郑州工业安全职业学院毕业论文（设计）题 目 数控自动编程的应用 姓 名 系 别 机电工程系 专 业 机电一体化 年 级 机电一体化（四）班 指导教师 2011 年 5 月 28 日毕业论文（设计）成绩评定表学 生姓 名 学生所在系 机电工程系专业班级机电一体化（四）班毕业论文（设计）课题名称 数控自动编程的应用指导教师评语（应包括选题是否恰当、是否理论联系实际、论点是否正确、论证是否充分、语言是否通顺、结构是否合理、行文是否规范）：成 绩：指导教师签名：年 月 日系学术委员会意见（同意给优、良、及格、不及格等次）签名：年 月 日目录内容摘要 .1引言 .2第一章 数控自动编程及其分类 .31.1 数控语言编程 .41.2 会话式自动编程 .41.3 实物模型式自动编程 .51.4 图形交互式自动编程 .5第二章 自动编程的特点 .6第三章 自动编程系统及其工作原理 .7第四章 Pro /ENGI NEER CAD /CAM 系统及其应用 .8参考文献 .10致谢 .111内容摘要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,以及数控自动编程的广泛应用关键词：数控自动编程分类、特点、工作原理及应用 CAD/CAM Pro/E2引言前言：数控编程是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参量、机床的运动和刃具位移等内容,按照数字控制机床的编程格局和能辨认的语言记录在程序单上的全过程。程序编制的方法首要有手工编程和 AUTO 编程两类。近年来数字控制技术发展患上十分迅速,数字控制机床出格是数控车床的普及率越来越高,可是,数控车床在加工过程当中遇到大概轮廓较庞大的零件时,用人工编著数控程序要花费大量的时间,且易堕落。接纳 CAD/CAM 集成技术使成为事实数控加工程序的图形化 AUTO 编程是现今的主流。目前外洋有许多高档的 CAD 软件,如 Pro/E、UG、IDEAS、MasterCA加工效率明显增强。3第一章 数控自动编程及其分类由非直线轮廓、 非圆弧轮廓构成具有复杂曲面结构机械零件的应用越来越广泛。这类零件的数控编程主要有数控宏指令编程和数控自动编程。与手工编程和数控宏指令编程相比 ,数控自动编程方法具有速度快 ,精度高、 直观性好、使用方便和便于检查等优点。自动编程使得一些计算繁琐、 手工编程困难或无法编出的程序能够顺利完成 ,解决了手工编程难以完成的复杂曲面的编程问题 ,大大地促进了数控技术的发展。数控自动编程 (通常简称为自动编程 )也称为计算机辅助编程 ,指的是数控程序的编制工作大部分或全部由计算机完成。如刀位点坐标值计算、 编写零件加工程序单等 ,有时甚至能帮助进行工艺处理。自动编程过程所需的计算机及其外设等硬件与系统软件构成了计算机零件程序编制系统或自动编程系统 ,简称编程系统。自数控机床问世以来 ,一些进的工业国家都在大力开展自动编程技术研究与应用 ,自动编程系统发展到今天,己经出现了品种繁多 ,功能各异的编程系统 ,主要有:数控语言编程、 会话式自动编程、 实物模型式自动编程和图形交互式自动编程等。1.1 数控语言编程数控语言编程是发展最早的自动编程方法 ,它是一种在数控语言和编译程序支撑下 ,以自动编程语言为基础的自动编程方法。这种编程方法采用词汇式语言描述工件、 刀具的几何形状、 几何元素之间相互关系、 进给路线和工艺参数 ,编程人员根据零件图样要求用这种自动编程语言 (数控语言 )编写零件的源程序 ,相应的编译程序对源程序自动的进行编译、 计算、 处理 ,产生刀位文件 (CLData File) ,最后通过后置处理得出加工程序。数控语言编程中最具代表4性的是 APT (Aut o2matically Pr ogrammed Too1 s)数控编程语言系统 ,它也是世界上发展最早的自动编程语言。该系统可分成由 APT 语言编写的零件源程序、通用计算机以及编译程序 (系统软件 )三部分组成 。