床。 2、机床的使用过程中产生了复杂零件的编程问题。 3、五十年代中期，MIT组织各飞机公司合作开发了APT 系统：APT II ~ APT IV ~ APT SS 4、美其他公司及日、德、法、意等针对自己的行业和 产品衍生了其他的APT系统. 5、六、七十年代为APT使用最广泛的时期。
19北理工《CAD-CAM原理与应用》在线作业
本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:100.0 正确的题数：10 题目总数：10 正确率:100.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0% 本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0% 本次作业总分值:100.0 得分:91.0 正确的题数：9 题目总数：10 正确率:90.0%本次作业总分值:100.0 得分:91.0 正确的题数：9 题目总数：10 正确率:90.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:100.0 正确的题数：10 题目总数：10 正确率:100.0%机械CAD/CAM 第1页共11页《CAD/CAM》期末复习题一、单项选择题4. 下列各项中，不属于CAM工作范畴的内容是( C )。
A.生产过程管理B.加工控制 C.应力、应变分析 D.质量控制5. 当前应用得最普遍的一种CAD型式是( D )。
A.检索型CAD B.自动型CAD C.人工型CAD D.交互型CAD 6. 在CAD/CAM系统中，( C )是加接CAD、CAM的纽带。
A.CAE B.CAG C.CAPP D.CAQ 9. .交互型CAD系统( B )。
A.不需要设计人员干预 B.需要设计人员干预 C.不需要CAM干预 D.需要CAM干预10．计算机辅助制造进行的内容有( A )。
A.进行过程控制及数控加工B.CAD C.工程分析 D.机床调整12．计算机辅助制造应具有的主要特性是( A )。
A.适应性、灵活性、高效率等 B.准确性、耐久性等 C.系统性、继承性等 D.知识性、趣味性等1．在CAD/CAM系统中，CAM是指（ B ）。
第3章-4 APT语言自动编程
3）后置处理程序灵活多变：同一个零件在不同的数控机 床上加工，由于数控系统的指令形式不尽相同，机床 的辅助功能也不一样，伺服系统的特性也有差别，因 此，数控程序也应该是不一样的。但前置处理过程中， 大量的数学处理，轨迹计算却是一致的。这就是说， 前置处理可以通用化，只要稍微改变一下后置处理程 序，就能自动生成适用于不同数控机床的数控程序来。 对于不同的数控机床，取用不同的后置处理程序，等 于完成了一个新的自动编程系统，极大的扩展了自动 编程系统的使用范围。
其中 ：“C1”为几何元素标志符； “CIRCLE”为几何元素专用字；
“10，60，12.5”分别为圆的圆心坐标和半径。
1、点的定义
（1）由给定坐标值定义点
其格式为:
标识符=POINT/x，y，z;
如已知坐标值，可以写成如下的形式：
P = POINT/10，20，15;
（2）由两直线的交点定义点：
4.自动编程的分类
按输入方式的不同，自动程序编制系统分为：
(1)语言输入方式：指加工零件的几何尺寸、工艺要求、 切削参数及辅助信息等都用数控语言编写成源程序后， 输入到计算机中，再由计算机进一步处理得到零件程 序加工单及穿孔纸带；
(2)图形输入方式：指用图形输入设备(如数字化仪)直接 地把图形信息输入给计算机并在CRT上显示出来；再 进一步处理，最终得到加工程序及控制介质。 (3)语音输入方式：又称为语音编程。它采用语音识别器， 将操作员发出的加工指令声音转变为加工程序。
《机械CADCAM技术》自学指导书
《机械CADCAM技术》自学指导书一、课程编码及适用专业课程编码：适用专业：机械设计制造及其自动化〔函授本科〕二、课程性质«机械CAD/CAM技术»是机械制造与自动化专业的一门专业必修课，该课程是为了培养学生进行运算机辅助设计、制造及工艺分析等能力而开设的。
本课程介绍运算机辅助设计与制造的差不多理论，使用典型CAD与CAM软件进行机械类典型零部件的设计与制造。
它也是先进制造技术的重要技术基础。
三、本课程的地位和作用CAD/CAM〔运算机辅助设计与制造〕技术是随着运算机和数字化信息技术进展而形成的新技术，是20世纪最杰出的工程成就之一，也是数字化、信息化制造技术的基础，其进展和应用对制造业产生了庞大的阻碍和推动作用。
现今不仅CAD/CAM本身已形成规模庞大的产业，而且为制造业带来了庞大的社会效益和经济效益。
进入二十一世纪，我国逐步成为世界的制造业中心，需要大批制造技术应用人才，关心学习和把握CAD/CAM的原理、方法与技术，提高机械工程专业人才培养质量，适应形势的进展和社会需要，是实现机械类应用型人才培养的重要环节。
本课程要紧面向机械设计制造及其自动化专业，同时也适合机械电子工程专业和金属材料成形与操纵专业相关课程教学。
关于提高产品性能、改进产品质量、提高设计效率，差不多上具有重要作用的。
四、学习目的和要求本课程的教学目的是：使学生具备高等职业技术人员所必须的思想认识水平、思维方式、职业道德，把握CAD/CAM的差不多知识和差不多技能。
