1 數控編程及其發展
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一，其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研制周期等方面發揮著重要作用。在諸如航空工業、汽車工業等領域有著大量的應用。由于生產實際的強烈需求，國內外都對數控編程技術進行了廣泛的研究，并取得了豐碩成果。下面就對數控編程及其發展作一些介紹。
數控編程的基本概念
數控編程是從零件圖紙到獲得數控加工程序的全過程。它的主要任務是計算加工走刀中的刀位點（cutter location point簡稱CL點）。刀位點一般取為刀具軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。
數控編程技術的發展概況
為了解決數控加工中的程序編制問題，50年代，MIT設計了一種專門用于機械零件數控加工程序編制的語言，稱為APT（Automatically Programmed Tool）。其后，APT幾經發展，形成了諸如APTII、APTIII（立體切削用）、APT（算法改進，增加多坐標曲面加工編程功能）、APT-AC（Advanced contouring）(增加切削數據庫管理系統)和APT-/SS（Sculptured Surface）(增加雕塑曲面加工編程功能)等先進版。采用APT語言編制數控程序具有程序簡煉，走刀控制靈活等優點，使數控加工編程從面向機床指令的“匯編語言”級，上升到面向幾何元素.APT仍有許多不便之處：采用語言定義零件幾何形狀，難以描述復雜的幾何形狀，缺乏幾何直觀性；缺少對零件形狀、刀具運動軌跡的直觀圖形顯示和刀具軌跡的驗證手段；難以和CAD數據庫和CAPP系統有效連接；不容易作到高度的自動化，集成化。
針對APT語言的缺點，1978年，法國達索飛機公司開始開發集三維設計、分析、NC加工一體化的系統，稱為為CATIA。隨后很快出現了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系統，這些系統都有效的解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示，交互設計、修改及刀具軌跡生成，走刀過程的仿真顯示、驗證等問題，推動了CAD和CAM向一體化方向發展。到了80年代，在CAD/CAM一體化概念的基礎上，逐步形成了計算機集成制造系統（CIMS）及并行工程（CE）的概念。目前，為了適應CIMS及CE發展的需要，數控編程系統正向集成化和智能化方向發展。
在集成化方面，以開發符合STEP（Standard for the Exchange of Product Model Data）標準的參數化特征造型系統為主，目前已進行了大量卓有成效的工作，是國內外開發的熱點；在智能化方面，工作剛剛開始，還有待我們去努力。
2 NC刀具軌跡生成方法研究發展現狀