第6章 数控自动编程
第6章FANUC系统数控铣床编程与加工
b）子程序轨迹图
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2、同平面内多个相同轮廓形状工件的加工
在数控编程时，只编写其中一个轮廓形状加工程序，然后用主程序来进行调用。 例2 加工如图6-3外形轮廓的零件，三角形凸台高为5mm,试编写该外形轮廓的数控铣 精加工程序。
a）实例平面图
b）子程序轨迹图
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3、实现程序的优化 数控铣床/加工中心的程序往往包含有许多独立的工序，编程时，把每一个 独立的工序编成一个子程序，主程序只有换刀和调用子程序的命令，从而实现优化 程序的目的。 4、综合举例 加工如图6-4所示轮廓，以知刀具起始位置为（0，0，100），切深为10mm， 试编制程序。
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6.1.6子程序的应用 1、实现零件的分层切削 当零件在某个方向上的总切削深度比较大时，可通过调用该子程序采用分层切削 的方式来编写该轮廓的加工程序。 例1 立式加工中心上加工如图6-2a所示凸台外形轮廓，Z向采用分层切削的 方式进行，每次Z向背吃刀量为5.0mm,试编写其数控铣加工程序。
a） 实例平面图
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（2）格式二 G51 X Y Z P ； 例 G51 X10.0 Y20.0 P1500； X Y Z 该参数与格式一中的I、J、K参数作用相同，不过是由于系统不同， 书写格式不同罢了。 （3）格式三 G51 X Y Z I J K ； 例 G51 X10.0 Y20.0 Z0 I1.5 J2.0 K1.0； X Y Z 用于指定比例缩放的中心； I J K 用于指定不同坐标方向上的缩放比例，该值用带小数点的数值指定。 I、 J、K可以指定不相等的参数，表示该指令允许沿不同的坐标方向进行不等比 例缩放。 上例表示在以坐标点（0，0，0）为中心进行比例缩放，在X轴方向的缩放倍数为 1.5倍，在Y轴方向上的缩放倍数为2倍，在Z轴方向则保持原比例不变。 取消缩放格式：G50；
数控车床项目六CAXA数控车自动编程课件
画两点线是在屏幕上按给定两点画一条直线段或按给定的连续条件画连 续的直线段。在非正交情况下,第一点和第二点均可为三种类型的点,即 切点、垂足点和其他点(工具点菜单上列出的点)。根据拾取点的类型可 生成切线、垂直线、公垂线、垂直切线以及任意的两点线。在正交情况 下生成的直线平行于当前坐标系的坐标轴,即由第一点定出首访点,第二 点定出与坐标轴平行或垂直的直线线段。
4)弹出菜单。CAXA数控车弹出菜单是用来调用当前命令状态下的子命 令,通过空格键弹出,不同的命令执行状态下可能有不同的子命令组,主要 分为【点工具组】、【矢量工具组】、【选择集拾取工具组】、【轮廓 拾取工具组】和【岛拾取工具组】。如果子命令是用来设置某种子状态, 则CAXA数控车在状态条中显示提示用户。
任务一 CAXA数控车软件的操作入门
本任务主要介绍CAXA数控车软件的用户界面,通过该任务的 讲解,让学生对该软件及其各个模块区的功能有所了解。会利用CA XA软件绘制简单的轴孔复合型零件的零件图。
1.认识CAXA数控车软件。 2.掌握软件各个模块区的功能。 3.能够利用CAXA数控车软件绘制简单的轴孔复合型零件的零件图。
CAXA数控车软件的用户界面主要包括三个部分,即菜单条、工具栏和 状态栏。
另外,需要特别说明的是,CAXA数控车提供了立即菜单的交互方式,用来 代替传统的逐级查找的问答式交互,使得交互过程更加直观和快捷。CA XA数控车软件的用户界面如图6-2所示。
图6-2 CAXA数控车软件的用户界面
单击任意一个菜单项(例如设置),都会弹出一个子菜单。将光标移动到【 绘制工具】工具栏,在弹出的当前绘制工具栏中单击任意一个按钮,系统 会弹出一个立即菜单,并在状态栏显示相应的操作提示和执行命令状态, 如图6-3所示。
数控编程 第6章 数控程序自动编制
