自动编程的原理及优势

可以说，当前多新品数控系统在编程功能方面已经有了长足的进步，编程界面也相当友好，但采用手工编程毕竟主要还是由人工去完成的，通常只适合点位和平面轮廓。对于形状复杂的零件，人工处理的工作量大，手工编程显得耗时又不可靠，尤其是带有复杂曲线、自由曲面的模具或复杂型腔的加工，常常需要三坐标、四坐标甚至五坐标联动加工，手工编程几乎是无法胜任。据统计，数控加工中采用手工编程的编程时间与机床加工时间之比一般为30 ∶1。手工编程效率低，出错率高，在复杂零件编程中，必然会被先进的自动编程所代替。

1.数控语言自动编程

数控语言自动编程方法几乎是与数控机床同步发展起来的，目前有多种不同的版本，基本都是由麻省理工学院（MIT）研发的APT 语言自动编程系统演变发展而来的。数控语言自动编程基本原理如图3-17 所示，编程人员根据被加工零件图纸要求和工艺过程，运用专用的数控语言（如APT）编制零件加工源程序，用于描述零件的几何形状、尺寸大小、工艺路线、工艺参数以及刀具相对零件的运动关系等。这样的源程序是由类似日常语言和车间的工艺用语的各种语句组成的，它不能直接用来控制数控机床。源程序编写后输入计算机，经过编译系统翻译成目标程序后才能被系统所识别。系统根据目标程序进行刀具运动轨迹计算，生成中性的刀位文件。最后，系统根据具体数控系统所要求的指令和格式进行后置处理，生成相应的数控加工程序。

图3-17　数控语言自动编程原理(www.xing528.com)

在数控语言自动编程过程中，编程人员所要做的工作仅仅是源程序的编写，其余的计算和各种处理工作均由计算机系统自动完成，编程效率和正确性大大提高。

2. CAD/CAM 系统自动编程

数控语言自动编程存在的主要问题是缺少图形的支持，除了编程过程不直观外，被加工工件轮廓是通过几何定义语句一条条进行描述的，编程工作量大。随着CAD/CAM 技术的成熟和计算机图形处理能力的提高，可直接利用CAD 模块生成的几何图形。采用人机交互的实时对话方式，在计算机屏幕上指定被加工部位，输入对应的加工参数，计算机便可自动进行必要的数学处理并编制出数控加工程序，同时在计算机屏幕上动态地显示出刀具的加工轨迹。这种利用CAD/CAM 系统进行数控加工编程的方法与数控语言自动编程相比，具有效率高、精度高、直观性好、使用简便、便于检查等优点，从而成为当前数控加工自动编程的主要手段。

目前，市场上较为著名或流行的CAD/CAM 软件系统有UG Ⅱ、Pro/E、Catia、Ideas、Cimtron、Mastercam 等。各软件系统都有其自己的特点，不同层次、不同行业、不同地区有不同的选择倾向。