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1、）而苧7CRTHWMTFRN PTH YTPrilNICAI. trNTVFHMI第四章APT语言自动编程西北工业大学机电学院.Automatically Programmed Tool 4.1 APT语言自动编程概述 4.2几何图形定义语句 4.3轮廓控制方式 4.4 APT运动语句简介 4.5其它控制语句及应用举例24.1、APT得寸自动编程概述一.APT自动编程技术发展概况APT自动编程方法源自MIT1、五十年代初，MIT生产了第一台NC机床。2、机床的使用过程中产生了复杂零件的编程问题。3、五十年代中期，MIT组织各飞机公司合作开发了APT系统：APT II APT IV APT SS
2、4、美其他公司及日、德、法、意等针对自己的行业和 产品衍生了其他的APT系统.5、六、七十年代为APT使用最广泛的时期。4二.APT语言自动编程过程及特点APT语言是用接近自然的语言进行编程。1、APT语言编程过程:工艺人员完成APT系统完成二APT语言自动编程过程及特点2.APT编程优缺点71） APT编程优点（相对手工编程）：（1）源语言接近自然语言，易为工艺人员接受，工艺人员 不用学习数学方法和计算机编程技巧软件资源丰富点位、2-5坐标加工、绘制模线、后置处理等程序成熟，诊断能力强（用户易查错）*二.APT语言自动编程过程及特点2） APT编程优缺点：2) APT编程缺点(相对图形编程系
3、统)：(1)无法实现设计制造一体化。(2)不直观：无图形显示。(3)发展早，没有采用计算机几何学的最新理论成果，所以有些复杂问题不能很好的解决。(4)源程序书写、编辑和修改不如图形编程系统方便。 APT编程外部修改图形编程内部修改(5)相对图形编程系统来讲，易出问题。三.APT语言的构成APT编程是用接近自然语言的方式进行编程：每个APT系统都规定了一套基本符号、字母 和数字，它们构成APT源程序。按功能可划分为!1!1 .几何图形定义语句：用来定义被加工零件的几何形状。2 .运动语句：用来描述刀具的切削运动轨迹。3,后置处理语句：用于指定特定的机床和控制系统, 另外F、S等也属于后置处理的范
4、畴。4 .辅助功能语句：用来标识零件、刀具、公差等。91094.2.几何图形定义播句几何图形定义语句几何图形定义语句用来描述零件的几何形状、进退刀点位置、进刀方向等，为描述走刀路线做准 备。APT的专用字（不超过 6个字母，大写）几何元素标志符二几何元素专用字/ 元素定义方式CA用户为几何兀素定义&几何图形定义语句 例如圆的定义语句：C1=CIRCLE/1O, 60, 12.5其中：“C1”为几何元素标志符;“CIRCLE”为几何元素专用字;10, 60, 12.5” 分别为的圆心坐标和半径。& 一基本元素定义111 .标量：可以通过算术赋值语句或算术表达式给出。例：a=3 ； b=5 ； c
5、=a+b2 .点：1）用三个坐标P=POINT/10, 20, 15；2）其他已知元素交点12& 一.基本元素定义(1)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。若定义好两直线LI、L2,求交点：& 一.基本元素定义(2)直线和圆的交点:P=POINT/INTOF, LI, L2；直线与圆相交点定义直线和圆有两交点，根据对比X、Y的坐标值,进一步用修饰词:XLARGE、XSMALL.YLARGE、 YSMALLPT1=POINT/XSMALL, INTOF, L1, CI
