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CAD/CAM实验指导书机制教研室2008年8月CADCAM上机实验须知1．实验均在CAD/CAM机房进行。
2．学生进入实验室之前，必须复习课堂上讲解的命令的用法，预习实验目的、步骤及将要完成的图形。
进实验室时，教师可根据实际情况提出相关问题，考查学生复习情况。
对未复习或预习者，教师可拒绝其做实验。
3．学生在做实验时，必须遵守实验纪律，不得迟到、旷课和早退。
4．学生在做实验时，必须爱护仪器设备，严格按照操作步骤上机。
5．学生要认真熟悉软件的各项命令，充分理解软件中所涵含的CAD/CAM 的基本概念和原理。
充分理解命令在作图技巧中的应用，并完成教师指定图形的绘制。
6．实验报告应包括实验目的、实验内容、实验步骤、问题分析等。
7．实验指导教师对实验报告进行批改，最后结合复习、课程纪律、作图效果、实验报告书写等方面综合打分，把该成绩签在报告成绩栏上，并进行成绩记录。
实验一CAXA制造工程师软件环境与基本操作一、实验目的：1、了解CAXA制造工程师的功能，快速入门。
2、熟悉CAXA制造工程师软件界面及运行环境的配置。
3、熟悉文件管理方法，掌握常用键的含义，会进行系统设置。
4、熟悉其他基本操作。
二、实验设备PC机，配置：PIII450/内存128M/显卡TNT32M/硬盘10G以上。
局域网、CAXA制造工程师网络加密锁（40节点)、投影仪三、实验内容1、展示CAXA制造工程师的功能，快速入门方法。
2、熟悉CAXA制造工程师软件的启动及操作界面的自定义设置方法。
3、熟悉文件管理操作。
4、定义快捷键，利用快捷键加快绘图速度。
5、熟悉常用工具栏的用法，如设置、编辑、坐标系、显示控制等。
四、实验步骤：1、启动CAXA制造工程师2、生成实体造型3、生成工程图样4、生成加工轨迹5、生成G代码6、生成加工工序单五、实验要求1．在规定的时间内完成上机任务。
2．必须实验前进行复习和预习实验内容。
3．在熟悉命令过程中，注意相似命令在操作中的区别。
机械CAD／CAM实训指导书郑州铁路职业技术学院目录前言实训一草图绘制与线架造型 (3)实训二：曲面造型 (5)实训三实体造型 (9)实训四零件的加工方法 (12)附录评分标准......................................................... (14)参考文献： (15)前言机械CAD/CAM实训是机电相关专业主要的实践环节，通过1-2周实训，使学生熟练掌握利用CAXA制造工程师软件进行零件实体造型与数控加工后置处理的能力；一般掌握利用CAXA制造工程师软件进行零件线架造型与曲面造型的能力，为从事机电行业数控加工类工作打下良好基础，并为学生考取数控工艺员技能等级证书打下坚实基础。
本书供相关专业进行机械CAD/CAM实训使用。
机械CAD/CAM实训内容分为四部分：（1）线架及草图绘制；（2）曲面造型；（3）实体造型；（4）零件加工方法及后置处理。
一、实训目的和任务1．认识常用的机械CAD/CAM软件，了解其功能；2.结合实训指导书，利用CAXA制造工程师软件完成零件的线架造型、草图绘制、曲面造型、实体造型，刀具轨迹生成，加工轨迹仿真及生成G代码等实训内容。
3.通过实训掌握CAXA制造工程师软件在数控加工中的应用，掌握运用计算机软件完成数控铣编程的方法。
二、实训目标定位实训是将知识转化为能力的有效载体，通过实训使学生架起“理论－实践”的双向桥梁。
学生根据图形对零件进行造型，选择合适加工方法生成刀具轨迹及数控机床G代码，完成零件造型－加工的过程，反思零件如何合理设计并且合理加工，提高其零件造型及加工的能力，并且形成严谨、节约、统筹规划的良好品质。
三、实训时间安排四、实训报告要求1、封面（标题、班级、姓名、学号、日期）2、内容（造型图、刀具轨迹、G代码）3、总结（体会、收获、经验、思考）本书由机电技术文晓娟、教务处魏保立编写，不足之处，请读者指正。
实训一草图绘制及线架造型1、实训相关知识点、线的绘制是绘制草图、线架造型、曲面造型和实体造型的基础。
CAD/CAM概论实验指导书班级姓名实验一 、 二维图形复合变换编程对图形处理是CAD 的核心技术，也是《CAD/CAM 概论》课程的重要内容。
