计算机数控自动编程的方法有语言编程方法、图形编程及其它方法。随着科学技术特别是计算机科学的发展，数控扑克动编程的方法不断地改进与完善。自第一台数控机床问世不久，1952年美国麻省理工学院即开始研究自动编程的语言系统APT（Automatically Pro-grammed Tools）。APT语言系统由APT-1、APT--2发展到可解决三维编程的APT-Ⅲ系统后，宇航协会 对APT-Ⅲ继续改进，成立了APT长期规划组织（APTLRP）由伊利诺斯理工学院研究所负责，1970年发表了APT-Ⅱ初步主案，80个代进一步发展为APT/SS系统，具有定义和加工复杂雕塑曲面的功能。
APT语言系统是世界上发展最早的编程语言，其语言词汇丰富，定义的几何类型多，加工的功能齐全并配有1000多个后置处理程序，在各国得到广泛的用，但该系统庞大，需大型计算机，费用昴贵。因此，各国相继研究出了针对性较强的各具不同特点的编程系统。如美国的ADAPT、AUTOSPOT等，英国的确2C、2CL、2PC、等，西德的EXAPT-1（点位）EXAPT-（车削）EXAPT-3（铣削）等，法国的IFAPT-P（点位）IFAPT-C（轮廓）IFAPT-CP（点位、轮廓），日本的FAPT、HAPT等数控自动编程语言系统。
我国自50年代末即开始研究数控机床，60年代中期开始了数控自动编程方面的研究工作。70年代已研制出了SKC、ZCX、XBC--1、CKY等具有平面轮廓铣削加工、车削加工等功能的数控自动编程系统。后又研制出具有解决复杂曲面编程功能的数控编程系统CAM-251等多功能的语言系统。随着计算机技术的发展，微机数控自动编程系统以其较记的性能价格比迅速发展起来。近年来推出了HZAPT、EAPT、ADPT等微机数控自动编程系统。
美国1964年研制出的一台图形显示器（图形终端），为克服语言编程系统的缺点及发展图形编程系统打下了基础，使用图形交互功能，在屏幕直接显示零件图形及加工走刀轨迹，得到加工程序。其用户界面友好，比APT主席系统编程时间缩短了70-75%，提高编程的质量，经济效益显著，美国洛克希德的加里福尼亚飞机制造公司1967年初步完成了第一个CAD/CAM集成系统，以后命为CADAM系统，在一些工厂中应用，80年代后，随着图形工作站及微机性能的提高， CAD/CAM软件大量涌现，交互式图形编程技术大量被采用，我国已研制出并正在研制一些自主版权的CAD/CAM软件。
数控语言编程方法
数控语言编程方法是世界上发展最早，也曾是功能强应用广泛扫自动编程的方法，虽然存在一些不足之处，但实好坏生产中仍有使用，尚未淘汰。下面加以介绍。
1.数控语言自动编程的过程编程员只需根据图纸的要求，使用数控语言很容易地编写了零件加工源程序，送入计算机。由计算机进行数值计算后置处理，编写出零件加工程序单直至自动穿出数控加工穿孔z纸带，或将加工指令通过直接通迅的方式送入数控机床。这一过程称为语言自动编程。其流程图见图6-14。
2.数控语言及其应用APT语言在很多书书刊都有介绍，这里不再赘述，现对日本FANUC公司的FAPT语言及我国研制的微机睥数控语言进行介绍。
（1）FAPT语言及其应用FAPT是用在日本FANUC公司研制的专用的数控编程系统P-MODELG睥语言，该系统由车、铣、模具、线切割等作画选模块及仿真、自学习、故障诊断标准模块组成。FAPT编程实例零件图样示于图6-15。
由例中看出其语言简洁明了，使用方便。它具有如下的技术性能：1）线型定义，点型定义12种；直线定义14种；圆弧定诌义22种；2）刀具运动中心轨迹的计算；3）循环语句；4）半径补偿功能；5）函数曲线编程功能；6）曲线所拟合功能；7）宏定义功能；8）渐开线齿轮专用编程模块；9）面积、重心、惯性矩的计算功能。
S3=p（20，0），-60A 直线过点（20，0）及倾斜角-60
C1=S3，S10（5X），S4（35），R，R， 与直线S3，S10及S4相切的圆弧
B
C2=0，30，20 圆弧圆心为（0，30），半径为20
S5=P（-20，0），P（0。50） 直线过点（-20，0）及点（0，50）
FEED 纸带进给命令
@% 纸带开始信号
FROM，PI（0，5） 加工起始点设定（0，5）
@G41F300@ 设定半径补偿及进给速度
S1(OY) 沿直线S1前进
S2(OX) 沿直线S2前进
S3 沿直线S3前进
C1,CW 沿圆弧C1顺时针前进
S4,R,2R 沿直线S4前进
C2,CCW,B 沿直线C2前进
S5 沿直线S5前进
S2,0N,S1 沿直线S2前进至与S1为止