6、R1思考：如果直线平行于Y轴，如何表示?14PT2=POINT/XLARGE, INTOF, L1, CIR1. 一.基本元素定义3.矢量：可以给出三个分量、两个点或 用已知表面上一点的法矢来表示。V1=VECTOR/1, J, KV2=VECTOR/ P1, P2二.解析曲线和曲面的定义1.直线的定义：(1)通过两点的直线:P2(x2,y2)L=LINE/P1, P2；gcL=LINE/xl, yl, x2, y2；17二.解析曲线和曲面的定义(2)过一点P与圆相切的直线:L1=LINE/Pb LEFT, TANTO, C；L2=LINE/P2, LEFT, TANTO, C；修饰词判断方法
7、:通过已知点与圆心连线，从已知点向心看，若切点在辅助线的左边，即为LEFT；若切点在右即为RIGHT184二.解析曲线和曲面的定义 (3)与两圆相切的直线：L1=LINE/RIGHT, TANTO, Cl, RIGHT, TANTO, C2L2=LINE/I.EFT, TANTO, Cl, LEFT, TANTO, C2修饰词判断方法:首先建立基准线，其方向以第一切点所在圆心，指向第二个切点所在圆心，左、右是指出切点在圆心连线的左右位置。(T公切线定义二.解析曲线和曲面的定义公切线定义L3=LINE/RIGHT, TANTO, C2, LEFT, TANTO, ClL4=LINE/LEFT,
8、TANTO, C2 , RIGHT, TANTO, Cl*二.解析曲线和曲面的定义2.圆的定义：(1)用心和半径定义的C1=CIRCLE/CENTER, Pl, RADIUS, rCl=CIRCLE/x, y, r其中，Pl为圆心点，x,y为圆 心坐标点，r为圆的半径。二.解析曲线和曲面的定义（2）用已知三点（不共线）定义C1=CIRCLE/P1, P2, P3心和切线定义圆:C1=CIRCLE/CENTER, PC, TANTO, L其中PC为已知匚一L为已定义之直线。Q二.解析曲线和曲面的定义（4）直线与圆相交后的内外相切定义圆:C1 = CIRCLE/YLARGEZLIN,XSMALLZ
9、OUT,CIR,RADIUSZ1其中OUT为外切。22图4-3多约束圆定义二.解析曲线和曲面的定义,二.解析曲线和曲面的定义C3 = CIRCLE/YSMALL, LIN, XSMALL,IN, CIR, RADIUS, 1其中IN为内切。课堂练习：C7如何定义？C7 = CIRCLE/YSMALL, LIN, XLARGE, OUT, CIRt RADIUSt 13.平面的定义:(1)用平面方程ax+by+cz=d的四个系数定义平面:PLl=PLANE/a, b, c, d24二.解析曲线和曲面的定义(2)可以指定不共线的三点定义平面:PL2=PLANE/PT1, PT2, PT3(3)过已
10、知点平行于已知平面定义平面:PL3=PLANE/PT1, PARLEL, PLANE225二.解析曲线和曲面的定义除此之外，还有圆柱CYLINDER、圆锥CONE、球面 SPHERE、一般二次曲线、曲面QUADRIC等的定义，可查看相 应版本的APT语言编程说明书,本课程不要求掌握。26.解析曲线和曲面的定义Po(O3-15O)Pi(6, 2, 0)P2(0, 0, 0)P3(6, 0, 0)P4(2, 5, 0)&二.解析曲线和曲面的定义Po= POINT/0, -1,0YtP = POINT/6, 2, 0P2=POINT/0, 0, 0P3= POINT/6, 0, 0P4= POINT
11、/2, 5, 0= LINE/P2, P3C产CIRCLE/CENTER, P1, RADIUS, 2L2 = LINE/P4, LEFT, TANTO,C1L3 = LINE/P4, P2PL = PLANE, P3, P4294.3.桧廓控制方式30一.控制刀具运动的三个控制面29轮廓控制是指对刀具的运动进行连续控制O 要完成这种连续控制，需要明确指定刀具相对于 工件的关系，因此APT系统中定义了三个控制面。 如下图4-5:一.控制刀具运动的三个控制面33一.控制刀具运动的三个控制面31roi零件面(PS)L 零件面Ps (Part Surface):待加工的表面,在一连串的走刀运动中始终