在各种CAD 系统中，只要经过简单的操作就可以实现各种图形处理功能，但学生一般不理解这些功能实现的原理和数学方法。
本实验主要是让学生通过课堂所学习到的图形变换数学方法，用自己编制的程序实现图形变化功能。
一、实验目的：1．掌握CAD 图形处理的原理和方法。
2．理解CAD 对图形进行复合变换的过程。
二、实验要求在二维模式下，将三角形绕任意点旋转θ角。
三角形三点的坐标、旋转点坐标和旋转角度可由用户任意输入。
原图形和变换后的图形必须同时显示在显示器上。
三、实验设备 1．计算机系统2．安装Turbo C 或其他C 语言集成开发工具 四、实验原理 1、变换原理基本旋转矩阵是相对坐标原点的，为了满足这一要求，必须先将旋转点和需要处理的图形向原点平移，使旋转点与原点重合，然后对图形进行旋转变换。
旋转变换后，再将旋转点和旋转后的图形平移到旋转点。
基本变换矩阵如下：1 0 00 1 0 l m 1平移T=cos θ sin θ 0 -sin θ cos θ 0 0 0 1旋转T=根据上述图形变换原理，对二维图形绕任意点（旋转点）旋转的复合变换矩阵M 为2、编程基本要领1）、将显卡设置为图形模式函数为 #include(graphics.h) #include(conio.h) main( ){ int driver,mode;driver=VGA; mode=VGAMED; initgraph(&driver,& mode,””); }2) 画直线函数为 line(x 1,y 1, x 2,y 2) 3) 4*4界矩阵相乘函数float py[4][4],xz[4][4];m[4][4] float xc(a,b) float a[4][4],b[4][4]; { int i , j,k;for(i=0;i<=3;i++) for (j=0;j<=3;j++)1 0 0 0 1 0-x -y 1 M= cos θ sin θ 0-sin θ cos θ 0 0 0 11 0 0 0 1 0 x y 1for(k=0;k<=3;k++)m[i][j]= m[i][j]+ a[i][k]* b[k][j];}五、实验步骤1、在C语言集成开发工具的编辑器中输入源程序2、利用编译器编译源程序3、连接生成执行文件4、执行程序实验二、三次B样条曲线生成自由曲线与曲面CAD系统占有重要的地位，由于其数学原理比较复杂，一般学生理解较为困难。
计算机辅助制造（CAM）作业指导书第1章 CAM概述 (3)1.1 CAM的定义与发展历程 (3)1.2 CAM系统的构成与功能 (3)1.3 CAM技术的发展趋势 (3)第2章 CAD/CAM集成技术 (4)2.1 CAD与CAM的关系 (4)2.2 CAD/CAM集成方法 (4)2.3 CAD/CAM集成的应用案例 (5)第3章数控编程基础 (5)3.1 数控编程概述 (5)3.2 数控编程语言与标准 (5)3.3 数控编程的基本步骤与技巧 (5)第4章数控加工工艺规划 (6)4.1 数控加工工艺概述 (6)4.2 数控加工工艺参数的确定 (6)4.3 数控加工路径规划 (7)第5章数控编程与仿真 (7)5.1 数控编程仿真技术 (7)5.1.1 数控编程基础 (7)5.1.2 仿真技术原理 (7)5.1.3 数控编程仿真系统 (7)5.2 数控加工过程仿真 (8)5.2.1 刀具轨迹仿真 (8)5.2.2 切削参数仿真 (8)5.2.3 机床动态仿真 (8)5.3 数控编程与仿真的应用案例 (8)5.3.1 飞机结构件加工 (8)5.3.2 汽车模具制造 (8)5.3.3 船舶制造 (8)5.3.4 高速列车关键部件加工 (8)5.3.5 焊接 (9)第6章 CAD/CAM软件应用 (9)6.1 常用CAD/CAM软件简介 (9)6.1.1 AutoCAD (9)6.1.2 SolidWorks (9)6.1.3 Mastercam (9)6.1.4 CATIA (9)6.2 CAD/CAM软件操作流程 (9)6.2.1 建立模型 (9)6.2.2 刀具路径 (9)6.2.3 后处理 (10)6.3 CAD/CAM软件应用实例 (10)6.3.1 零件分析 (10)6.3.2 CAD设计 (10)6.3.3 CAM编程 (10)第7章高速加工技术 (10)7.1 高速加工概述 (10)7.2 高速加工工艺与策略 (10)7.2.1 高速加工工艺 (11)7.2.2 高速加工策略 (11)7.3 高速加工设备与刀具 (11)7.3.1 高速加工设备 (11)7.3.2 高速加工刀具 (11)第8章五轴加工技术 (12)8.1 五轴加工概述 (12)8.2 五轴加工编程与工艺 (12)8.2.1 五轴加工编程 (12)8.2.2 五轴加工工艺 (12)8.3 五轴加工应用案例 (12)第9章激光加工与焊接技术 (13)9.1 激光加工技术概述 (13)9.1.1 激光加工基本原理 (13)9.1.2 激光加工系统组成 (13)9.1.3 激光加工技术的应用 (13)9.2 激光焊接技术 (13)9.2.1 激光焊接原理 (13)9.2.2 激光焊接设备与工艺参数 (14)9.2.3 激光焊接技术的应用 (14)9.3 激光切割与雕刻技术 (14)9.3.1 激光切割技术 (14)9.3.2 激光切割设备与工艺参数 (14)9.3.3 激光切割技术的应用 (14)9.3.4 激光雕刻技术 (14)9.3.5 激光雕刻设备与工艺参数 (14)9.3.6 激光雕刻技术的应用 (14)第10章计算机辅助制造质量控制与优化 (14)10.1 制造质量控制概述 (14)10.1.1 制造质量控制基本原理 (15)10.1.2 制造质量控制方法 (15)10.2 制造过程参数优化 (15)10.2.1 制造过程参数优化方法 (15)10.2.2 制造过程参数优化应用 (15)10.3 制造质量控制与优化的应用案例 (16)第1章 CAM概述1.1 CAM的定义与发展历程计算机辅助制造（ComputerAided Manufacturing，简称CAM）是指利用计算机技术对制造过程进行设计、分析、优化和管理的综合性技术。
机械CAD/CAM技术实验指导书编写：侯荣国山东理工大学机械学院2010. 9.30实验一MasterCAM铣削自动加工一实验目的：1.熟悉MasterCAM的基本操作和设置；2.掌握MasterCAM的建模基本操作；3.掌握MasterCAM刀具路径设置和生成方法。
二实验设备微型铣床（包括微机）三实验步骤加工对象：图1-1图1-2图1-1a为零件的立体图，图1-1b为此零件的标注尺寸，图1-2为加工过程仿真后的效果图。
操作步骤：步骤一基本设置层(Level)：1颜色(Color)：绿色(10)Z向深度控制：0线型(Style)：实线(Solid)线宽(Witdth)：2绘图面(Cplane)：俯视图（T）视图面(Gview)：俯视图（T）步骤二建立工件设计坐标系，绘制一矩形按功能键F9，在屏幕中间出现一个十字线，即为工件设计坐标系。
绘制矩形方法如下：选择主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-矩形(Rectangle)-两点(2 points) 输入左上方端点：-40，50 回车右下方端点：0，-50 回车图 1-3 图 1-4步骤三 绘制圆选择 主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-圆弧(Arc)-圆心、半径(Circ pt+rad) 输入半径：50 回车圆心：-80，0 回车按Esc 键结束绘制圆。
结果如图1-4所示。
步骤四 打断圆与直线选择 主菜单(Main Menu)-修整(Modify)-打断(Break)-两段(2 pieces)用鼠标拾取图1-4中的圆C1，并拾取断点位置于圆上P1位置，则圆被打断为两段，断点分别为P1和P2，如图1-4所示；拾取图1-4中的直线L1，并拾取断点位置于直线中点P3位置；打断后的图素与原图素只有拾取图素时才能分辨出，拾取选中的部分，颜色会发生变化。
步骤五 修剪选择 主菜单(Main Menu)-修整(Modify)-修剪(Trim)-两图素(2 entities)用鼠标分别拾取图1-4所示的直线L1上位置P4和圆C1上位置P5，得到图1-5； 用鼠标分别拾取图1-5所示的直线上位置P1和圆上位置P2，得到图1-6。