一、自动编程的发展 Tool)语言 1、APT（Automatically Programmed Tool)语言 APT（ 上世纪50年代，美国MIT开发出APT。之后相继有AP上世纪50年代，美国MIT开发出APT。之后相继有AP50年代 MIT开发出APT AP II~APT-IV,APT-AC，及衍生语言ADAPT EXAPT等 ADAPT、 II~APT-IV,APT-AC，及衍生语言ADAPT、EXAPT等。 APT语言是用专用的语句书写源程序， APT处理程序经 APT语言是用专用的语句书写源程序，由APT处理程序经 语言是用专用的语句书写源程序 过编译和运算，输出刀具轨迹，再经过后置处理， 过编译和运算，输出刀具轨迹，再经过后置处理，把将通用 的刀位数据转换成机床所要求的NC指令格式。 存在问题： NC指令格式 的刀位数据转换成机床所要求的NC指令格式。 存在问题： ①零件的设计与加工之间用图样传递数据，阻碍了设计与制 零件的设计与加工之间用图样传递数据， 造的一体化，且容易出错； 造的一体化，且容易出错； ②缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示与刀具诡 缺少对零件形状、 计的验证手段。 计的验证手段。
④MasterCAM数控加工编程过程 MasterCAM数控加工编程过程 • 取档（CAD模型） 取档（CAD模型） 模型 • Toolpath（生成刀具路径／NCI） Toolpath（生成刀具路径／NCI） • 执行后处理：针对所用机床的指令体系，生成NC程 执行后处理：针对所用机床的指令体系，生成NC程 NC 序 • 送数：传送指令，控制机床加工 送数：传送指令， –在送数前，应完成有关准备工作 在送数前， 在送数前
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z 轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
数控自动编程软件工作原理
数控自动编程软件工作原理
数控自动编程软件的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 零件几何数据输入：首先，数控自动编程软件需要获取零件的几何数据。
这些数据可以是使用计算机辅助设计（CAD）软件创建的三维模型文件，也可以是使用测量工具获取的实际零件尺寸。
2. 刀具路径生成：根据零件的几何特征和加工要求，数控自动编程软件会自动生成刀具路径。
这个过程包括确定切削操作的先后顺序、切削方向、切削深度等参数，并生成用于控制数控机床运动的指令。
3. 切削力分析：数控自动编程软件通常也会进行切削力分析，以评估切削过程中的刀具和工件受到的力。
这可以帮助优化刀具路径和切削参数，提高加工效率和刀具寿命。
4. 碰撞检测：为了避免数控机床工作时的碰撞问题，数控自动编程软件还会进行碰撞检测。
它会根据具体的机床模型和工件几何数据，检查刀具路径是否与工件或机床的其他部分发生碰撞，并生成相应的警告或调整刀具路径。
5. G代码生成：最后，数控自动编程软件会根据生成的刀具路径和切削参数，生成适用于具体数控机床的G代码。
G代码是一种数控机床可识别的指令语言，用于控制机床的各个轴向运动、切削速度、进给速度等。
总的来说，数控自动编程软件通过根据零件几何数据生成刀具路径，并进行相关分析和检测，最终生成适用于数控机床的G 代码，实现对零件的自动加工。
自动编程系统
数控机床加工程序的编制
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云南机电职业技术学院机械工程系 数模教研室 2006.2
第六章自动编程
