APT语言的基本组成 1. 基本符号 1) 字母：26个大写英文字母，A～Z。 2) 数字：10个阿拉伯数字，0～9。 3) 特殊符号：包括标点符号、算术运算符(＋、 －、*、/、↑)及幂运算符(**或↑)等。
2. 关键词汇 (1) 几何元素词汇，如POINT、LINE (2) 几何关系和位置状况词汇，如TANTO (3) 与计算有关的函数类词汇，如SINF (4) 加工工艺词汇，如BORE (5) 刀具名称词汇，如TURNTL (6) 与刀具运动相关的词汇，如GOFWD

发展过程 早先的数控机床(NC)均为硬件控制，即其 控制功能通过安装在数控机床上的非柔性物理 电子元件来实现。读取设备从穿孔纸带上读出 控制指令，并将其传入控制器，以便控制机床 运动。数控机床不能存储数控程序。
随着集成电路和计算机技术的不断发展， 出现了计算机数控技术(CNC)。这种控制技术 与传统的数控技术相比具有以下优点： 1) 能够方便地储存、编辑数控程序，更快速地 进行重复编程。 2) 柔性更好，能加工不同形状、不同精度的零 件。 3) 具有更高的精度和效率。 4) 具备一定的辅助功能，如刀具补偿等。

数控编程的方法 1. 手工编程 手工编程也称人工编程，上述几方面的工 作，即从分析零件图纸、制定零件工艺规程、 计算刀具运动轨迹坐标值、编写加工程序单、 制备控制介质直至程序校核等都是靠人工来 完成的。
2. 自动编程 1) 以数控编程语言为基础的自动编程方法 在编程时编程人员依据所用数控语言的编 程手册以及零件图样，以数控语言的形式表 达出加工的全部内容，然后再把这些内容全 部输入计算机中进行处理，制作出可以直接 用于数控加工的NC程序。
3. 刀具轨迹计算及生成 1) 点位加工刀位轨迹的生成 2) 平面轮廓加工刀位轨迹的生成 3) 槽腔加工刀位轨迹的生成 4) 曲面加工刀位轨迹的生成 4. 后置处理 5. 程序输出 6. 加工程序动态仿真
8.4 数控加工仿真

基本概念
工程技术人员利用计 算机图形学原理，在计算 机图形显示器上把加工过 程中的零件模型、刀具轨 迹、刀具外形一起动态地 显示出来，用这种方法来 模拟零件的加工过程，检 查刀位计算是否正确、加 工过程是否发生过切，所 选择的刀具、走刀路线、 进退刀方式是否合理，刀 具与约束面是否发生干涉 与碰撞。这种方法称为数 控加工过程仿真。
4. 数控加工中的刀具补偿 1) 长度补偿 2) 半径补偿

数控编程的步骤 1. 制定出合理的加工工艺 1) 确定加工方案和机床类型 2) 确定零件合理的装夹方法并选择夹具 3) 合理地选择对刀点和换刀点 4) 确定走刀路径
2. 3. 4. 5.
计算运动轨迹坐标值 编写数控程序单 制备控制介质 数控程序校验与试切
8.4 图形交互式自动编程

基本概念 图形编程的基本原理是计算机首先获取 图形信息，然后使用人机交互设备(键盘、鼠 标、数字化仪等)，通过人机对话(功能菜单、 文字命令)等方式获取待加工零件的工艺信息 (如切削参数、走刀方式等)，最后通过计算 机运算获取数据加工程序。
特点
1. 图形数据的存取、数控程序的编制输出都由 计算机自动进行。 2. 编程过程交互进行。 3. 能与其他CAD系统进行通信，有利于 CAD/CAM系统的一体化。 4. 该系统可在通用的计算机上运行，不需要专 门的编程机 5. 具备动态加工仿真功能
随着二十世纪七十年代网络技术的发展，出 现了分布式数字控制技术(Distributed Numerical Control，简称DNC，图8-3)。
随着二十世纪七十年代网络技术的发展，出 现了分布式数字控制技术(Distributed Numerical Control，简称DNC，图8-3)。
第八章 数控编程与仿真
8.1 概述
基本概念
数控加工是用数控装置代替人工操作机床 进行自动化加工的一种方法。数字控制(简称数 控)是指数控机床上使用数字编码指令(数字或 字母)对机床部件进行控制的一种方法。

数控加工的基本原理 1) 直线插补 2) 圆弧插补
y
y
0
x
0
x
数控系统的类型
点位控制：主要强调到达指定点时的坐标精 度。 直线控制：主要控制刀具的路径和速度。 轮廓控制：又称连续控制，该方法可对曲线、 曲面进行加工。 自适应控制：该方法能根据加工环境的变化， 自动对相关的加工参数进行修改，以适应新 的环境。
2) 以计算机绘图为基础的交互式自动编程方法 编程人员可以依据零件图，将数控加工相 关的几何信息输入计算机，然后以人机对话的 方式就零件图形的定义、刀具的选择、起刀点 的确定、走刀路线的安排以及加工参数的选择 等内容进行确认，然后由编程系统生成数控程 序。
8.3 数控语言自动编程