P1,@G40 继续到P1点停止，取消刀偏（G40）
@M02 辅助指令
@% 纸带结束信号
FEED 纸带进给命令
FINI 纸带制备完成命令
PEND 程序结束
（2）HZAPT语言及其应用 70、80年代以来，我国发展了微机数控编程系统。该类系统的特点是：在国内广泛应用微机上运行，投资少，易于推广应用；具有一定产交互式会话及图形显示功能，可及时发现错误，及时修改，得到正确的程序；系统一般都具有对任意平面零件及空间曲面编程的功能。现以化中理工大学研制的HZAPT系统为例，编制在数控铣床上加工平面凸轮（见图6-13）程序。
首先，分析零件图纸，制定工艺过程，确定走刀路线，零件要求加工由直线与圆弧组成的轮廓，其底面与定位孔0已加工好。9孔为基准孔。选其对刀点，即程序的起点，也作为坐标原点。从而使编程方便，并可减汪误差。其走刀路线为O→P1→P2→P3→P4→P5→P6→P7→P8→P9，刀具直径为f12mm 。
用HZAPT语言收写零件加工源程序
书写零件源程序的一般步骤如下：1）分析零件图，确定加工过程，确定对刀点及走刀路线；2）选择刀具，确定主轴转速，进给速成度等工艺参数；3）写出刀具补偿语句和辅导语句；4）写出几何定义语句。本系统只要求对那些在图纸上不能直接确定的几何参数进行定义，其它的不需定义；5）按走刀路线逐段写出运动语句；6）写出结束语句；7）全面检查语句及格式是否正确，有无遗漏。
HZAPT语言是由语句组成的，语句亦地零件源程序的基本面分，具有独立的意义，语句是由一些特定的基本符号和基本指令（词汇）构成的。基丁符号包括26个英文字母，数字0-9以及定义符，定义符是由一些具有固定意义的符号构成的。它包括分隔符（"，""；""：""=""/"等）运算符（"+""-""÷"等）初等函数（SIN，COS，TAN等）。基本指令（词汇）与AOPT语言类似，采用英文单词缩写构成，其中常用的基本指令如POINT（点）、LINE（直线）、CIRC（圆弧）、PLANE（平面）、CURV（无列表曲线）、DFN（函数定义）、CULNDR（柱）、CONE（锥）、SDHERE（球）、FEED（设定进给速度）、TOOL（设定刀补值）、END（程序结束）等。HZAPT语言特点是将定义语句与切割语句（运动语句）可登工使用，使程序结构紧凑，源程序缩短；语言功能较强，类型较全。
3.数控主席自动编程系统扫软件计算机数控语言编程系统总体结构如图6-16所示，它由前置处理程序及后置处理程序两大部分组成，前置处理部分包括输入翻译及计算阶段。零件加工源程序输篱计算机后，经过输入翻译，数学处理计算出刀具运动中心轨迹，得到刀位数据（LD）文件。后置处理程序将刀位数据和腾扫工艺参数、辅助信息处理成具体的数控机床缺要求的指令和程序格式，并自动的输出零件加工程序单，由穿孔纸带或计算机将加工指令通过接口直接传送给数控机床。
前置处理程序框图示见图案，其主组成及功能如下：
（1）输入翻译阶段输入翻译阶段包括输入模块、词法分格、语法分格模块。首 先进歃词法分析，对源程序依次地进行扫描，对构成源程序的字符串进行分解，识加紧单词。在些基础上，进行语法分淅，把单词符号串分阶段解成各类语法单位，确定整个输入串是否构成语法上正确的句子，查明零件湖泊 程序中那一些地方不合语法规定，并对错误及时进行修改。
（2）计算阶段程序计算阶段要求出零件的基点、节点及刀具运动中心轨迹即刀位数据。该部分由下面的模块组成：1）常规的几何运算模块。包括二、三维平长工，一点沿定矢量平移，二、三维投影计算。2）几何定义模块。该模块确定发直线、圆弧、空间直线、平面、球、圆锥、圆环、矢量、螺旋面以及一般二次曲面的各种定义形式，用户可自由选择不同定义方式，并且允许嵌套定义。3）几何元素相交模块。该模块具有两条直线相交，直线圆弧相交，两圆弧相交，两圆弧相切，直线圆弧相交，直线平面相交，直线球面相交，直线椭圆面相交，两平面相交，三平面相交，直线圆柱相交，直线圆锥相交，直线一般二次曲面相交，直线自定义参数曲线相交，圆弧自定义参数曲线相交 ，圆弧自定义参数民线相交，两直线间圆角过度，直线圆弧间圆角过度，两圆弧间圆角过度，直线自定义参数曲线间圆角过度，圆弧自定义参数曲线间圆角过度。4）点位和辅助机能模块。该模块具有钻孔、攻螺、镗孔、组孔加工、精加工等点位编程功能，同时还有程序名，平面选择，容差，刀偏，刀补，换刀，进给，转速，嘛轴停转，冷却，取参数，程序结束等辅助功能。5）自定义函数模块。该模块允许用户以表达式的形式输入数值和几何参数，可对用户任意定义的参数曲线编程，大大扩展了系统的编程功能力。