数控自动编程的过程

   零件源程序编好后，输入给计算机。为了使计算机能够识别和处理零件源程序，事先必须针对一定的加工对象，将编好的一套编译程序存放在计算机内，这个程序通常称为“数控程序系统”或“数控软件”。“数控软件”分两步对零件源程序进行处理。第一步是计算刀具中心相对于零件运动的轨迹，这部分处理不涉及具体NC机床的指令格式和辅助功能，具有通用性；第二步是后置处理，针对具体NC机床的功能产生控制指令，后置处理程序是不通用的。由此可见，经过数控程序系统处理后输出的程序才是控制NC机床的零件加工程序。整个NC自动编程的过程如图所示。可见，为实现自动编程，数控自动编程语言和数控程序系统是两个重要的组成部分。

一、APT语言的基本组成

    与通用计算机语言相似，用APT语言编制的加工程序是由一系列语句所构成，每个语句由一些关键词汇和基本符号组成，也就是说APT语言由基本符号、词汇和语句组成。

·         基本符号
    数控语言中的基本符号是语言中不能再分的基本成分。语言中的其它成分均由基本符号组成。APT自动编程语言中常用到的标点符号和算术符号如下：
(1)逗号“，” 用于分隔语句内的词汇、标识符和数据。例如：C1=CIRCLE/0,0,25；
(2)斜杠“/” 用来将语句分隔为主部和辅部，或者在计算语句中作除法运算符号。例如：
   GOFWD/C1；A=B/D；
(3)星号“*” 这是乘法运算符号。例如：A=B*C
(4)双星号“**”或“↑” 这是指数运算符号。例如：A=B**2或A=B↑2
(5)正号“+” 用来表示算术加法或规定一个数的符号。
(6)负号“-” 用来表示算术减法或规定一个数的符号。例如：P2=POINT/+2，-15，-26
(7)单美元符号“$” 为续行符，表示语句未结束，延续到下一行。如：
    L1=LINE/RIGHT，$
    TANTO，C2，RIGHT，TANTO，C1；
(8)冒号“：” 用于分隔语句及其标号。
(9)方括号“[]” 用于给出子曲线的起点和终点，或用于复合语句及下标变量中。如：
   Q1=TABCY/P1，P2，P3…Pn；
   [GOFWD/C2，PAST，Q1[10，12]]；
(10)等号“=” 用于给定一个名字或者给标识符号赋值用。例如：P1=POINT/X，Y，Z；
(11)分号“；” 作为语句结束符号。
(12)圆括号“（）” 用于括上算术自变量及几何图形语言中的嵌套定义部分。例如：
   A=ABS（B）；GOFWD/（CIRCLE/2，12，2）；
(13)小数点“.” 用于分隔数的整数部分和小数部分。

·         词汇
    词汇是APT语言所规定的具有特定意义的单词的集合。每一个单词由6个以下字母组成，编程人员不得把它们当作其他符号使用。APT语言中，大约有300多个词汇，按其作用大致可分为下列几种：
(1)几何元素词汇
    如POINT（点），LINE（线），PLANE（平面）等。
(2)几何位置关系状况词汇
    如PARLEL（平行），PERPTO（垂直），TANTO（相切）等。
(3)函数类词汇
    如SINF（正弦），COSF（余弦），EXPF（指数），SQRTF（平方根）等。
(4)加工工艺词汇
    如OVSJSE（加工余量），FEED（进给量），TOLER（容差）等。
(5)刀具名称词汇
    如TURNTL（车刀），MILTL（铣刀），DRITL（钻头）等。
(6)与刀具运动有关的词汇
    如GOFWD（向前），GODLTA（走增量），TLLFT（刀具在左）等。

·         语句
    语句是数控编程语言中具有独立意义的基本单位。它由词汇、数值、标识符号等按语法规则组成。按语句在程序中的作用大致可分为几何定义语句、刀具运动语句、工艺数据语句等几类。

二、几何定义语句

    几何定义语句用于描述零件的几何图形。零件在图纸上是以各种几何元素来表示的，在零件加工时，刀具是沿着这些几何元素来运动，因此要描述刀具运动轨迹，首先必须描述构成零件形状的各几何元素。一个几何元素往往可以用多种方式来定义，所以在编写零件源程序时应根据图纸情况，选择最方便的定义方式来描述。APT语言可以定义17种几何元素，其中主要有点、直线、平面、圆、椭圆、双曲线、圆柱、圆锥、球、二次曲面、自由曲面等。
    几何定义语句的一般形式为 标识符=APT几何元素/定义方式。
    标识符就是所定义的几何元素的名称，由编程人员自己确定，由1-6个字母和数字组成，规定用字母开头，不允许使用APT词汇作标识符，例如圆的定义语句：C1=CIRCLE/10，60，12.5；其中C1为标识符，CIRCLE为几何元素类型，10，60，12.5分别为圆的圆心坐标和半径。

·         点的定义
1.由给定坐标值定义点
   其格式为:标识符=POINT/x，y，z;
   如已知坐标值，可以写成如下的形式：P=POINT/10，20，15;
2.由两直线的交点定义点
   其格式为：标识符=POINT/INTOF，line1，line2;
   其中INTOF表示相交，line1，line2为事先已定义过的两条直线。左下图所示的交点，可以写成如下形式：P=POINT/INTOF，L1，L2;
                   

3.由直线和圆的交点定义点(如右上图)
   P1=POINT/XSMALL，INTOF，L1，C1；
   P2=POINT/YSMALL，INTOF，L1，C1；
 或P1=POINT/YLARGE，INTOF，L1，C1；
   P2=POINT/XLARGE，INTOF，L1，C1；