CADCAM工程设计与仿真作业指导书第1章 CAD/CAM技术概述 (4)1.1 CAD/CAM技术的发展历程 (4)1.2 CAD/CAM技术的应用领域 (4)1.3 CAD/CAM系统的基本组成与功能 (4)第2章 CAD技术基础 (5)2.1 几何建模技术 (5)2.1.1 边界表示法（Brep） (5)2.1.2 构造实体几何法（CSG） (5)2.1.3 曲线和曲面建模 (5)2.2 参数化建模技术 (5)2.2.1 参数化曲线和曲面 (5)2.2.2 参数化特征建模 (5)2.2.3 参数化设计变量 (5)2.3 变量化建模技术 (6)2.3.1 基于变量的曲线和曲面建模 (6)2.3.2 基于变量的特征建模 (6)2.3.3 变量化设计优化 (6)第3章 CAM技术基础 (6)3.1 数控编程概述 (6)3.1.1 数控编程基本概念 (6)3.1.2 数控编程发展历程 (6)3.1.3 数控编程在CADCAM系统中的作用 (7)3.1.4 数控编程基本流程 (7)3.1.5 数控编程分类及数控编程语言 (7)3.2 数控加工工艺规划 (7)3.2.1 数控加工工艺基本概念 (7)3.2.2 数控加工工艺参数选择 (7)3.2.3 数控加工工艺路线规划 (7)3.2.4 数控加工刀具选择与布局 (7)3.3 数控代码与仿真 (7)3.3.1 数控代码 (8)3.3.2 数控代码优化 (8)3.3.3 数控程序仿真 (8)第4章 CAD/CAM系统集成与数据交换 (8)4.1 CAD/CAM系统集成方法 (8)4.2 常用数据交换格式 (8)4.3 数据交换技术在CAD/CAM中的应用 (9)第5章产品设计方法与流程 (9)5.1 产品设计方法概述 (9)5.1.1 创新设计方法 (9)5.1.2 系统设计方法 (10)5.1.3 模块化设计方法 (10)5.1.4 参数化设计方法 (10)5.2 产品设计流程 (10)5.2.1 需求分析 (10)5.2.2 概念设计 (10)5.2.3 详细设计 (10)5.2.4 设计验证 (10)5.2.5 设计评审 (11)5.3 设计优化与评价 (11)5.3.1 设计优化 (11)5.3.2 设计评价 (11)5.3.3 设计迭代 (11)第6章逆向工程与快速原型制造 (11)6.1 逆向工程技术 (11)6.1.1 逆向工程原理 (11)6.1.2 逆向工程方法 (11)6.1.3 数据采集与处理 (11)6.1.4 模型重构 (11)6.2 快速原型制造技术 (11)6.2.1 快速原型制造原理 (12)6.2.2 快速原型制造分类 (12)6.2.3 常用快速原型制造工艺 (12)6.2.4 快速原型制造的应用 (12)6.3 基于逆向工程的产品开发 (12)6.3.1 产品分析 (12)6.3.2 数据采集与处理 (12)6.3.3 模型重构与优化 (12)6.3.4 快速原型制造与评价 (12)6.3.5 产品开发中的应用实例 (12)第7章计算机辅助工程分析 (12)7.1 有限元分析技术 (12)7.1.1 有限元方法原理 (12)7.1.2 有限元建模与网格划分 (12)7.1.3 有限元求解与结果分析 (12)7.2 计算流体力学分析 (13)7.2.1 计算流体力学概述 (13)7.2.2 流体动力学基本方程组 (13)7.2.3 CFD建模与网格划分 (13)7.2.4 CFD求解与结果分析 (13)7.3 多物理场分析 (13)7.3.1 多物理场分析概述 (13)7.3.2 多物理场分析的基本方程 (13)7.3.3 多物理场建模与求解 (13)7.3.4 多物理场结果分析 (13)第8章机械加工过程仿真 (14)8.1 刀具路径规划与优化 (14)8.1.1 刀具路径规划原则 (14)8.1.2 刀具路径优化方法 (14)8.2 加工过程物理仿真 (14)8.2.1 物理仿真概述 (14)8.2.2 物理仿真方法 (14)8.3 加工过程可视化与虚拟现实 (15)8.3.1 可视化技术 (15)8.3.2 虚拟现实技术 (15)8.3.3 应用案例 (15)第9章智能CAD/CAM技术 (15)9.1 人工智能技术在CAD/CAM中的应用 (15)9.1.1 概述 (15)9.1.2 人工智能技术原理 (15)9.1.3 人工智能技术在CAD/CAM中的应用实例 (16)9.2 基于知识的工程设计 (16)9.2.1 知识表示与建模 (16)9.2.2 知识库与专家系统 (16)9.2.3 基于知识的工程设计实例 (16)9.3 智能优化算法及其在CAD/CAM中的应用 (16)9.3.1 智能优化算法概述 (16)9.3.2 