使用计算机(或编程机)进行数控机床程序编制工作,即由计算机(或编程机)自动 地进行数值计算,编写零件加工程序单,自动地打印输出加工程序单,并将程序记录 到穿孔纸带上或其它的数控介质上.数控机床的程序编制工作的大部分或全部由计 算机(或编程机)完成的过程,即自动程序编制. 自动编程概述 一、自动编程的基本原理 自动编程是通过数控自动程序编制系统实现的.自动编制系统(见图6-1)有2硬 件及软件两部分.硬件主要有计算机、绘图机、打印机、穿孔机及其它一些外围设 备;软件即计算机编程系统又称编译软件.自动编程的工作过程如图6-2所示.准备原 始数据 自动编程系统不会自动地编制吃完美的数控程序.首先,人们必须给计算机 送入必要的原始数据,这些原始数据描述了被加工零件的所有消息,包括零件的几何 形状、尺寸和集合要素之间的相互关系,刀具运动轨迹和工艺参数等.原始数据的边 县形式随着自动编程技术的发展越来越多样化,它可以是用数控语言编写的零件源 程序,也可以是零件的图形信息,还可以是操作者发出的指令声音等.这些原始数据 是由工人准备的,当然它比直接编制数控程序要简单、方便得多.输入、翻译 原始 数据以某种方式输入计算机后,计算机并不能立即识别和处理,必须通过一套预先存 放在计算机中的编程系统软件,将它翻译成计算机能够识别和处理的形式.由于它的 翻译功能,故又称编译软件.计算机编程系统品种繁多,原始数据的输入方式不同,程 编系统就不一样,即使是同一种输入，也有很多种不同的程编系统.
2006.2
第六章自动编程
• (3)后置处理程序灵活多边,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,因此数控程序也是不一样.但在前置处理过程中,大量的数 量处理,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,就能自动生成实用于不同数控机床的数控程序 来,后置处理相比前置处理,工作量要小的多,但它灵活多边,可以适应不 同的数控机床. • (4)程序自检、纠错能力强,复杂零件的数控加工程序往往很长,要一次 编程成功,不出一点错误是不现实的.手工编程时,可能书写笔误,可能算 式有问题,也可能程序格式出错,靠人工检查一个个错误是困难的,费时 又费力.采用自动编程,程序有错主要是原始数据不正确而导致刀具运动 轨迹有误,或刀具与工件干涉,或刀具与机床想撞等.但自动编程能够借 助于计算机在屏幕上对数控程序动态模拟,连续、逼真的显示刀具加工 轨迹和零件加工轮廓,发现问题并及时修改,快速又方便.现在,往往在前 置处理阶段,计算出刀具运动轨迹以后立即进行动态模拟检查,确定无误
数控车床如何自动编程
数控车床的自动编程实现数控车床是一种高度自动化的加工设备，广泛应用于各种机械加工行业。
其自动编程功能不仅能提高生产效率，还可以减少人为因素对加工精度的影响，实现精准加工。
下面将介绍数控车床如何实现自动编程的原理和方法。
1. 数控车床自动编程的基本原理数控车床的自动编程是通过输入加工零件的几何图形和加工参数，由数控系统自动生成加工程序，并控制车床自动运行完成加工过程。
其基本原理包括以下几个步骤：(1) 几何图形输入操作人员通过数控系统的编程界面，输入加工零件的几何图形数据，通常以CAD软件生成的DXF或DWG文件格式进行输入。
(2) 加工参数设置根据加工要求，设置加工工艺参数，如刀具直径、切削速度、进给速度等参数，以确保加工质量。
(3) 自动编程数控系统根据输入的几何图形数据和加工参数，自动生成加工程序，包括刀具路径、进给速度、切削速度等信息。
(4) 车床控制数控系统通过控制车床的各轴运动，实现自动生成的加工程序的执行，完成加工过程。
2. 数控车床自动编程的方法数控车床的自动编程可以通过以下几种方法实现：(1) 手动编程操作人员根据加工要求，手动编写加工程序，包括刀具路径、运动速度等信息，再通过数控系统进行验证和执行。
(2) 图形对话框式编程操作人员通过数控系统提供的图形对话框界面，直观地设置加工参数和刀具路径，由系统自动生成加工程序。
(3) CAM软件辅助编程利用CAM软件，将CAD设计的零件图形自动转换为数控车床可执行的加工程序，提高编程效率和准确性。
(4) 刀具路径优化通过优化刀具路径和运动轨迹，减少加工时间和刀具磨损，提高加工效率和加工质量。
3. 数控车床自动编程的应用数控车床的自动编程不仅广泛应用于零部件加工，还可用于复杂曲面加工、多轴联动加工等领域。
其应用优势包括：•自动编程准确度高，能够实现复杂零件的精确加工；•编程效率高，节约人力和时间成本；•可实现加工过程的数字化监控和控制，确保加工质量。
《数控加工编程与操作》教学教案
《数控加工编程与操作》教学教案第一章：数控加工概述1.1 教学目标让学生了解数控加工的定义、特点和应用领域。
