APT語言自動編程

會計學1APT語言自動編程一.APT自動編程技術發(fā)展概況

APT自動編程方法源自MIT1、五十年代初，MIT生產了第一臺NC機床。2、機床的使用過程中產生了復雜零件的編程問題。3、五十年代中期，MIT組織各飛機公司合作開發(fā)了APT系統(tǒng)：APTII~APTIV~APTSS4、美其他公司及日、德、法、意等針對自己的行業(yè)和產品衍生了其他的APT系統(tǒng).

5、六、七十年代為APT使用最廣泛的時期。第1頁/共71頁二.APT語言自動編程過程及特點APT語言是用接近自然的語言進行編程。1、APT語言編程過程：工藝人員完成APT系統(tǒng)完成第2頁/共71頁

二.APT語言自動編程過程及特點

2.APT編程優(yōu)缺點：(1)源語言接近自然語言，易為工藝人員接受，工藝人員不用學習數學方法和計算機編程技巧1)APT編程優(yōu)點（相對手工編程）：(2)軟件資源豐富點位、2-5坐標加工、繪制模線、后置處理等(3)程序成熟，診斷能力強（用戶易查錯）第3頁/共71頁

二.APT語言自動編程過程及特點

2.APT編程優(yōu)缺點：2)APT編程缺點（相對圖形編程系統(tǒng)）：(1)無法實現(xiàn)設計制造一體化。(2)不直觀：無圖形顯示。(3)發(fā)展早，沒有采用計算機幾何學的最新理論成果，所以有些復雜問題不能很好的解決。(4)源程序書寫、編輯和修改不如圖形編程系統(tǒng)方便。(5)相對圖形編程系統(tǒng)來講，易出問題?！?/p>

APT編程外部修改

◆

圖形編程內部修改第4頁/共71頁三.APT語言的構成APT編程是用接近自然語言的方式進行編程：

每個APT系統(tǒng)都規(guī)定了一套基本符號、字母和數字，它們構成APT源程序。按功能可劃分為四類：1.幾何圖形定義語句：用來定義被加工零件的幾何形狀。2.運動語句：用來描述刀具的切削運動軌跡。3.后置處理語句：用于指定特定的機床和控制系統(tǒng)，另外F、S等也屬于后置處理的范疇。4.輔助功能語句：用來標識零件、刀具、公差等。第5頁/共71頁7.2、幾何圖形定義語句第6頁/共71頁幾何圖形定義語句

幾何圖形定義語句用來描述零件的幾何形狀、進退刀點位置、進刀方向等，為描述走刀路線做準備。[幾何元素標志符]=[幾何元素專用字]

/

[元素定義方式]

固定格式：用戶為幾何元素定義的名字(字母開頭)APT的專用字(不超過6個字母,大寫)給定元素的參數第7頁/共71頁

例如圓的定義語句：C1=CIRCLE/10，60，12.5其中：“C1”為幾何元素標志符；“CIRCLE”為幾何元素專用字；“10，60，12.5”分別為圓的圓心坐標和半徑。幾何圖形定義語句第8頁/共71頁

一.基本元素定義標量：可以通過算術賦值語句或算術表達式給出。例：a=3；b=5；c=a+b2.點：1)用三個坐標

P=POINT/10，20，15；2)其他已知元素交點第9頁/共71頁一.基本元素定義（1）由兩直線的交點定義點：其格式為：

標識符=POINT/INTOF，LINE1，LINE2

其中INTOF表示相交，LINE1，LINE2為事先已定義過的兩條直線。若定義好兩直線L1、L2，求交點：P=POINT/INTOF，L1，L2；第10頁/共71頁直線與圓相交點定義PT1=POINT/XSMALL，INTOF，L1，CIR1PT2=POINT/XLARGE，INTOF，L1，CIR1（2）直線和圓的交點：XLARGE、XSMALL、YLARGE、YSMALL

直線和圓有兩交點，根據對比X、Y的坐標值，進一步用修飾詞：思考：如果直線平行于Y軸，如何表示？一.基本元素定義第11頁/共71頁3.矢量：可以給出三個分量、兩個點或用已知表面上一點的法矢來表示。V1=VECTOR/I,J,KV2=VECTOR/P1,P2一.基本元素定義第12頁/共71頁1.直線的定義：（1）通過兩點的直線：L=LINE/P1，P2；

或L=LINE/x1，y1，x2，y2；二.解析曲線和曲面的定義第13頁/共71頁（2）過一點P與圓相切的直線：

L1=LINE/P1，LEFT，TANTO，C；

修飾詞判斷方法：

通過已知點與圓心連線，從已知點向圓心看，若切點在輔助線的左邊，即為LEFT；若切點在右即為RIGHTL2=LINE/P2，LEFT，TANTO，C；二.解析曲線和曲面的定義第14頁/共71頁

