辅助编程和仿真发展过程

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1、辅助编程及仿真发展过程1概述数控自动编程技术受到广泛关注，各国的专家学者都在潜心研究自动编程系统。数控加工是指在数控机床上按事先编制好的程序，对零件进行自动加工的一种加工工艺方法，零件加工的最终效果直接取决于数控程序编制的效率和准确率。数控编程是目前提高加工精度、表面加工质量、加工效率以及实现生产自动化最重要的一环，在制造业中有应用广泛。数控编程分为手工编程和自动编程，对于那些程序量大、轨迹计算复杂的零件，根本不可能采用手工编程，即使能编制出加工程序，其低下的效率亦根本不能满足市场的需求。受飞速发展

2、的技术革命的巨大冲击，传统的机械设计和制造方式发生了根本性的变化，产品的设计生产周期越来越短，逐渐向小批量、多品种、高精高效加工的方向发展。特别是随着计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的推广和计算机数控加工技术的广泛应用，计算机辅助自动编程势在必行。计算机辅助编程是根据来自CAD的零件几何信息和来自CAPP的零件工艺信息自动生成数控代码的过程。而现在CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)与PDM(产品数据管理)构成了一个现代制造型企业计算机应用的主干。对于制造行业，设计，制造水平和产品的质量

3、，成本及生产周期息息相关，人工设计，单件生产这种传统的设计与制造方式已无法适应工业发展的要求，采用CAD/CAM的技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。2数控编程发展阶段自数控机床问世以来，数控编程经历了两个阶段:数控语言编程和CAD/CAM集成编程。在数控语言编程阶段，为解决数控加工的编程问题，世界各国研究了上百种语言，其中以50年代美国麻省理工学院开发的一种专门用于机械零件的数控编程语言APT(AutomaticallyProgrammedTool)最具有代表性。APT编程是把用APT

4、语言编写的程序输入计算机，由内部的编译系统自动生成数控加工指令。APT语言先后经历了APTII,APTIII,APTIN,APT-AC，APTIV/SS等几个发展阶段，能处理二维、三维及多坐标零件的加工。APT语言的出现使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级上升到面向几何元素和加工方式的高级语言，具有程序编制简单、走刀路径灵活的特点。但随着计算机技术及CAD技术的快速发展，其不足之处日益表现出来，它受语言描述能力的限制，对用户的要求较高，难以满足设计与制造一体化的要求。在CAD/CAM集成编程

5、阶段，借助良好的软件开发平台，可充分利用CAD软件的图形编辑功能，将零件图直接绘制在计算机上，并形成图形文件。然后输入工艺参数并调用数控编程模块，计算机可以自动进行数据处理、生成数控加工程序。同时可在屏幕上动态显示刀具的走刀轨迹。这种方法无须操作者输入数据，因此大大减小了人为误差，最大限度地提高了编程的效率和加工的质量。由于图形编程系统由零件图直接生成数控加工指令，故可直接利用CAD进行零件图的设计。20世纪80年代在CAD/CAM一体化概念的基础上，逐渐形成了计算机集成制造系统(CIMS)。与AP

6、T语言相比，它有以下几个特点:   其一，这种编程方法是直接面向零件的几何图形，不需进行复杂的数学计算，不需要用具体的语言描述零件的几何形状，具有直观、简便、准确和便于检查的优点;   其二，有利于实现CAD/CAM的一体化。通常的数控自动编程系统是和相应的CAD软件连在一起的一体化软件系统，既可进行计算机辅助设计，又可以直接调用己设计好的图形;   其三，这类软件都可在通用计算机上进行，无需专用的编程机，便于推广，是自动编程系统的发展方向。由于我国在数控编程系统方面起步较晚，虽然作了大量的工作，但

7、相对于发达国家还有很大差距。在APT语言的基础上，开发了一些同类的语言，但从总体上看，由于资金技术等主客观因素的限制，研制的许多软件缺乏系统性，还有待于进一步完善，才能更好地服务于机械制造加工等行业。日益增多的复杂零件的出现和高精高效的加工，对数控自动编程系统提出了越来越高的要求，同时为适应高速加工、并行工程、敏捷制造和CIMS等先进制造技术的发展。目前的几个比较主流的CAD/CAM系统（1）UGIICAD/CAM系统UGIICAD/CAM系统具有丰富的数控加工编程能力，是目前市场上数控加工编程能力

8、最强的CAD/CAM集成系统之一，其功能包括车削加工编程，型芯和型腔铣削加工编程，轴铣削加工编程等（2）Pro/EPro/E是美国PTC公司研制和开发的软件，它开创了三维CAD/CAM参数化的先河，该软件具有基于特征，全参数，全相关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零件Pro/E系统的核心技术具有以下特点：基于特征，全尺寸约束，尺寸驱动设计修改。Pro/E已广泛应用于模具，工业设计，航天，玩具等行业，并在国际CAD/CAM/CAE市场上占了较大的份额上述CAD