通过 APT 自动编程系统这种方法编制出的是数控加工的源程序 ,还不能直接用于数控加工 ,必须经过编译才能产生实用的数控加工程序。编译程序的作用是使计算机具有处理零件源程序和自动输出具体机床加工程序的能力,主要完成零件源程序翻译、 数值计算生成刀位文件、 后置处理形成加工程序等任务。数控语言编程系统不能表示复杂的几何形体 ,没有直观图形显示 ,也不能验证零件形状和刀位轨迹的正确性。预编程的工作量比较大 ,这种编程方法已逐渐被其它编程方法所取代。1.2 会话式自动编程会话式自动编程是在数控语言自动编程的基础上 ,增加了“ 会话 ” 功能 ,利用人的声音作为输入信息 ,编程员通过与计算机和显示器直接对话的方式 ,输入必要的数据和指令 ,指令计算机编制、修改数控加工程序。首次使用会话式编程系统编程时 ,编程员必须对着话筒讲该系统约定的各种词汇和数字 ,让系统记录下来并转换成计算机可以接受的数字命令使系统“ 熟悉 ” 编程员的“ 声音 ” 。在随后的使用中只需对着话筒讲出所需指令 ,就可随时对编程系统及机床进行适当的控制。如可随时停止或开始处理过程;随时打印零件加工程序单或某一中间结果;随时给出数控机床的脉冲当量等后置处理参数;还可用菜单方式输入零件源程序及操作过程等。日本的 FAPT、 荷兰的 M IT URN、 美国的 NCPTS、 我国的 SAPT 等均是会话式自动编程系统。1.3 实物模型式自动编程实物模型式自动编程适用于有模型或实物 ,而无尺寸的零件加工的程序编制。这种编程方式具有一台坐标测量机用于模型或实物的尺寸测量 ,再由计算机将所测数据进行处理 ,最后控制输出设备输出零件加工程序单或穿孔纸带 ,测5量和加工过程可同步进行 ,即一边测量一边加工。也有一些数控机床具有所谓示教再现 ( Teach andPlay back)的功能 ,机床带有传感器 ,按照实际加工路线 ,测量出实物或模型的尺寸 ,存储在数控系统内 ,经处理后生成加工程序 ,此后便根据加工程序对以后的零件进行加工。实物模型式自动编程也称为数字化技术自动编程。1.4 图形交互式自动编程图形交互式自动编程是以计算机绘图为基础的自动编程方法 ,需要 CAD /CAM 自动编程软件支持。这种编程系统实质上一个集成化的 CAD /CAM 系统 ,一般由几何造型、 刀具轨迹生成、 刀具轨迹编辑、 刀位验证、 后置处理、 NC 程序生成、 向数控机床传输 NC 程序等部分组成。这种软件通常以 CAD软件为基础 ,利用 CAD 软件的图形编辑功能将零件的几何图形绘制到计算机上 ,形成零件的图形文件 ,然后调用数控编程模块 ,采用人机交互的方式 ,在计算机屏幕上指定被加工的部位 ,输入相应的工艺参数 ,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。CAD /CAM 编程是当前最先进的数控加工编程方法,它利用计算机以人机交互图形方式完成零件几何形状计算机化、 轨迹生成与加工仿真到数控程序生成全过程 ,操作过程形象直观 ,效率高、 出错几率低。而且还可以通过软件的数据接口共享已有的 CAD 设计结果 ,实现 CAD /CAM 集成一体化 ,实现无图纸设计制造。采用 CAD /CAM 数控编程系统进行自动编程是当前复杂零件普遍采用的数控编程方法和现代自动编程的主流发展方向 ,现今所说的自动编程一般指的就是图形交互式自动编程。有鉴于此 ,以下介绍都是针对图形交互式自动编程方法。第二章 自动编程的特点与手工编程相比 ,自动编程具有以下主要特点:1)数字处理能力强:对复杂零件 ,特别是空间曲面零件 ,以及几何要素虽不6复杂但程序量很大的零件,计算相当繁琐 ,采用手工程序编制是难以完成的。采用自动编程既快速又准确。功能较强的自动编程系统还能处理手工编程难以胜任的二次曲面和特种曲面。2)能快速、 自动生成数控程序:在完成计算刀具运动轨迹之后 ,后置处理程序能在极短的时间内自动生成数控程序 ,且数控程序不会出现语法错误。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