[科普中国]-精确APT语言

概述

APT是自动编程工具(Automatically Programmed Tool)的简称，是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。把用APT语言书写的零件加工程序输入计算机，经计算机的APT语言编程系统编译产生刀位文件(CLData file)，然后进行数控后置处理，生成数控系统能接受的零件数控加工程序的过程，称为APT语言自动编程。

APT语言是由一套规定好的基本符号、字母和数字组成，并用一定的语法和词法进行规定，这些符号及规则接近于日常车间用语，用它来描述零件的形状、尺寸大小、几何元素间的相互关系及走刀路线、工艺参数等。APT语言具有简单、直观、使用方便、易懂易修改等特点，用该语言编写出的零件加工程序亦称作零件加工源程序。1

版本APT于1955年推出，其后又出现了APT一Ⅱ(平面曲线编程)、APT一Ⅲ(3～5坐标立体曲面编程)、APT—IV(自由曲面编程)，后又发展到APT-V。由于APT系统语言丰富、定义的几何元素类型多，并配有多种后置处理程序，通用性好，因此在世界范围内广泛应用。在APT的基础上，世界各工业国家也发展了各具特色的数控语言系统，如德国的EXAPT、日本的FAPT和HAPT、法国的IFAPT、我国的SKC和ECX等。我国原机械工业部1982年颁布的《NC机床自动编程用输入语言》(JB/T 3112—1982)采用了APT的词汇语法；1985年ISO公布的《机床数字控制数控(NC)处理程序输入基本零件源程序参考语言》(ISO 4342～1985)也是以APT语言为基础的。2

组成APT语言由基本符号、词汇和语句组成。

基本符号基本符号是语言中不能再分的基本成分，语言中的其他成分均由基本符号组成。

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)、PERPT0(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SPINDL(主轴)、FEDRAT(进给速度)、TOLER(容差)等；

(5)刀具名称词汇：如CUTTER(刀具)、DRILL(钻孔)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，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、后置处理语句等几类。2

APT语言编制零件源程序步骤(1)分析零件图：在编制零件源程序之前，详细分析零件图，明确构成零件加工轮廓的几何元素，确定出图纸给出的几何元素的主参数及各个几何元素之间的几何关系。

(2)选择坐标系：确定坐标系原点位置及坐标轴方向的原则是使编程简便、几何元素的参数换算简单，确保所有的几何元素都能够较简便地在所选定的坐标系中定义。

(3)确定几何元素标识符：建立起抽象的零件加工轮廓描述模型，为在后续编程中定义几何表面和编写刀具运动语句提供便利。

(4)进行工艺分析：这一过程与手工编程相似，要依据加工轮廓、工件材料、加工精度、切削余量等条件，选择加工起刀点、加工路线，并选择工装夹具等。

(5)确定对刀方法、对刀点和走刀路线：对刀点是程序的起点，要根据刀具类型和加工路线等因素合理选择。而对刀方法是关系到重复加工精度的重要环节，批量加工时可以在夹具上设置专门的对刀装置。走刀路线的确定原则是保证加工要求，路线简捷、合理，并便于编程，依据机床、工件及刀具的类型及特点，并要与对刀点和起刀点一起综合考虑。

(6)选择容差、刀具等工艺参数：容差和刀具要依据工件的加工要求和机床的加工能力来选择。其他工艺参数和特有指令要根据特定的数控机床而定。

(7)编写几何定义语句：根据加工轮廓几何元素之间的几何关系，依次编写几何定义语句。

(8)编写刀具运动定义语句：根据走刀路线，编写刀具运动定义语句。

(9)插入其他语句：这类语句主要包括后置处理指令及程序结束指令。

(10)检验零件源程序：常见错误包括功能错误和语法错误。功能错误主要有定义错误。所有错误尽可能在上机前改正，以提高上机效率。

(11)填写源程序清单。2