要求在知识方面：建立CAD/CAM的差不多概念；把握差不多的CAD建模方法；把握差不多的CAM流程、处理操作流程等要紧内容。
在能力方面：能熟练地运用CAD类软件完成一样复杂程度的机械零部件三维CAD实体建模、虚拟装配及工程图；能熟练地运用CAM类软件完成一样复杂程度的机械零部件的CAM编程及加工仿真；能把握不同的软件系统之间数据转换的方法。
在德育方面：初步具备辨证思维的能力；具有爱岗敬业的思想，实事求是的工作作风和创新意识；增强职业道德的意识；增强紧密联系工程实践的能力。
CADCAM与先进制造技术(APT简介)
概述数控加工程序的编制是数控加工技术的重要方面，程序编制水平直接阻碍到零件加工的质量和效率。
因此，高质量、高效率的编程方式，一直是数控技术研究的重要课题之一，目前国内外研究开发了大量的数控自动编程软件。
数控自动编程系统要紧由硬件和软件组成。
硬件要紧由运算机、穿孔机、画图机、磁盘或磁带等外部设备组成；软件要紧包括编程语言和程序系统(编译系统)。
编程语言是一套规定的大体符号、字母、数字和用它们描述零件加工的语法、词法规那么。
这些符号和规那么接近于车间日经常使用语，用来描述被加工零件的几何形状、几何元素间的彼此关系、刀具运动轨迹和一些必要的工艺参数等。
编程语言易读、易懂、易于修改。
自动编程的方式是由编程人员依照零件图的要求，进行工艺分析，用编程语言在运算机上编写零件加工的源程序，将该源程序送入运算机，通过计算处置后，运算机便自动地输出零件数控加工程序单，绘出零件加工刀具运动中心轨迹。
为了处置源程序，必需有一套预先寄存在运算机内的零件源程序处置的程序，即所谓“编译程序”。
该程序将零件的源程序翻译成运算性能够同意的机械语言，并进行主信息处置和后置处置。
其中，主信息处置完成数值计算、刀具中心轨迹计算，并制定辅助功能等工作。
后置处置那么针对不同的数控机床的数控系统，将主信息处置后的数据转换成该数控系统规定的数控加工程序。
数控自动编程语言APT数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。
由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了普遍的研究，并取得了丰硕功效。
下面就对数控编程及其进展作一些介绍。
数控编程的大体概念数控编程是从零件图纸到取得数控加工程序的全进程。
它的要紧任务是计算加工走刀中的刀位点(cutter location point简称CL 点)。
APT语言编程技术系列讲座
APT语言编程技术系列讲座数控自动编程的过程零件源程序编好后，输入给计算机。
为了使计算机能够识别与处理零件源程序，事先务必针对一定的加工对象，将编好的一套编译程序存放在计算机内，这个程序通常称之“数控程序系统”或者“数控软件”。
“数控软件”分两步对零件源程序进行处理。
第一步是计算刀具中心相关于零件运动的轨迹，这部分处理不涉及具体NC机床的指令格式与辅助功能，具有通用性；第二步是后置处理，针对具体NC机床的功能产生操纵指令，后置处理程序是不通用的。
由此可见，通过数控程序系统处理后输出的程序才是操纵NC机床的零件加工程序。
整个NC自动编程的过程如图所示。
可见，为实现自动编程，数控自动编程语言与数控程序系统是两个重要的构成部分。
一、APT语言的基本构成与通用计算机语言相似，用APT语言编制的加工程序是由一系列语句所构成，每个语句由一些关键词汇与基本符号构成，也就是说APT语言由基本符号、词汇与语句构成。
•基本符号数控语言中的基本符号是语言中不能再分的基本成分。
语言中的其它成分均由基本符号构成。
APT自动编程语言中常用到的标点符号与算术符号如下：(1)逗号“，”用于分隔语句内的词汇、标识符与数据。
比如：C1=CIRCLE/0,0,25；(2)斜杠“/”用来将语句分隔为主部与辅部，或者者在计算语句中作除法运算符号。
比如：GOFWD/C1；A=B/D；(3)星号“*”这是乘法运算符号。
比如：A=B*C(4)双星号“**”或者“↑”这是指数运算符号。
比如：A=B**2或者A=B↑2(5)正号“+”用来表示算术加法或者规定一个数的符号。
(6)负号“-”用来表示算术减法或者规定一个数的符号。
比如：P2=POINT/+2，-15，-26(7)单美元符号“$” 为续行符，表示语句未结束，连续到下一行。
如：L1=LINE/RIGHT，$TANTO，C2，RIGHT，TANTO，C1；(8)冒号“：”用于分隔语句及其标号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二. 解析曲线和曲面的定义 （4）直线与圆相交后的内外相切定义圆：
图4-3
多约束圆定义
C1=CIRCLE/YLARGE,LIN,XSMALL,OUT,CIR,RADIUS,1 其中OUT为外切。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 22
二. 解析曲线和曲面的定义 C3=CIRCLE/YSMALL，LIN，XSMALL， IN，CIR，RADIUS，1 其中IN为内切。 课堂练习： C7如何定义？