常用智能优化算法 (16)9.3.3 智能优化算法在CAD/CAM中的应用实例 (16)9.3.4 智能优化算法的发展趋势 (16)第10章 CAD/CAM技术在工程领域的应用案例 (16)10.1 CAD/CAM技术在航空航天领域的应用 (16)10.1.1 飞机结构设计优化 (16)10.1.2 飞机零件加工 (17)10.1.3 航空发动机叶片制造 (17)10.2 CAD/CAM技术在汽车制造领域的应用 (17)10.2.1 汽车车身设计 (17)10.2.2 汽车零部件加工 (17)10.2.3 汽车模具设计与制造 (17)10.3 CAD/CAM技术在模具设计与制造领域的应用 (17)10.3.1 模具结构设计优化 (17)10.3.2 模具加工 (17)10.3.3 模具修复与改型 (17)10.4 CAD/CAM技术在精密机械加工领域的应用 (18)10.4.1 精密零件设计 (18)10.4.2 精密零件加工 (18)10.4.3 五轴数控加工 (18)第1章 CAD/CAM技术概述1.1 CAD/CAM技术的发展历程计算机辅助设计（ComputerAided Design，简称CAD）与计算机辅助制造（ComputerAided Manufacturing，简称CAM）技术自20世纪50年代开始发展。
前言机械CAD/CAM技术这门课程是一门理论与实践结合非常紧密的课程, 经过系统的实验环节, 能够帮助学生较好地理解相关理论知识, 同时提高实际动手能力, 为将来的工程实践打好基础。
基于上述考虑, 并根据我校实际情况, 本门课程安排了分属于CAD; CAE; CAM三个不同领域的7个实验。
可达到比较全面的实验效果。
实验一将下表进行程序化处理一、编程思路: 设整型变量i为皮带型号: i＝0表示O型, I=1为A型, I=2为B型, 以此类推。
用4个一维数组a[7]、 h[7]、 a0[7]、 y0[7]分别存储V带的顶宽, 断面高、节宽和节高。
二、检索V带参数的C++语言参考程序:// sy1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"#include <stdlib.h>#include <stdio.h>int main(int argc,char **argv){int i;float a[7]={10.0,13.0,17.0,22.0,32.0,38.0,50.0};float h[7]={6.0,8.0,10.5,13.5,19.0,23.5,30.0};float a0[7]={8.5,11.0,14.0,19.0,27.0,32.0,42.0};float y0[7]={2.1,2.3,4.1,4.8,6.9,8.3,11.0};while(1){scanf("%d",&i);if(i>=0 &&i <=6){printf("您需要查找的V带的顶宽为%f,断面高为%f,节宽为%f,节高为%f",a[i],h[i],a0[i],y0[i]);break;}else printf("您输入的V带型号不对, 请重新输入! ");}system("pause");}三、实验步骤: 如下图所示A、用Microsoft Visual Studio 作为实验环境1234输入代码并执行B、用VC++6.0作为实验环境13 4四、实验报告要求1、简述实验步骤( 要求手写) 。
CAD/CAM基础实训指导书机械工程训练中心2011年5月修订一、实习目的1.了解CAD/CAM编程软件。
2.熟练运用CAXA数控车孔轴命令绘制轴类零件，并进行修改、平移、旋转等。
3.通过典型轴类零件程序的编制，掌握CAXA数控车自动编程的一般过程。
4.仿真加工（熟悉上海宇龙数控仿真软件）二、实习内容1.绘制实习榔头2.绘制下图1-2-1典型轴类零件。
3.编制加工程序，生成加工轨迹。
4.生成加工代码。
5.利用上海宇龙数控仿真软件虚拟加工三、教学仪器设备1.计算机79台2.CADCAM软件3.上海宇龙数控仿真软件四、实习进度安排1.使用CAXA软件练习绘制实习榔头绘制图纸如下图1-1-1，图１-１-２，图１-１-３所示图1-1-1图1-1-22.利用caxa 数控车2008软件自动编程轴类零件如下图１-２-１所示，下料为直径φ25mm ，长度为65mm 的棒料,经过热处理，调质处理ＨＢ２２０～２５０。