公切線定義

（3）與兩圓相切的直線：L1=LINE/RIGHT，TANTO，C1，RIGHT，TANTO，C2L2=LINE/LEFT，TANTO，C1，LEFT，TANTO，C2修飾詞判斷方法：首先建立基準線，其方向以第一切點所在圓心，指向第二個切點所在圓心，左、右是指出切點在圓心連線的左右位置。二.解析曲線和曲面的定義第15頁/共71頁

公切線定義

L3=LINE/RIGHT，TANTO，C2，LEFT，TANTO，C1L4=LINE/LEFT，TANTO，C２，RIGHT，TANTO，C1二.解析曲線和曲面的定義第16頁/共71頁2.圓的定義：C1=CIRCLE/CENTER，P1,RADIUS,r

（1）用圓心和半徑定義的圓：其中，P1為圓心點，x,y為圓心坐標點，r為圓的半徑。

二.解析曲線和曲面的定義C1=CIRCLE/x，y,r

第17頁/共71頁（2）用已知三點(不共線)定義圓：C1=CIRCLE/P1，P2，P3（3）用圓心和切線定義圓：

C1=CIRCLE/CENTER，PC，TANTO，L

其中PC為已知圓心，

L為已定義之直線。二.解析曲線和曲面的定義第18頁/共71頁圖10-3多約束圓定義C1=CIRCLE/YLARGE,LIN,XSMALL,OUT,CIR,RADIUS,1（4）直線與圓相交后的內外相切定義圓：其中OUT為外切。二.解析曲線和曲面的定義第19頁/共71頁圖10-3多約束圓定義其中IN為內切。C3=CIRCLE/YSMALL，LIN，XSMALL，

IN，CIR，RADIUS，1課堂練習：C7如何定義？二.解析曲線和曲面的定義C7=CIRCLE/YSMALL，LIN，XLARGE，OUT，CIR，RADIUS，1第20頁/共71頁（1）用平面方程ax+by+cz=d的四個系數定義平面：PL1=PLANE/a，b，c，d3.平面的定義：二.解析曲線和曲面的定義第21頁/共71頁（2）可以指定不共線的三點定義平面：PL2=PLANE/PT1，PT2，PT3（3）過已知點平行于已知平面定義平面：PL3=PLANE/PT1，PARLEL,PLANE2二.解析曲線和曲面的定義第22頁/共71頁

除此之外，還有圓柱CYLINDER、圓錐CONE、球面SPHERE、一般二次曲線、曲面QUADRIC等的定義，可查看相應版本的APT語言編程說明書,本課程不要求掌握。二.解析曲線和曲面的定義第23頁/共71頁P0(0,-1,0)P1(6,2,0)P2(0,0,0)P3(6,0,0)P4(2,5,0)(6,0,0)P0P1P4P3P2XY(2,5,0)(0,-1,0)(0,0,0)(6,2,0)C1L1L3L2練習:二.解析曲線和曲面的定義第24頁/共71頁二.解析曲線和曲面的定義P0=POINT/0,-1,0P1=POINT/6,2,0P2=POINT/0,0,0P3=POINT/6,0,0P4=POINT/2,5,0L1=LINE/P2,P3C1=CIRCLE/CENTER,P1, RADIUS,2L2=LINE/P4,LEFT,TANTO,C1L3=LINE/P4,P2P0(0,-1,0)(6,2,0)(0,0,0)P3(6,0,0)P4(2,5,0)P1P2XYC1L1L3L2PL1=PLANE/P2,P3,P4第25頁/共71頁7.3、輪廓控制方式第26頁/共71頁一.控制刀具運動的三個控制面

輪廓控制是指對刀具的運動進行連續(xù)控制。要完成這種連續(xù)控制，需要明確指定刀具相對于工件的關系，因此APT系統(tǒng)中定義了三個控制面。如下圖10-5:第27頁/共71頁

圖10-5控制面一.控制刀具運動的三個控制面導動面(DS)檢查面(CS)零件面(PS)第28頁/共71頁一.控制刀具運動的三個控制面1.