其中，P1为圆心点，x,y 为圆 心坐标点，r为圆的半径。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 20
二. 解析曲线和曲面的定义 （2）用已知三点(不共线)定义圆 ： C1=CIRCLE/P1，P2，P3
C1=CIRCLE/CENTER，PC， TANTO，L 其中PC为已知圆心， L为已定义之直线。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
P0 (0, -1, 0)
P3 (6, 0, 0)
二.解析曲线和曲面的定义
P0 = POINT/0, -1, 0 P1 = POINT/6, 2, 0 P2 = POINT/0, 0, 0 P3 = POINT/6, 0, 0 P4 = POINT/2, 5, 0 L1 = LINE/P2, P3 C1=CIRCLE/CENTER, P1, RADIUS, 2 L3 = LINE/P4, P2
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 8
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
9
几何图形定义语句
几何图形定义语句用来描述零件的几何形状、进 退刀点位置、进刀方向等，为描述走刀路线做准备。 固定格式：
APT的专用字(不超过6 个字母,大写)
[几何元素标志符] =
用户为几何元素定义 的名字(字母开头)
TLOFPS（刀具不切伤零件面） TLONPS（刀位点落在零件面上）
由刀具前进 方向看(由 外向里)： 刀心偏离Ps 则用OF； 反之，即刀 心在Ps上则 用ON。
38
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
二.刀具与零件三控制面之间的关系 2、刀具与零件面(Ps)关系：
TLOFPS（刀具不切伤零件面） TLONPS（刀位点落在零件面上）
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 16
二. 解析曲线和曲面的定义 （2）过一点P与圆相切的直线：
L2=LINE/P2，LEFT，TANTO，C；
修饰词判断方法： 通过已知点与圆心连线，从已知点向 圆心看，若切点在辅助线的左边，即为 LEFT；若切点在右即为RIGHT
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
24
二. 解析曲线和曲面的定义
PL2=PLANE/PT1，PT2，PT3 （3）过已知点平行于已知平面定义平面： PL3=PLANE/PT1，PARLEL,PLANE2
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
25
二. 解析曲线和曲面的定义
除此之外，还有圆柱CYLINDER、圆锥CONE、球面SPHERE、 一般二次曲线、曲面QUADRIC等的定义，可查看相应版本的 APT语言编程说明书,本课程不要求掌握。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 13
一. 基本元素定义 （2）直线和圆的交点：
直线和圆有两交点，根据对比X、Y的坐标值， 进一步用修饰词： Y
PT2 L1
XLARGE、XSMALL、
PT1
YLARGE、YSMALL
O
CIR1
X
直线与圆相交点定义
思考：如果直线平行于Y轴，如何表示？ 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
17
二. 解析曲线和曲面的定义 （3）与两圆相切的直线 ：
L1=LINE/RIGHT，TANTO，C1， RIGHT，TANTO，C2 L2=LINE/LEFT，TANTO，C1，LEFT，TANTO，C2
修饰词判断方法： 首先建立基准线，其方向以第 一切点所在圆心，指向第二个 切点所在圆心，左、右是指出 切点在圆心连线的左右位置。 公切线定义
第四章 APT语言自动编程
重庆大学机械学院
Automatically Programmed Tool
4.1 APT语言自动编程概述 4.2 几何图形定义语句 4.3 轮廓控制方式 4.4 APT运动语句简介 4.5 其它控制语句及应用举例
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
2
一. 基本元素定义
1. 标量：可以通过算术赋值语句或算术表 达式给出。 例：a=3 ； b=5 ；c=a+b 2. 点：1)用三个坐标 P=POINT/10，20，15； 2)其他已知元素交点
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
12
一. 基本元素定义 （1）由两直线的交点定义点： 其格式为： 标识符=POINT/INTOF，LINE1，LINE2 其中INTOF表示相交，LINE1，LINE2为事 先已定义过的两条直线。 若定义好两直线L1、L2，求交点： P=POINT/INTOF，L1，L2；
14
一. 基本元素定义