图1-1-3图1-2-12.1图纸分析该零件为典型回转车削类零件，加工表面包括圆柱面、圆锥面、螺纹、圆弧曲面、退刀槽等。
2.2确定加工路线和装夹方法。
由于该零件是一个实心轴，并且轴的长度不很长，所以采用常见的三爪卡盘装夹，取工件的右端面中心处为工件坐标系的原点。
2.3确定数控加工刀具及加工工序卡根据零件的加工要求，选用外圆车刀，切槽刀、６０°螺纹车刀各一把。
刀具编号依次为01、02、03。
2.4自动编程（1）绘图：首先用CAXA数控车2008绘制车削加工零件轮廓图形以及毛坯大小，将坐标系原点选在零件的右端面中心处。
（2）粗车外轮廓。
点击“数控车”主菜单下的选项“轮廓粗车”，弹出“粗车参数表”对话框，设置粗加工参数表如下：设置完成各参数后，单击“确定”按钮，按提示拾取加工表面轮廓、零件毛坯轮廓，输入进退刀点，生成刀具轨迹，如下图所示。
轴的粗车刀具轨迹（3）精车外轮廓点击“数控车”，再选择“轮廓精车”，弹出“精车参数表”对话框，具体精加工参数设置如下：选择完各参数后，单击“确定”按钮，按系统提示拾取加工表面轮廓，输入进退刀点，生成刀具轨迹，如下所示轴的精车加工轨迹（4）切槽加工：单击“数控车”，再单击“切槽”，弹出切槽加工参数表，完成如下设置：参数设置完成后，按提示拾取轮廓线，生成刀具轨迹如下：（5）车削螺纹：单击“数控车”，再单击“车螺纹”,随意单击鼠标两次，弹出螺纹参数表，设置如下：参数设定完成后，确定进退到点，按鼠标右键忽略该点的输入生成刀具轨迹如下：（6）生成加工程序：先打开图层，将隐藏层状态改为打开，然后单击“数控车”，再单击“选择后置文件”对话框，确定文件保存位置，如下图所示：2.5生成程序代码按粗加工、精加工、切槽、车削螺纹过程依次拾取刀具轨迹产生加工程序如下：%O1234(典型轴类零件加工.CUT,05/16/11,19:17:08)N10 G50 S10000N12 G00 G97 S700 T0101N14 M03N16 M08N18 G00 X38.442 Z5.133N20 G00 X45.000 Z-0.165…………………………N282 G01 X32.200N284 G00 X25.852 Z5.292N286 M09N288 M30%3、数控加工通过上海宇龙数控仿真软件模拟加工。
实验八十七 CAM仿真一、实验目的1、通过该实验了解数控编程的基本过程，通过公用的几何模型的实现CNC的思路和方法；2、了解数控加工编程、后处理模块的基本操作，初步掌握零件数控加工自动编程方法；3、结合实例分析零件的加工工艺方案，应用UG等CAD/CAM软件实现CAM。
二、基本知识1. 数控自动编程数控自动编程就是利用计算机编制数控加工程序，所以又称为计算机辅助编程。
编程人员将零件的形状、几何尺寸、刀具路线、工艺参数、机床特征等，按一定的格式和方法输入到计算机内，自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后，自动生成刀具路径文件和机床的数控加工程序，通过通信接口将加工程序直接送入机床数控系统，以备加工。
数控自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，主要有语言式自动编程系统和CAD/CAM集成化编程系统。
1）APT语言自动编程APT语言系统已是一种功能非常丰富、通用性非常强的系统。
但该系统庞大，这又限制了它的推广使用。
在APT语言自动编程系统的基础上，各国相继研究出针对性较强、各具特点的编程系统。
如美国的ADAPT、AUTOSPOT，英国的确2C、2CL、2PC，西德的EXAPT-1（点位）、EXAPT-2（车削）、EXAPT-3（铣削），法国的IFAPT-P（点位）、IFAPT-C（轮廓）、IFAPT-CP（点位、轮廓），日本的FAPT数控自动编程语言系统等。
我国原机械工业部1982年发布的数控机床自动编程语言标准（JB3112-82）采用了APT的词汇语法，1985年国际标准化组织ISO公布的数控机床自动编程语言（ISO4342-1985）也是以APT语言为基础。
2） CAD/CAM集成系统数控编程CAD/CAM集成系统数控编程是以待加工零件CAD模型为基础的一种集加工工艺规划及数控编程为一体的自动编程方法，其中零件CAD模型的描述方法多种多样，适用于数控编程的主要有表面模型(surface model)和实体模型(solid model)，其中以表面模型在数控编程中应用较为广泛。