零件面Ps(PartSurface):

待加工的表面，在一連串的走刀運動中始終保持不變，零件面可能是也可能不是工件的實際表面。當Ps(h)>0時，留有加工余量與零件面相離；當Ps(h)=0時，加工余量為零與零件面相切；當Ps(h)<0時，余量為負切入零件面；其均為一等距偏置面關系。功能：控制刀具的軸向位置第29頁/共71頁一.控制刀具運動的三個控制面2.導動面Ds(DriveSurface)是在加工運動中引導刀具運動的面，導動面在依次變化。當Ds(h)>0時，導動面留有加工余量；當Ds(h)=0時，剛好加工到導動面；

當Ds(h)<0時，導動面留有負加工余量。功能：控制刀具徑向位置討論：導動面可能是被加工面。第30頁/共71頁一.控制刀具運動的三個控制面3.檢查面Cs(CheckSurface)是每次走刀終止位置的限定面，刀具在到達檢查面之前，一直保持與零件面和導動當Cs(h)>0時，對檢查面留有加工余量；當Cs(h)=0時，恰好加工到檢查面；當Cs(h)<0時，對檢查面負余量。

面所給定的關系，在到達檢查面后，可以重新給出新的運動語句。第31頁/共71頁一.控制刀具運動的三個控制面

導動面和檢查面也不一定是真正意義的面。它們也可以是點、線、圓等幾何元素。因此，準確地應稱為導動元和檢查元。

有了上述三個控制面，就可聯(lián)合確定刀具的運動。

一般零件面在整個過程中不發(fā)生變化，而前一段的檢查面是下一段的導動面。第32頁/共71頁二.刀具與零件三控制面之間的關系1、刀具與導動面(Ds)關系

TLLFT（刀具在導動面左邊）TLRGT（刀具在導動面右邊）TLON（刀具在導動面上）

所謂左右是沿運動方向向前看，刀具在導動面的左邊還是右邊。第33頁/共71頁二.刀具與零件三控制面之間的關系2、刀具與零件面(Ps)關系：TLOFPS（刀具不切傷零件面）TLONPS（刀位點落在零件面上）由刀具前進方向看(由外向里)：刀心偏離Ps則用OF；反之，即刀心在Ps上則用ON。第34頁/共71頁二.刀具與零件三控制面之間的關系2、刀具與零件面(Ps)關系：TLOFPS（刀具不切傷零件面）TLONPS（刀位點落在零件面上）由刀具前進方向看(由外向里)：刀心偏離Ps則用OF；反之，即刀心在Ps上則用ON。第35頁/共71頁二.刀具與零件三控制面之間的關系2、刀具與零件面(Ps)關系：TLOFPS（刀具不切傷零件面）TLONPS（刀位點落在零件面上）由刀具前進方向看(由外向里)：刀心偏離Ps則用OF；反之，即刀心在Ps上則用ON。第36頁/共71頁二.刀具與零件三控制面之間的關系3.刀具與檢查面Cs的關系：TO（走到）ON（走上）PAST（走過）第37頁/共71頁TANTO（走切）PASTAN（切于零件表面）二.刀具與零件三控制面之間的關系3.刀具與檢查面Cs的關系：第38頁/共71頁7.4、APT運動語句第39頁/共71頁7.4APT運動語句

刀具運動語句用來描述刀具運動軌跡，其運動方式的確定，與上節(jié)所述的工件三控制面PS、DS、CS密切相關。

運動語句基本格式：[基本運動命令]/[圖形信息]第40頁/共71頁一.起始點定義語句:FROM

FROM表示形式:1）FROM/PT12）FROM/-20,-20,03）FROM/（POINT/1,4,2）第41頁/共71頁二.點位運動方式1）GOTO/P2GODLTA/0,0,1.5兩種點位運動方式:1、GOTO2、GODLTA2）GOTO/-20，20，10

兩者往往結合起來使用GOTO/P1GODLTA/10，0，0GODLTA/0，10，0GODLTA/10，0，0第42頁/共71頁三.初始運動語句初始運動語句將刀具從遠離加工表面的位置引導到兩個或三個控制面所要求的位置。初始運動語句的一般形式：GO/TO(ON,PAST),DS,TO(ON,PAST),PS,TO(ON,PAST),CS

第43頁/共71頁三.初始運動語句如果無CS，這時刀具將沿最短距離到達前面兩個控制面所限定的位置。GO/TO(ON,PAST),DS,TO(ON,PAST),PS,TO(ON,PAST),CS

GO/TO(ON,PAST),DS,TO(ON,PAST),PS

第44頁/共71頁三.初始運動語句如果只指定DS、PS兩個面而又不允許刀具沿最短路線前進，可以用下列語句通過已知點或已知矢量來規(guī)定刀具的前進方向：INDIRP/POINT1INDIRV/VECTOR1第45頁/共71頁三.初始運動語句按指定矢量方向運動INDIRV/V1GO/TO，DS，TO，PS第46頁/共71頁三.初始運動語句按指定點運動INDIRP/P1GO/TO，DS，TO，PS第47頁/共71頁四.輪廓加工語句輪廓加工語句使刀具沿著兩個控制面運動到第三個控制面。語句中只給出導動面和檢查面。其一般格式為：第48頁/共71頁刀具運動方向的確定：以上一段刀具運動結束時的方向為基準來判斷下一段的前進方向。圖7-12確定刀具運動方向四.輪廓加工語句第49頁/共71頁圖7-14輪廓加工語句舉例輪廓加工應用舉例:TLLFT，GOFWD/C1，PAST，L1