让学生掌握数控加工的基本原理和流程。
1.2 教学内容数控加工的定义和特点数控加工的应用领域数控加工的基本原理数控加工的流程1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和应用领域。
案例分析法：分析具体的数控加工应用案例。
1.4 教学评价学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况。
学生理解度：通过提问和小组讨论评估学生对数控加工基本原理的理解。
第二章：数控编程基础2.1 教学目标让学生了解数控编程的基本概念和常用代码。
让学生掌握数控编程的基本步骤和注意事项。
2.2 教学内容数控编程的基本概念数控编程常用代码数控编程的基本步骤数控编程的注意事项2.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和常用代码。
实操演示法：演示数控编程的基本步骤和注意事项。
2.4 教学评价学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况。
学生理解度：通过提问和小组讨论评估学生对数控编程基本概念的理解。
第三章：数控机床与刀具选择3.1 教学目标让学生了解数控机床的分类和结构。
让学生掌握刀具选择的原则和方法。
3.2 教学内容数控机床的分类和结构刀具选择的原则刀具选择的方法3.3 教学方法讲授法：讲解数控机床的分类和结构。
实操演示法：演示刀具选择的原则和方法。
3.4 教学评价学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况。
学生理解度：通过提问和小组讨论评估学生对数控机床和刀具选择的理解。
第四章：数控加工工艺与参数设置4.1 教学目标让学生了解数控加工工艺的基本概念和步骤。
让学生掌握数控加工参数设置的原则和方法。
4.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和步骤数控加工参数设置的原则数控加工参数设置的方法4.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的基本概念和步骤。
实操演示法：演示数控加工参数设置的原则和方法。
4.4 教学评价学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况。
第6章数控自动编程
第6章 数控自动编程
（5） 网格点命令可在指定位置绘制一系列网格点。 依照屏幕下方的提示， 还可以在工作区指定的位置绘 制一组网格点。
（6） 圆周点命令可在输入圆周点圆心坐标、 半径、 起始角度、 角度增量和节点数后， 在工作区绘制一系 列圆周点。
第6章 数控自动编程
3） 圆弧的绘制 （1） 极坐标绘弧： 使用极坐标绘弧可以有以下四 种方法。 ·C圆心点命令： 先确定极坐标的原点， 然后依次 输入半径、 起始角度和终止角度。 ·K任意角度命令： 先确定极坐标的原点， 然后输 入半径， 最后使用抓点模式来确定圆弧的起始角度和 终止角度。
第6章 数控自动编程Байду номын сангаас
·S起始点命令： 先确定圆弧的起始点， 然后依次 输入半径、 起始角度和终止角度。
·E终止点： 先确定圆弧的终止点， 然后依次输入 半径、 起始角度和终止角度。
第6章 数控自动编程
（2） 两点绘弧：使用抓点模式确定第一个点和第 二个点， 输入圆弧半径， 单击需要保留的圆弧即可。
（3） 三点绘弧： 使用抓点模式确定第一个点和第 二个点， 然后拖动光标至适当位置确定圆弧的形状。
第6章 数控自动编程
2.绘图（C） 单击主功能菜单下的绘图命令， 系统会弹出一个 菜单。 1） 点的绘制 （1） 按位置绘点。 ·V值输入：该命令按给定的坐标值在工作区中绘 点。 ·C圆心点：选中该命令， 用鼠标点击圆或弧， 系统自动绘出该圆或弧的圆心点。
第6章 数控自动编程
·E端点：选中该命令， 用鼠标点击线或弧， 系 统自动绘出选中的线或弧的端点。
数控车床技能鉴定培训单元6自动编程
01
02
03
04
零件图纸分析
根据零件图纸，分析其几何形 状、尺寸、加工要求等，确定
加工工艺和参数。