概述 数控编程语言编写的零件加工程序，称为零 件的源程序。该程序描述了零件图上的几何形状 及刀具相对于零件运动的轨迹、顺序和切削条件 等其它工艺参数。

特点 1) 加工精度高 2) 生产效率高 3) 自动化程度高 4) 工作成本低 5) 生产准备时间短 6) 加工范围广 7) 有利于实现CAD、CAPP和CAM系统的集成

加工范围 1) 批量小而又多次重复生产的零件； 2) 几何形状复杂的零件； 3) 贵重零件加工； 4) 需要全部检验的零件； 5) 试制件。
2) 直线定义 (1) 两点定义 L1 = LINE/10, 20, 40, 10 (2) 点与坐标轴X成某一角度 L1 = LINE/P1, ATANGL, 135
3) 圆定义 (1) 用圆心和半径定义 C1 = CIRCLE/x, y, radius (2) 用半径并切于两个圆定义 C1 = CIRCLE/XSMALL, OUT, C01, OUT, C02, RADIUS, 1
3. 语句 语句是数控编程语言中具有独立意义的 基本单位。它由词汇、基本符号等按语法规 则组成。按语句在程序中的作用大致可分为 几何定义语句、刀具运动语句、工艺数据语 句和其它语句等几类。

基本语句 1. 几何定义语言 一般格式： 标示符 = APT几何元素/定义方式
1) 点的定义 (1) 给定坐标值 P1 = POINT/x, y, z (2) 两直线交点 P1 = POINT/INFOF, L1, L2 (3) 直线和圆的交点 P1 = POINT/XSMALL, INFOF, L1, C2
电子管 晶体管 集成电路
硬件连接数控系统（NC系统）
小型计算机 微处理器 工控PC机
软件数控系统 （CNC系统）
8.2 数控编程

概述 1. 数控机床的坐标 系统 在数控机床上， 为保证刀具相对于 工件的正确运动， 必须有一个确定的 坐标系。1982年 我国颁布了 JB3051-82数控机 床坐标和运动方向 的命名标准。
从曲面造型结果中取出所有加工表面及 相关型面，从刀位计算结果(刀位文件)中取 出刀位轨迹信息，然后将它们组合起来进行 显示；或者在所选择的刀位点上放上“真实” 的刀具模型，再将整个加工零件与刀具一起 进行三维组合消隐，从而判断刀具轨迹上的 刀心位置、刀轴矢量、刀具与加工表面的相 对位置以及进退刀方式是否合理等。
$$ DEFINE CUTTER AND TOLERANCES /*注释语句，定义刀 具和公差 CUTTER/15 /*指定刀具形状和尺寸，铣刀 INTOL/0.005 /*内容差为0.005 OUTTOL/0.001 /*外容差为0.001 /*注释语句，定义基准和工艺数据 $$ DEFINE DATUM AND MACHINING FROM/0，0，30 /*指定起刀点 /*刀具运动指令，走增量（-50，0，0） GODLTA/-50，0，0 /*平面定义语句，用(0，0，1，-2)定义XY平面 PSIS/(PLANE/0，0，1，-2)

基本步骤 1. 零件图样及加工工艺分析 1) 核准零件几何尺寸、公差及精度要求 2) 确定零件装夹位置和被加工面 3) 选择刀具 4) 确定坐标系、编程零点、对刀点和基准面 5) 确定加工路线 6) 选择合理的工艺参数
2. 几何造型 几何造型就是利用图形交互式自动编程软 件的图形绘制、编辑修改、曲线曲面造型等 功能，将零件被加工部位的几何图形准确地 绘制在计算机屏幕上，同时计算机内部自动 形成零件图形的数据文件。
4) 平面的定义 (1) 不共线的三点定义 PLANE1 = PLANE/P1, P2, P3 (2) 用平面方程式AX + BY + CZ = D的4个系 数定义 PLANE1 = PLANE/A, B, C, D
2 刀具运动语句 1) 刀具起始位置的指定 FROM/x, y, z 2) 刀具点位的运动指令 GOTO/x, y,L2 GOFWD, GOBACK,GOLFT, GORGT 3) 指定加工平面 PSIS(PLANE)
GO/PAST，L2 TLLFT，GORGT/L2 GOFWD/C1 GOFWD/L3 GOFWD/C2，TANTO，C3 GOFWD/C3，TANTO，C4 GOFWD/C4 GOFWD/L1，PAST，L2 GODLTA/0，0，32 GOTO/0，0，30 CLPRNT /*打印刀位数据 NOPOST /*无后置处理 FINI /*结束语句

实例
PARTNO AN EXAMPLE /*初始语句， $$ PART GEOMETRY DEFINITIONS /*注释 C1=CIRCLE/10，60，12.5 /*圆定义语句 C2=CIRCLE/40，-20，14.5 C4=CIRCLE/0，0，25 /*圆定义语句，与圆C2和C4外切，半径12.5 C3=CIRCLE/TANTO，OUT，C4，OUT，C2，YSMALL，RADIUS，12.5 /*直线定义语句，与圆C4相切，并与X轴成90 L1=LINE/XSMALL，TANTO，C4，ATANGL，90 L2=LINE/-25，72.5，10，72.5 /*直线定义语句 /*直线定义语句,右面与圆C2和C1相切 L3=LINE/RIGHT，TANTO，C2，RIGHT， TANTO，C1