GORGT/L1，PAST，C2GORGT/C2，TO，L2TLRGT，GORGT/L2，······四.輪廓加工語句第50頁/共71頁7.5、其它控制語句及應用舉例第51頁/共71頁其它控制語句及應用舉例除了上述介紹的幾何定義語句和刀具運動語句外，APT源程序中還包含：◆輔助語句◆后置處理語句◆其它語句第52頁/共71頁這些語句用于標識零件、刀具和指定加工容差的分布形式，規(guī)定刀軸方向等．CUTTER/10CUTTER/10，5OUTTOL/0.002INTOL/0.002一.輔助語句第53頁/共71頁一.輔助語句Tolerence第54頁/共71頁一.輔助語句Tolerence第55頁/共71頁

這些語句用于指定某一特定的機床或控制系統(tǒng)、主軸的啟停和轉速、進給速度、冷卻液、暫停、以及機床的其它功能。MACHIN/FANUC-220ASPINDL/ONSPINDL/OFFFEDRAT/F01FEDRAT/200COOLNT/ONCOOLNT/OFF二.后置處理語句第56頁/共71頁用來處理坐標變換、刀位變換、條件轉移、循環(huán)控制、宏指令等。宏指令（MACRO）語句：宏指令類似于FORTRAN和其它計算機編程語言中的子程序，用于一個程序中需多次重復某些運動指令序列的場合。

使用宏指令子程序的目的是要減少程序中總的程序行數，簡化編程。三.其它語句第57頁/共71頁１．宏指令子程序定義格式：符號=MACRO/參數定義符號：命名規(guī)則為六個字符以內，且至少有一個是英文字母，組成宏指令名。參數定義：用來標識子程序中的某些變量，每次調用子程序時這些變量值都要變。２．宏指令定義結束語句：TERMAC

語句表示宏指令定義的結束三.其它語句第58頁/共71頁３．宏指令調用語句：CALL宏指令用CALL語句調用，格式為：CALL/宏指令名稱，參數說明參數說明：標出在宏指令子程序執(zhí)行中所使用的特定參數值。三.其它語句第59頁/共71頁圖10-16編程例圖加工如上圖10-16所示零件的三個孔：P1=POINT/1.0,2.0,0P2=POINT/2.0,1.5,0P3=POINT/1.0,1.0,0P0=POINT/-1.0,3.0,0三.其它語句４．宏指令加工及應用舉例第60頁/共71頁FROM/P0GOTO/PX

由于在子程序中一個CALL語句可以代替三個運動語句，因此，所需要APT語句的數目可節(jié)省到66.67%。DRILL=MACRO/PX

//宏指令定義GODLTA/0,0,+1.0GODLTA/0,0,-1.0TERMAC

//宏指令結束CALL/DRILL,PX=P1CALL/DRILL,PX=P2CALL/DRILL,PX=P3GOTO/P0三.其它語句第61頁/共71頁圖10-15編程例圖四.APT語言編程綜合應用舉例第62頁/共71頁按刀具左偏，編寫上圖APT源程序具體格式如下：PARTNOTEMPLATE//初始語句，說明加工對象是樣板，寫PARTNO后面的標題名，便于檢索。REMARKKS-002

//注釋語句，說明零件圖號REMARKWANG26-12-2006//編程員姓名、日期。四.APT語言編程綜合應用舉例第63頁/共71頁$$

//雙元符表示一類語句結束，后面的字符起注釋作用,

不解釋執(zhí)行。MACHIN/F240,2

//后置處理語句，說明機床控制系統(tǒng)的型別和系列號。CLPRNT

//說明需要打印刀位數據清單。OUTTOL/0.002

//指定用直線段逼近零件輪廓外容差.INTOL/0.002//指定用直線段逼近零件輪廓內誤差。四.APT語言編程綜合應用舉例第64頁/共71頁

CUTTER/10

//說明選用平頭立銑刀，直徑為10毫米$$DEFINITION

//以下為幾何定義語句LN1=LINE/20，20，20，70LN2=LINE/（POINT/20，70），ATANGL，75，LN1LN3=LINE/（POINT/40，20），ATANGL，45四.APT語言編程綜合應用舉例第65頁/共71頁LN4=LINE/20，20，40，20CIR=CIRCLE/YSMALL，LN2，YLARGE，LN3，RADIUS，10XYPL=PLANE/0，0，1，0SE