确定加工路线
根据零件的加工要求，确定加 工的顺序、刀具、切削参数等
。
编写加工程序
根据加工路线，编写数控机床 可识别的加工程序。
程序校验与修改
对编写好的程序进行校验，检 查是否有错误或不合理的地方
，并进行必要的修改。
软件界面及功能介绍
界面布局
软件界面通常包括菜单栏、工具 栏、绘图区域、状态栏等部分， 方便用户进行操作。
功能模块
软件具备多种功能模块，如绘图 、编辑、仿真、后处理等，满足 用户在数控编程过程中的不同需 求。
软件操作流程
绘制图形
用户可在绘图区域绘制或导入 所需零件的图形。
工艺参数设置
根据加工需求，设置合理的工 艺参数，如刀具、切削参数等 。
介绍常用的数控车床自动编程软件及 其功能特点。
培训目标
01
掌握数控车床自动编程 的基本原理和方法。
02
03
04
熟悉常用的数控车床自 动编程软件，具备独立 编程的能力。
了解数控车床加工流程， 能够根据实际需求制定 合理的工艺方案。
提高解决实际问题的能力， 能够快速准确地编制出高质 量的数控车床加工程序。
数控编程的注意事项
01
02
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确保程序正确性
在编写程序时，要确保代 码的正确性和完整性，避 免出现语法错误或逻辑错 误。
优化加工参数
根据实际情况，合理选择 切削参数、刀具等，以提 高加工效率和零件质量。
安全操作规程
在编程过程中，要遵守安 全操作规程，避免因操作 不当导致意外事故发生。
数控自动编程
数控自动编程9.1数控自动编程简介数控自动编程是利用计算机和相应的编程软件编制数控加工程序的过程。
随着现代加工业的发展，实际生产过程中，比较复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，手工编程已满足不了实际生产的要求。
如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加工程序，在这种需求推动下，数控自动编程得到了很大的发展。
数控自动编程的初期是利用通用微机或专用的编程器，在专用编程软件（例如APT系统）的支持下，以人机对话的方式来确定加工对象和加工条件，然后编程器自动进行运算和生成加工指令，这种自动编程方式，对于形状简单（轮廓由直线和圆弧组成）的零件，可以快速得完成编程工作。
目前在安装有高版本数控系统的机床上，这种自动编程方式，已经完全集成在机床的内部（例如西门子810系统）。
但是如果零件的轮廓是曲线样条或是三维曲面组成，这种自动编程是无法生成加工程序的，解决的办法是利用CAD ／CAM软件来进行数控自动编程。
随着微电子技术和CAD技术的发展，自动编程系统已逐渐过渡到以图形交互为基础，与CAD相集成的CAD/CAM一体化的编程方法。
与以前的APT等语言型的自动编程系统相比，CAD/CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。
采用CAD/CAM数控编程系统进行自动编程已经成为数控编程的主要方式。
目前，商品化的CAD／CAM软件比较多，应用情况也各有不同，下表列出了国内应用比较广泛的CAM 软件的基本情况。
当然，还有一些CAM软件，因为目前国内用户数量比较少，所以，没有出现在上面的表格内，例如Cam-tool、WorkNC等。
上述的CAM软件在功能、价格、服务等方面各有侧重，功能越强大，价格也越贵，对于使用者来说，应根据自己的实际情况，在充分调研的基础上，来选择购买合适的CAD／CAM软件。
掌握并充分利用CAD／CAM软件，可以帮助我们将微型计算机与CNC机床组成面向加工的系统，大大提高设计效率和质量，减少编程时间，充分发挥数控机床的优越性，提高整体生产制造水平。
自动数控编程
自动数控编程一、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)。
编程浯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浯，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，制作穿孔纸带。
自动编程的过程框图如图2-25所示。
