专业：模具设计与制造主讲教师：周立波
目录
第一节自动编程概述
第二节自动编程的现状和发展第三节典型CAM软件介绍
自动编程就是用计算机来计算这些交点，再按规律自动组成数控程序。对于简单零件图形，由于各交点坐标很容易求出，通常都只需要采用手工编程即可，若用自动编程则感觉不出其优势，但对于复杂零件图形，由于交点坐标手工很难计算，所以往往需要借助于自动编程。当然，对于简单图形，若需要经常性地进行数学变换，同样需要使用自动编程系统。
1．数控语言型批处理式自动编程
?早期的自动编程都是编程人员根据零件图形及加工工艺要求，采用数控语言，先编写成源程序单，再输入计算机，由专门的编译程序，进行译码、计算和后置处理后，自动生成数控机床所需的加工程序清单，然后通过制成纸带或直接用通讯接口，将加工程序送入到机床CNC 装置中。
?这其中的数控语言是一套规定好的基本符号和由基本符号描述零件加工程序的规则，它比较接近工厂车间里使用的工艺用语和工艺规程，主要由几何图形定义语句、刀具运动语句和控制语句三种语句组成。编译程序是根据数控语言的要求，结合生产对象和具体的计算机，由专家应用汇编语言或其它高级语言编好的一套庞大的程序系统。这种自动编程系统的典型就是APT语言。
2．人机对话型图形化自动编程
?在人机对话式的条件下，编程员按菜单提示的内容反复与计算机对话，陆续回答计算机的提问。从一开始，对话方式就紧密与图形显示相联，从工件的图形定义，刀具的选择，起刀点的确定，走刀路线的安排直到各种工艺指令的及时插入，全在对话过程中提交给了计算机，最后得到的是所需的机床数控程序单。
第一节自动编程概述
一、自动编程的基本原理
手工编程中的几何计算、编写加工程序单、程序校核，甚至工艺处理等由计算机自动处理完成的编程方法称为“计算机自动编程”，简称“自动编程”。自动编程是通过数控自动程序编制系统实现的。它包括硬件及软件两部分，硬件主要由计算机及绘图仪、扫描仪等一些外围设备组成；软件即计算机编程系统，又称编译软件，它主要作用是使计算机具有处理工件源程序并自动输出具体数控机床加工程序的能力。
自动编程的工作过程如右图所示。
1．准备原始数据
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信息，包括零件的几何形状、尺寸和几何要素之间的相互关系，刀具运动轨迹和工艺参数等等。原始数据的表现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声音等等。一些原始数据是由人工准备的，当然它比直接编制数控程序要简单、方便得多。
2．输入翻译
?原始数据以某种方式输入计算机后，计算机并不立即识别处理，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，即使是同一种输入方式，也有很多种不同的程编系统。
5．信息的输出
?将后置处理得到的程序信息通过控制介质（如磁盘、纸带等）或通过计算机与机床的通讯接口，输入到数控机床，控制数控机床加工，或边输入，边加工。
二、自动编程的主要特点
1．数学处理能力强
?对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间曲面零件，以及几何要素虽不复杂，但程序量很大的零件，计算则相当繁琐，采用手工程序编制是难以完成的。而自动编程借助于系统软件强大的数学处理能力，人们只需给计算机输入该二次曲线的描述语句，计算机就能自动计算出加工该曲线的刀具轨迹，快速而又准确。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
?对非圆曲线的轮廓加工，手工编程即使解决了节点坐标的计算，也往往因为节点数过多，程序段很大而使编程工作又慢又容易出错。自动编程的一大优点之一，就是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，且该数控程序不会出现语法错误。当然自动生成程序的速度还取决于计算机硬件的档次，档次越高，速度越快。
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。但在前置处理过程中，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，后置处理相比前置处理，工作量要小得多，程序简单得多，因而它灵活多变。对于不同的数控机床，取用不同的后置处理程序，等于完成了一个新的自动编程系统，极大地扩展了自动编程系统的使用范围。
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。
?自动编程能够借助于计算机在屏幕上对数控程序进行动态模拟，连续、逼真地显示刀具加工轨迹和零件加工轮廓，发现问题及时修改，快速又方便。现在，往往在前置处理阶段，计算出刀具轨迹后立即进行动态模拟检查，确定无误再进入后置处理，编写出正确的数控程序来。
5．便于实现与数控系统的通讯
?自动编程系统可以利用计算机和数控系统的通讯接口，实现编程系统和数控系统的通讯。编程系统可以把自动生成的数控程序经通讯接口或通过通信介质直接输入到数控系统控制数控机床加工，还可以做到边输入，边加工，不必忧虑数控系统内存不够大，免除了将数控程序分段。自动编程的通讯功能进一步提高了编程效率，缩短了生产周期。
第二节自动编程的现状和发展
一、数控语言自动编程
?这是目前应用最广泛的自动编程系统，目前世界上实际应用的数控语言系统有100余种。其中最主要的是美国APT（Automatically Programmed Tools）语言系统。它是一种发展早、容量大、功能全面的广泛应用的数控编程语言，能用于点位、连续控制系统以及2～5坐标数控机床，可以加工极为复杂的空间曲面。
?数控语言编程的过程，通常为编程员用数控语言将加工零件的有关信息（如零件几何形状、材料、加工要求或切削参数、走刀路线、刀具等）编制成零件源程序，通过适当的媒介（如穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘、键盘等）输入到计算机中，计算机则通过预先存入的自动编程系统处理程序（编译程序）对其进行前置处理及后置处理。
二、自动编程的发展趋向
(一)小型的语言编程系统
(二)图像编程
以下是目前市面上流行的几种CAD/CAM系统软件：
?（1）Pro/Engineer（简称Pro-E）软件。?（2）UG软件。
?（3）Solidworks软件。
?（4）MasterCAM软件。
?（三）语音编程
?（四）视觉系统编程
?（五）后置处理程序模块化、通用化