12、保持不变，零件面 可能是也可能不是工件的实际表面。功能：控制刀具的轴向位置当Ps(h)0时，留有加工余量 与零件面相离；当Ps(h)=O时，加工余量为零 与零件面相切；当Ps(h)0时，导动面留有加工余量；当Ds(h)=O时，刚好加工到导动面；当Ds(h)0时，对检查面留有加工余量;当Cs(h)=O时，恰好加工到检查面；当Cs(h)0时，对检查面负余量。一.控制刀具运动的三个控制面导动面和检查面也不一定是真正意义的面。它们也可以是点、线、等几何元素。37因此，准确地应称为导动元和检查元。 一般零件面在整个过程中不发生变化，而前一段 的检查面是下一段的导动面。有了上述三个控制面，就可联合确定 刀
13、具的运动。35TLDN二刀具与零件三控制面之间的关系1、刀具与导动面（Ds）关系 TLLFT （刀具在导动面左边）TLRGT （刀具在导动面右边）TLON （刀具在导动面上）所谓左右是沿运动方向向前看，刀具在导动面 的左边还是右边。二.刀具与零件三控制面之间的关系2、刀具与零件面（Ps）关系:39TLONPS （刀位点落在零件面上）1LDFFS 1LONTLOFPS TLRGT由刀具前进 方向看（由 外向里）: 刀心偏离Ps 则用OF； 反之，即刀 心在Ps上则 用ON。It二.刀具与零件三控制面之间的关系372、刀具与零件面（Ps）关系:TLONPS （刀位点落在零件面上）由刀具前进 方向看
14、（由 外向里）: 刀心偏离Ps 则用OF； 反之，即刀 心在Ps上则 用ON。二.刀具与零件三控制面之间的关系It2、刀具与零件面（Ps）关系:走过（PAST）40 TLOFPS （刀具不切伤零件面）TLONPS （刀位点落在零件面上）DSP NPS 0 NTLDNPS TLRGI由刀具前进 方向看（由 外向里）： 刀心偏离Ps 则用OF； 反之，即刀 心在Ps上则 用ON。39.二.刀具与零件三控制面之间的关系3.刀具与检查面Cs的关系:TO （走到）PAST （走过）二.刀具与零件三控制面之间的关系423.刀具与检查面Cs的关系:414.4. APT运动语句4.4 APT运动语句刀具运动语
15、句用来描述刀具运动轨迹, 其运动方式的确定，与上节所述的工件三控 制面PS、DS、CS密切相关。运动语句基本格式：基本运动命令/ 图形信息一.起始点定义语句:FROMFROM表示形式：1) FROM / PT12) FROM / -20,-20,03) FROM/ (POINT/1,4,2)初始运动语句将刀具从 远离加工表面的位置引导到两个或三个控制面所要求的45CS点位运动方式两种点位运动方式：1、GOTO1) GOTO/P22) GOTO/-20, 20, 102、 GODLTAGODLTA /0, 05 1.5 两者往往结合起来使用GOTO/ P1GODLTA/10, 0, 0GODLT
16、A/0, 10, 0GODLTA/10, 0, 0三初始运动语句位置。初始运动语句的一般形式:GO/ TO (ON, PAST), DS, TO (ON, PAST), PS, TO (ON, PAST), CS47三初始运动语句GO/TO (ON, PAST), DS, TO (ON, PAST) , PS, TO (ON, PAST), CS如果无CS,这时刀具将沿最短距离到达前面两个控制面所限定48GO/ TO (ON, PAST), DS, TO (ON, PAST), PS&三.初始运动语句47如果只指定DS、PS两个面而又不允许刀 具沿最短路线前进，可以用下列语句通 过已知点或已知矢量来规定刀具的前进 方向:INDIRP/POINT1INDIRV/VECTOR1,三初始运动语句INDIRV/V1GO/TO, DS, TO, PS丫 1 P D/ 07rofPSf ftJ f X 按指定矢量方向运动,三初始运动语句INDIRP/P1GO/TO, DS, TO, PS按指定点运动