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。
二、数控自动编程语言APT自20世纪50年代美国最早研制成APT(Automatically Programmed Tools)系统以来，现在许多工业发达国家也已研制了很多的数控自动编程系统。
如：美国的ADAPT、AUTOSPOT；英国的2C、2CL、2PC；德国的EXAPT—1(点位)、EXAPT—2(车削)、EXAFF—3(铣削)；法国的IFAPT—P(点位)、IFAPT—C(轮廓)、IFAPT—CP(点位、轮廓)；日本的FAPT、HAPT等。
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第6章 数控自动编程
（7） 法线： MasterCAM可以绘制已知直线、 圆弧 或曲线的法线， 也可以绘制一直线的法线并令该法线 与已知圆或圆弧相切。 （8） 平行线： 当绘制一条与已知直线平行的直线 时， 需要使用平行命令。 先选择平行的方式：S表示 方向/距离方式； P表示经过一点方式； A表示与圆相 切方式。
第6章 数控自动编程
4. 修整 修整是对几何对象进行编辑的操作命令， 使用该 命令可以对生成的二维几何图形进行如倒圆角， 修剪 或延伸几何对象到指定的边界， 将一个几何对象分割 为两个或两个以上的几何对象等的操作。 （1） 倒圆角： 与绘图功能中的倒圆角命令基本上 是一致的。 （2） 修剪延伸： 包括以下七条命令。 （3） 打断操作： 包括以下六条命令。
（6） 单体补正： 在选定的几何对象的垂直方向上按指定的距离移 动或是复制一个几何对象， 该功能仅作用于线、 圆弧 及曲线。 （7） 串联补正： 按给定的距离、 方向及方式移动或是复制串联在 一起的几何对象。
第6章 数控自动编程
6.删除 利用删除功能可以从屏幕和系统的资料库中删除 一个或一组已有的几何对象， 其中的各项命令功能介 绍如下： (1) 串联： 删除一系列相连的图素。 (2) 视窗内： 删除完全在视窗内的图素。 (3) 多边形： 可以删除完全在用户定义的多边形内 的所有图素。 (4) 区域：可以删除用户选择的区域内的所有图素。
第6章 数控自动编程
· 最小（大）步进量：设置在沿曲线创建刀具路径 或将曲线打断为圆弧等操作时的最小（大）步长。 · 曲线弦差：是指用线段代替曲线时线段与曲线间 允许的最大距离。 · 曲面偏差：是指曲面与生成该曲面的曲线间的最 大距离。
第6章 数控自动编程
(3)传输参数设置。 该项用来设置MasterCAM与其 它设备之间进行数据传输的默认传输参数， 它主要设 置传输的数据格式、 串口号、 速率、 协议等参数。
第6章 数控自动编程
6.2 MasterCAM简介 简介
6.2.1 功能菜单简介 1.分析(A) 利用MasterCAM中的分析子菜单中的命令， 可以 查看各几何对象的参数， 某些命令还可以用来对几何 对象进行编辑。 由于这些命令的使用方法比较简单， 下面仅简要介绍常用的几个命令。
第6章 数控自动编程
第6章 数控自动编程
（4） 连接操作: 连接两条线段或者连接两条圆弧。 需要注意的是， 被连接的两条线段必须是共线的， 若 是圆弧也必须是共圆心的。 （5） 延伸： 可将直线、 圆弧或Spline 曲线在选定 端延伸一定的长度。 （6） 动态移位： 可以动态地对选取的几何对象进 行平移、 旋转和拉伸操作。
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· E端点：选中该命令， 用鼠标点击线或弧， 系 统自动绘出选中的线或弧的端点。 · I交点：选中该命令， 用鼠标分别点击相交的两 个元素（线或弧）， 系统自动在交点处绘点； 如果这 两个元素不相交， 系统会在其延长线上绘制交点。 · M中点： 选中该命令， 用鼠标点击线或弧， 系统将在线或弧的中点上绘点。
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3. 文件管理（F） （1） 开启新档： 点击该命令， 系统会在提示保留 已有文件的情况下新建一个以MC7为后缀名的文件。 （2） 合并档案： 该命令可以合并两个图形， 即可 以将一个新调用的文件（图形）插入到屏幕上已有的 文件（图形）中。