3.矢量：可以给出三个分量、两个点或 用已知表面上一点的法矢来表示。 V1=VECTOR/ I, J, K V2=VECTOR/ P1, P2
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
15
二. 解析曲线和曲面的定义
1. 直线的定义：
（1）通过两点的直线：
L=LINE/P1，P2； 或L=LINE/x1，y1，x2，y2；
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
26
二. 解析曲线和曲面的定义 练习:
P0(0, -1, 0) P1(6, 2, 0) P2(0, 0, 0) P3(6, 0, 0) P4(2, 5, 0)
P2 Y P4 (2, 5, 0)
L2 L3
P1
(6, 2, 0) (0, 0, 0) L1
C1
X
27
◆ ◆
APT编程外部修改 图形编程内部修改
(5) 相对图形编程系统来讲，易出问题。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 7
三. APT语言的构成 APT编程是用接近自然语言的方式进行编程：
每个APT系统都规定了一套基本符号、字母和 数字，它们构成APT源程序。按功能可划分为四 类：
1. 几何图形定义语句：用来定义被加工零件的几何形状。 2. 运动语句：用来描述刀具的切削运动轨迹。 3. 后置处理语句：用于指定特定的机床和控制系统， 另外F、S等也属于后置处理的范畴。 4. 辅助功能语句：用来标识零件、刀具、公差等。
C7=CIRCLE/YSMALL， LIN，XLARGE， OUT，CIR，RADIUS，1
图4-3
多约束圆定义
23
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
二. 解析曲线和曲面的定义
3. 平面的定义：
（1）用平面方程ax+by+cz=d的四个系数 定义平面： PL1=PLANE/a，b，c，d
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
34
一. 控制刀具运动的三个控制面
导动面和检查面也不一定是真正意义的面。 它们也可以是点、线、圆等几何元素。 因此，准确地应称为导动元和检查元。 一般零件面在整个过程中不发生变化，而前一段 的检查面是下一段的导动面。 有了上述三个控制面，就可联合确定 刀具的运动。
29
一. 控制刀具运动的三个控制面
轮廓控制是指对刀具的运动进行连续控制。 要完成这种连续控制，需要明确指定刀具相对于 工件的关系，因此APT系统中定义了三个控制面。 如下图4-5:
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
30
一. 控制刀具运动的三个控制面
导动面(DS) 检查面(CS)
零件面(PS)
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
[元素定义方式]
给定元素的参数
10
几何图形定义语句 例如圆的定义语句： C1=CIRCLE/10，60，12.5
其中 ：“C1”为几何元素标志符； “CIRCLE”为几何元素专用字； “10，60，12.5”分别为圆的圆心坐标和半径。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 11
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
6
二. APT语言自动编程过程及特点
2)APT编程缺点（相对图形编程系统）：
(1) 无法实现设计制造一体化。 (2) 不直观：无图形显示。 (3) 发展早，没有采用计算机几何学的最新理 论成果，所以有些复杂问题不能很好的解决。 (4) 源程序书写、编辑和修改不如图形编程系统方便。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
Y
P4(2, 5, 0) L2 L3 P2 (0, 0, 0) L1 P0(0, -1, 0) P1 (6, 2, 0)
C1
P3(6, 0, 0)
X
L2 = LINE/P4, LEFT, TANTO,C1 PL1 = PLANE/P2, P3, P4
28
现代设计与集成制造技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ教育部重点实验室
图4-5
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
控制面
31
一. 控制刀具运动的三个控制面
功能：控制刀具的轴向位置
当Ps(h)>0时，留有加工余量 与零件面相离； 当Ps(h)=0时，加工余量为零 与零件面相切； 当Ps(h)<0时，余量为负 切入零件面；
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 32
一. 控制刀具运动的三个控制面
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 35
二.刀具与零件三控制面之间的关系 1、刀具与导动面(Ds)关系