以实体模型为基础的数控编程方法比以表面模型为基础的编程方法复杂，基于表面模型的数控编程系统，其零件的设计功能（或几何造型功能）是专为数控编程服务的，其针对性很强，也容易使用。
基于表面模型的数控编程系统，其零件的设计功能（或几何造型功能）是专为数控编程服务的，针对性很强，也容易使用。
基于实体模型的数控编程系统其实体模型一般不是专为数控编程服务的，为了用于数控编程往往需要对实体模型进行可加工性分析，识别加工特征，并对加工特征进行加工工艺规划，最后才能进行数控编程，其中每一步可能都很复杂。
过程如图87-1所示图87-1 基于表面模型的数控编程系统和基于实体模型的数控编程系统2. 自动编程的刀位算法复杂的曲线、曲面及带岛、坑的型腔零件的加工是数控自动编程系统的难点 ；对复杂零件进行编程时，首先要确定其型面的数学模型，然后计算其刀位点及规划走刀轨迹。
1） 自由曲线的刀位算法数控系统一般都不具备样条曲线的插补功能，自由曲线使用三次参数样条、NURBS等方法拟合后，必须用直线段或圆弧进行二次逼近，才能编制数控加工程序，进行数控加工。
处理自由曲线和曲面的数学方法很多：如三次参数样条与孔斯曲面法，Bezier曲线与曲面，B样条曲线与曲面，以及 NURBS方法；NURBS法被认为是最有发展前景的方法，1991年ISO正式颁布关于工业产品几何定义的STEP国际标准，把NURBS方法作为定义产品形状的数学方法，多数数控编程系统及CAD/CAM系统都扩充开发了NURBS方法 。
2） 平面形腔零件加工时的刀位算法平面型腔是由封闭的边界（外轮廓）与底面构成的凹坑。
一般情况下坑的坑壁（外轮廓）与底面是垂直，但也有和坑底面成一定锥度的。
有时在凹坑（型腔）中存在凸起即称为岛屿（内轮廓）。
平面型腔零件加工方法主要有两种：行切法及环切法。
行切法加工时时刀具沿一组平行线走刀，可分为往返走刀和单向走刀。
往返走刀是当刀具切进毛坯后，尽量少抬刀，在一个单向行程结束时，继续以切进方式转向返回行程并走完返回行程，如此往返。
这种方式在加工过程中将交替出现顺铣、逆铣，因两者切削效果不同，影响加工表面质量和切削刀的大小。
有些材料不宜往返走刀，可采用单向走刀方式。
单向走刀时刀具沿一个方向进行至终点后，抬刀到安全高度再快速返回到起刀点后沿下一条平行线走刀，如此循环进行。
该方式优点是刀具可保持相同的切削状态进行加工。
行切法的刀位点计算较简单。
主要是一组平行线与型腔的内、外轮廓求交，判断出有效的交线，经编辑后按一定的顺序输出。
在遇到型腔中“岛屿”时，稍作分析加以处理，可采取不同的措施：抬刀到安全高度越过“岛屿”；沿“岛屿”边界绕过去；或是遇到内轮廓反向回头继续切削；若内轮廓不是凸台而是“坑”可以直接跨越。
环切法加工不仅可使加工状态保持一致，同时能保证外轮廓的加工精度，环切法刀位计算复杂，是国内外学者研究的重点。
下面介绍一种环切计算方法，其步骤如下： ○1外轮廓按加工要求的刀偏值向里偏置，检查形成的环是否合理，并进行预处理；○2内轮廓按加工要求的刀偏值向外偏置，检查所形成的环是否合理，并进行预处理；○3内、外环接触后，消除干涉，重新形成新的内、外环；○4重复上述步骤，新的环不断生成，直至整个零件的加工完成。
3. UG CAM加工类型1）．孔加工（1）点位加工。
点位加工用来创建钻孔、扩孔、镗孔和攻丝等刀具路径。
（2）基于特征的孔加工。
基于特征的孔加工通过自动判断孔的设计特征信息，自动地对孔进行选取和加工，这就大大地缩短了刀轨生成的时间，并使孔加工的流程标准化。
2）．UG车加工车削加工可以面向二维部件轮廓或者是完整的三维实体模型编程。
用来加工轴类和回转体零件，它包括粗车、多步骤精车、预钻孔、攻螺纹和镗孔等程序。
3）．UG铣加工（1）平面加工。
平面加工通常用于粗加工切去大部分材料，也用于精加工外型、清除转角残留余量。
适用于底面（Floor）为平面且垂直于刀具轴、侧壁为垂直面的工件。
（2）穴型加工。
穴型加工主要用于曲面或斜度的壁和轮廓的型腔、型芯进行加工，用于粗加工以切除大部分毛坯材料。
（3）等高加工。
等高加工通过切削多个切削层来加工零件实体轮廓与表面轮廓。
（4）固定轴加工。