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（3） 档案转换： 该命令可以将其它绘图软件绘制 的图形读入到MasterCAM中， 如将后缀为DXF、 CADL、 NFL及IGES等由其它CAD系统绘制的图形转 换到MasterCAM中， 也可以将文本文件下建立的点的 坐标转换成图形。 （4） 屏幕拷贝： 该命令将屏幕上显示的图形在打 印机上打印出来。
· S起始点命令： 先确定圆弧的起始点止点， 然后依次输 入半径、 起始角度和终止角度。
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（2） 两点绘弧：使用抓点模式确定第一个点和第 二个点， 输入圆弧半径， 单击需要保留的圆弧即可。 （3） 三点绘弧： 使用抓点模式确定第一个点和第 二个点， 然后拖动光标至适当位置确定圆弧的形状。
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2） 线的绘制 （1） 水平线： 使用抓点模式选定一个端点， 然后 用鼠标水平拉出一段距离， 再单击左键确定另外一个 端点， 最后确认Y轴的位置。 （2） 垂直线： 和水平线的绘制方法大致相同。 （3） 任意线段： 使用抓点模式确定一个端点， 然 后再使用抓点模式确定另一个端点， 可在工作区的两 个端点之间绘制出一条线段。
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（3） 等比例缩放： 根据一个指定的比例系数缩小或放大所选取的几 何对象的尺寸， 在缩放时应设置好基准点和比值。 （4） 不等比例缩放： 类似于等比例缩放， 但可以 分别指定X、 Y、 Z轴三个方向的缩放比例。 （5） 平移： 将选择的几何对象移动或者复制到新的位置。
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第6章 数控自动编程 章
6.1 自动编程概述 6.2 MasterCAM简介 简介 习题
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6.1 自动编程概述
1.数控语言自动编程 采用这种方法编程时， 编程人员依据所用数控语 言的编程手册以及零件图， 以语言的形式表达出加工 的全部内容， 然后再把这些内容输入到计算机中进行 处理， 制作出可以直接用于数控机床的NC加工程序。
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4） 圆的绘制 绘制圆有以下五种方法。 （1） 两点画圆命令： 用于绘制一个经过两个特定 点的圆。 （2） 三点画圆命令： 用于绘制一个经过三个特定 点的圆。 （3） R点半径圆命令： 用于绘制一个已知圆心位 置和半径大小的圆。 （4） D点直径圆命令： 用于绘制一个已知圆心位 置和直径的圆。
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8） 倒角的绘制 绘制倒角的方法与绘制倒圆角基本一致， 过程如下： 输入倒角的第一段距离、 第二段距离， 然后 选取要绘制倒角的第一条线和第二条线。 9） 椭圆的绘制绘制椭圆的步骤如下： 输入椭圆的X轴和Y轴半径， 然后 输入椭圆的起始角度、 终止角度和旋转角度， 最后 使用抓点模式确定椭圆的中心点。
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7.屏幕 1） 系统规划 （1） 记忆体（内存）配置。 对该选项卡中各选项 的含义说明如下： · 给出当前MasterCAM的内存总数。 该选项不能 进行设置。 · 设置每条曲线最多的点数， 取值范围为5～32 767。 绘制的曲线越复杂， 该值应越大。
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· 设置每个曲面最多的曲面片数， 取值范围为5～ 2 147 483 647。 同样， 曲面越大， 该值应该越大。 · 设置可以恢复的删除几何对象操作的最大数量。 · 设置按公制或英制进行绘图。
