自數(shù)控機(jī)床問(wèn)世以來(lái)，一些先進(jìn)的工業(yè)**都在大力開展自動(dòng)編程技術(shù)，特別是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)
輔助設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展，自動(dòng)編程越來(lái)越受到重視。自動(dòng)編程系統(tǒng)發(fā)展到今天，己經(jīng)出現(xiàn)了品種繁多，功能各異的編程系統(tǒng)。從國(guó)際范圍來(lái)看，使用較為普遍的系統(tǒng)主要有三種:數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng);會(huì)話式編程系統(tǒng);數(shù)控圖形編程系統(tǒng)。
數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)是*早研制的，也是目前應(yīng)用*廣泛的自動(dòng)編程系統(tǒng)。它是用數(shù)控語(yǔ)言來(lái)編寫零件加工的源程序。與其他類型的自動(dòng)編程系統(tǒng)相比，他是迄今為止應(yīng)用*廣泛、功能*強(qiáng)、通用性*廣、技術(shù)*成熟的系統(tǒng)。APT是自動(dòng)編程工具的簡(jiǎn)稱，是一種對(duì)工件、刀具的幾何形狀及刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行定義時(shí)所使用的一種接近英語(yǔ)符號(hào)的語(yǔ)言。把用APT語(yǔ)言書寫的零件加工程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)的APT語(yǔ)言編程系統(tǒng)編譯產(chǎn)生刀位文件，然后進(jìn)行數(shù)控加工后置處理，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序，稱為APT語(yǔ)言自動(dòng)編程。采用APT語(yǔ)言編制數(shù)控加工程序具有程序簡(jiǎn)練、走刀控制靈活等特點(diǎn)，使數(shù)控加工編程從面向機(jī)床指令的“匯編語(yǔ)言”級(jí)，上升到面向幾何元素的點(diǎn)、線、面的高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計(jì)算工作，并省去了編寫程序單的工作量，因而可將編程效率提高數(shù)倍到數(shù)十倍，同時(shí)解決了手工編程中無(wú)法解決的許多復(fù)雜零件的編程問(wèn)題。但APT仍有如下缺點(diǎn)與不足:零件的設(shè)計(jì)與加工之間用圖紙傳遞數(shù)據(jù)，阻礙了設(shè)計(jì)與制造的一體化;同時(shí)工藝過(guò)程規(guī)劃要工藝人員完成，對(duì)用戶的技術(shù)水平要求較高，既困難又容易出錯(cuò);用妙T語(yǔ)言描述零件模型一方面受語(yǔ)言描述能力的限制，另一方面也使妙T系統(tǒng)幾何定義過(guò)于龐大;APT語(yǔ)言缺少對(duì)零件形狀、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的直觀圖形顯示和刀具軌跡的驗(yàn)證手段。這些缺點(diǎn)阻礙了編程效率和質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
會(huì)話式自動(dòng)編程系統(tǒng)為了克服數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)的一些缺陷，在其基礎(chǔ)上發(fā)展了會(huì)話式自動(dòng)編程系統(tǒng)，以日本的FAPT為例，其會(huì)話式編程系統(tǒng)除了幾何定義語(yǔ)句、刀具運(yùn)動(dòng)語(yǔ)句與原來(lái)的APT基本相同以外，由于增加了可以進(jìn)行會(huì)話的命令，這樣它不僅能處理原來(lái)的APT零件源程序，而且還具有以下功能:可以隨時(shí)執(zhí)行或暫停程序中的任意語(yǔ)句或語(yǔ)句組;可以隨時(shí)變更零件源程序，如刪去某些語(yǔ)句，修改或插入某些語(yǔ)句;對(duì)以前定義過(guò)的零件源程序的點(diǎn)或直線等數(shù)據(jù)，在以后的零件源程序中可以不再定義并加以使用;隨時(shí)可打印或不打印程序單或某一中間處理結(jié)果，如點(diǎn)、直線、圓的數(shù)據(jù)等;隨時(shí)可打印出修面向圖形特征的自動(dòng)數(shù)控編程技術(shù)研究改后的零件源程序單。但是，會(huì)話式編程系統(tǒng)也有其自身的缺點(diǎn)，主要是輸入零件信息時(shí)要有一個(gè)將圖紙信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程，這種轉(zhuǎn)換過(guò)程由編程人員完成，因此容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤。
數(shù)控圖形編程系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)，它通過(guò)專用的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種軟件通常以機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件為基礎(chǔ)，利用CAD軟件的圖形編輯功能，將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，形成零件的圖形文件;然后調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用人機(jī)交互的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上指定被加工的部位，再輸入相應(yīng)的加工工藝參數(shù)，計(jì)算機(jī)便可以自動(dòng)進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理并編制出數(shù)控加工程序，同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示刀具的加工軌跡川。因?yàn)檫@種方法很大限度地減少了人為錯(cuò)誤，很大限度地提高了編程效率和質(zhì)量，被認(rèn)為是目前效率較高的編程方法。更重要的是，由于圖形編程系統(tǒng)是從加工零件圖來(lái)生成數(shù)控加工指令單，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的結(jié)果是圖形，故可利用CAD系統(tǒng)進(jìn)行工件的設(shè)計(jì)，然后經(jīng)過(guò)CAPP生成數(shù)控機(jī)床上使用的工序卡，即可生成數(shù)控加工指令單。很顯然，這種編程方法具有速度快、精度高、直觀性、使用簡(jiǎn)便、便于檢查等優(yōu)點(diǎn)，因此，“圖形交互式自動(dòng)編程”已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的CAD/CAM軟件所普遍采用的數(shù)控編程方法。日本FANVC公司在FAPT編程系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)了SFAPT系統(tǒng)。這種方法是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和數(shù)控裝置上，利用數(shù)控裝置的計(jì)算機(jī)、顯示屏幕(CRT)和圖形對(duì)話功能直接進(jìn)行編程，故被稱為圖形人機(jī)對(duì)話編程系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在數(shù)控車床、銑床上已有應(yīng)用。以數(shù)控車床上的編程為例來(lái)說(shuō)明這一方法和系統(tǒng)的概況。在數(shù)控系統(tǒng)上先用鍵盤輸入被加工工件的毛坯圖形和尺寸，在毛坯圖形上繪出零件的圖形和尺寸;選定并繪出機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床原點(diǎn)、工件坐標(biāo)系、換刀位置并確定所用刀具;然后在零件圖上顯示加工部位，確定加工工序和給定所用切削工藝參數(shù):*后在零件與毛坯圖上選定走刀路線，走刀次數(shù)，系統(tǒng)據(jù)此進(jìn)行必要的計(jì)算;根據(jù)給定的工序和走刀路線，可以對(duì)工序進(jìn)行增刪和編輯。這樣，無(wú)需轉(zhuǎn)換成程序介質(zhì)，機(jī)床便能按上面所確定的加工工序、加工路線與工藝參數(shù)自動(dòng)加工出所需要的零件。根據(jù)需要也可以將上述的程序與內(nèi)容存儲(chǔ)，以便保存或作為再次加工時(shí)輸入之用。