固定轴加工是通过选择驱动几何体生成驱动点，将驱动点沿着一个指定的投射矢量投影到零件几何体上生成刀位轨迹点，同时检查刀位轨迹点是否过切或超差。
（5）可变轴加工。
与固定轴加工相比，可变轴加工提供了多种刀具轴的控制。
根据不同的加工对象，可变轴加工也可实现多种方式的精加工。
（6）清根加工。
清根加工可以有效地清除拐角及狭缝中残留的材料。
（7）顺序铣加工。
顺序铣加工是利用零件面控制刀具底部，驱动面控制刀具侧刃，检查面控制刀具停止位置的加工方式，刀具与零件面、驱动面、检查面接触，刀具在切削过程中，侧刃沿驱动面运动且保证底部与零件相切，直至刀具接触到检查面。
顺序铣加工非常适合于切削有角度的侧壁。
4）．NX/线切割加工线切割加工编程从接线框或实体模型中产生，实现了两轴和四轴模式下的线切割。
可以利用范围广泛的线操作，包括多次走外型、钼丝反向和区域切除。
该程序包也可以支持调节Glue Stops、各种钼丝线径尺寸和功率设置。
线切割广泛支持包括AGIE、Charmilles及其他加工设备。
4. UG CAM加工过程NX CAM 加工过程如下：1）获得CAD数据模型。
数控编程的CAD数据模型，有UG直接造型的实体模型和数据转换的CAD模型两种方式。
2）启动UG/加工，初始化设置。
进入加工环境后，首先要进行初始化设置，包括选择模板文件，建立父节点组。
3）建立CAM数据模型。
设计人员建立CAD数据模型时更多考虑零件设计的方便性和完整性，不一定完全考虑对加工的需求，因而要根据加工对象建立CAM模型。
（1）加工坐标系（MCS）的确定。
坐标系是加工的基准，将加工坐标系定位于机床操作人员确定的位置，同时保持坐标系的统一。
（2）CAD数据模型数据处理。
分析CAD数据模型，把不适合用铣切方法加工的特征用简化Simplify或用wave技术处理。
把此特征采用另外的加工方式，例如采用线切割加工；隐藏部分对加工不产生影响的曲面。
用类选择器将对加工不产生影响的曲面分类，通过层选项将分类的曲面移动到不同层，设置为不可见；修补部分曲面，用缝合等命令选项构造的零件几何体应考虑曲面片间可能出现的重叠和缝隙，而导致刀轨的过切削、啃刀等现象，应修整或缝合这些不光顺的区域。
这样获得的刀具路径规范而安全；对轮廓曲线进行修整。
CAD 数据集若存在位置数据不连续，一阶导数或者二阶导数不连续、多余（辅助）几何等缺陷，可通过修整或者创建轮廓线构造出最佳的轮廓曲线。
（3）构造CAM辅助加工几何。
针对不同驱动几何的需要，构造辅助曲线或辅助面；构建边界曲线限制加工范围。
4）定义加工方案。
加工对象的确定及加工区域的规划。
在平面铣和型腔铣中加工几何用于定义加工时的零件几何、设定毛料几何、检查几何，在固定轴铣和变轴铣中加工几何用于定义要加工的轮廓表面。
包括（1）刀具选择；（2）加工内容和加工路线规划；（3）切削方式的确定；（4）定义加工参数；（5）进、退刀Engage/Retract；（6）避让几何Avoidance；（7）切削参数Cutting；（8）机床控制Machine Control。
内容融入到创建操作中。
5）创建操作，生成加工刀具路径在“创建操作”对话框中指定该操作的类型、程序、使用几何体、使用刀具和使用方法等父节点组，并指定操作的名称。
在“创建操作”对话框中选定了不同的加工操作类型，则会弹出不同的操作对话框。
在这些对话框中需进行一系列加工几何对象、切削参数、控制选项等操作参数的设置，并且很多选项需通过二级对话框弹出并进行设置。
操作参数的设定是UG CAM编程中最主要的工作内容，具体包括：(1) 加工对象的定义：选择加工几何体、检查几何体、毛坯几何体、边界几何体、区域几何体、底面几何体等。
(2) 加工参数的设置：包括走刀方式的设定，切削行距、切深的设置，加工余量的设置，进/退刀方式的设置等。
(3) 工艺参数设置：包括切削参数设置、避让控制、机床控制、进给率设定等，不同的操作类型，其操作对话框显示的选项不尽相同。
UG 编程操作时，操作对话框中的参数设置非常关键，会直接影响所编制的加工程序的正确性与合理性。
但是，不少参数也可使用系统提供的默认值。
在完成参数设置后，系统进行刀轨计算，生成加工刀具路径。
6）刀具路径检验、编辑和仿真。
对生成刀具路径的操作，可以在图形窗口中以线框形式或实体形式模拟刀具路径，让用户在图形方式下更直观地观察刀具的运动过程，以验证各操作参数定义的合理性。