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5） 倒圆角的绘制 该命令可以对两个图素进行倒圆角处理， 其操作 步骤如下： 输入倒圆角的半径值； 设置圆弧角度是大于180°、 小于180°还是全圆 360°； 设置是否修剪倒圆角； 选择绘制倒圆角的对象， 可以是图素的组合（即 串联）。
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6） 曲线的绘制 MasterCAM提供了Spline 曲线功能， 可以绘制参 数式曲线和NURBS 曲线。 NURBS 曲线要比参数式曲线光滑， 两者的切换可 以通过单击“T 曲线形式”命令来完成。
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（2） 公差设置。 该选项卡用来设置曲线和曲面的 公差值， 从而控制曲线和曲面的光滑程度。 · 系统公差：指系统可以区分的两个点的最小距 离， 即系统能创建的直线的最短长度。 · 串联公差：指系统将两个几何对象作为串联的 两个几何对象端点间最大的距离。 · 最小弧长：设置所创建圆弧的最小长度， 设置 此参数可以避免创建不必要的过小的圆弧。
（1） 分析点。 （2） 分析外形。 （3） 分析编辑几何对象。 （4） 分析长度和角度。 （5） 动态分析。
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2.绘图（C） 单击主功能菜单下的绘图命令， 系统会弹出一个 菜单。 1） 点的绘制 （1） 按位置绘点。 · V值输入：该命令按给定的坐标值在工作区中 绘点。 · C圆心点：选中该命令， 用鼠标点击圆或弧， 系统自动绘出该圆或弧的圆心点。
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(5) 仅某图素:可以删除单个某类的图素， 例如单 个点、 线、 曲线等。 (6) 所有的： 可以删除所有某类的图素， 例如单 个点、 线、 曲线等。 (7) 群组：可以删除一个群组。 (8) 结果：可以删除图素转换产生的结果。 (9) 重复图素：可以删除占有同样位置的图素。 (10) 恢复删除:可以恢复删除的图素。
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使用Spline功能绘制曲线时可以手动输入一个点来 确定一条曲线， 也可以让MasterCAM自动在一个点集 中的地方选取合适的点来形成一条曲线， 还可以通过 已有的线、 弧或曲线来绘制一条Spline曲线。
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7） 矩形的绘制 矩形的绘制方法有下面三种。 （1） 一点法绘制矩形： 使用抓点模式确定矩形左下角坐标， 然后输入矩 形的宽度值和高度值。 （2） 两点法绘制矩形： 使用抓点模式确定矩形左下角坐标和右上角坐标。 （3） 中心点法绘制矩形： 使用抓点模式确定矩形中心坐标， 然后 输入矩形的宽度值和高度值。
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（4） 连续线段： 使用抓点模式确定一个端点， 重 复此步骤确定其它端点， 然后按“Esc”键完成连续线 段的绘制。 （5） 极坐标线： 使用抓点模式确定一个端点， 该 点为极坐标原点， 输入角度确定极角， 输入线长确定 极径。 （6） 切线： MasterCAM可以绘制与一条圆弧或者 两条圆弧相切的切线， 也可以经过圆外一点做一直线 与已知圆相切。
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5. 转换 转换子菜单中包含的命令主要用来改变几何对象 的位置、 方向和大小等。 （1） 镜像： 相对于X轴、 Y轴、 一条任意直线或 者两点对所选择的对象作镜像影射， 它适宜构造具有 轴对称或是线对称的二维几何图形。 （2） 旋转：将选中的图素相对于原点或者任意点 旋转， 可以选择是移动还是拷贝原图素。