6）自由曲线编程模块。该模块提从了按点列或给出位矢与切矢两种类型方法描述的自由曲线的编程功能，并提供了自由、夹紧，与前段相切，与后段相切，闭合等不同端点条件。7） 空间解析曲面模块。该模块具有对球面、圆柱面、圆锥面、圆环面、螺旋面以及由任意平面曲线绕任意轴线旋转构成同面的编程功能。8） 自由曲面模块。该模块具有对点阵描述的曲面按COONS曲面，Fergson曲面插值功能，同时对广泛应用生产中，以截面描述的曲面进行编程。9）刀位校验模块。该模块涉及了多面体数控加工法，自动校验铣削加工时的刀具干涉问题，并就提高表面精度或切削效率分别给出最大切削半径或深度。10）组合曲面模块。该程序能将不赙面组合在一起，具有对复杂形体编程的功能。11）公用程序包。包括正切计算，行列式计算，求最大值，存取几何元素，存取切削数据，分区词判别恨具偏置，高斯法解议程，追赶法解方程等子程序。
（3） 系统管理模块 系统的硬、软件资源由该模块统一管理，调用。
（4） 绘图模块 能使用户在屏幕上快速绘图，也容许用户在绘图仪上进一步绘图校验。该模块能根据用户需要绘制XOY、YOZ、ZOY面的视图，中间正投影，二等测、三等测投影图和一般透视投影图。并具有局部放大功能，操作方便灵活。
6.3.2 数控图形编程方法
数空图形编程方法是指使用人机交互设备（ 键盘、鼠标器、数字化仪等），通过人机对话（功能菜单、文字命令等形式）方式将待加工零件的几何尺寸等数据输入计算机，并在显示屏幕上显示出图形。然后，用户可指点出走刀路线或走刀方式，在屏幕上即可显示出走刀轨迹。再输入切削参数、辅助功能等工艺信息，经计算机处理，输出零件加工程序控制介质。也可将加工程序直接由计算机通过接口送入数控系统。
该方法不需要编制零件加工的源程序，用户界面友好，使用更加方便、直观、易学易掌握。而且现代的NC图开编程大都是与CAD集成的。CAD生成的信息可直接传送给编程系统，实现CAD/CAM集成，它是CIMS系统的重要组成部分。
1.图形编程的步骤 图形编程的步骤如下：
（1）在屏幕上画出（或调出）零件图。用户根据待加工零件图纸的要求，通过人机对话的方式，将零件的几何尺寸送入计算机，在屏幕上画出零件图形。如果待加工的零件图形已存在计算机内，调出显示在屏幕上即可。零件图形也可由其它CAD系统传送到编程系统中。
（2）指出对刀点。用光标指点或用命令输入该点的坐标值。
（3）确定走刀路线，按走刀顺序，用光标指点所要加工的部位。计算机重新排序，并显示出走刀路线。
（4）设置刀偏直及方向。通过人机对话方式，输入刀偏值及方向，计算机计算出刀显示出走刀路线。
（5）输入各种辅助功能M指令F、S、T等指令。
（6）加工过程仿真及走刀轨迹编辑修改。对加工过程仿真，检查走刀路结是否合理，有否碰撞干涉情况，进一步编辑，优化处理得到正确的走刀轨迹。
（7）得到零件加工程序单。上述步骤完成后，调用后置处理命令，即可得到零件加工程序。
2.数控图开编程系统软件 图形编程系统一般由绘图、显示、定义几何实体、编辑修改、加工、测量、输出绘图及输出打印等功能出打印等功能模块组成。系统总体构成图见图6-18，其主要模块协能介绍如下：
（1）绘图模块该模块主要包括各种直线、曲线（圆弧、路径线、自由曲线、函数曲线等）、各种平面、二次曲面（圆锥面、圆环面、球面等）、孔斯曲面、动，基线形成各式曲面、NURBS曲线曲面（非均匀有理B样条曲线曲面）的造型与处理。
（2）显示模块 包括各种曲面的显示、NC加工特征单元的显示、刀位点数据的显示、刀具轨迹的显示，加工过程动态仿真显示等。该系统提供了重画、放缩、浏览、视点变换、真实感显示、颜色设定、线型选择等功能。
（3）定义几何实体模块该模块为用户提供了强大方便的几何设计及编程功能。用户可以利用图纸上有关的几何元素，通过该模块的相关命令求出需要的几何元素。
（4）编辑模块 该模块具有图形几何变换功能，可对几何实体进行平移、对称，旋转、放缩、复制、删除等变换。改变现存在实体的特性（图层、颜色、线型）将一现存实体分为二部分以及在两个实体之间加圆角或斜切，载剪或延长实体使其达到指定的边界界，系统中还应具有刀具轨迹上刀位点的修改与均化，最后对刀具轨迹进插连接与排序。
（5）加工模块该模块包括生成零件程序加工G代码及编辑、显示、调入、输入、输出G代码和设置刀偏值、进给速度、主轴转速等功能。
（6）测量模块系统中提供了可通过命令在图形上直接测量两点距离、点到平面的距离以两平面间的距离功能，使用户能直观地快速地得到需要的上述参数，例如在加工过程仿真时，可在图形上直接测量出加工厂余量、干涉量等等。
