逐点比较法插补原理实验报告.doc

南昌航空大学实验报告年 月 日课程名称：数控技术 实验名称：逐点比较法插补原理班级： 姓名： 同组人：指导老师评定： 签名：一、实验的目的与要求1. 目的掌握逐点比较法插补的原理及过程；掌握利用计算机高级语言，设计及调试“插补运算轨迹”模拟画图的程序设计方法；进一步加深对插补运算过程的理解；二、实验仪器计算机一台三、实验原理逐点比较法插补运算的原理首先粗略的简单介绍一下机床是如何按照规定的图形加工出所需的工件的。例如，现在要加工一段圆弧（图21），起点为A，终点为B，坐标原点就是圆心，Y轴、X轴代表纵、横拖板的方向，圆弧半径为R。如从A点出发进行加工，设某一时刻加工点在M1，一般来说M1和圆弧有所偏离。因此，可根据偏离的情况确定下一步加工进给的方向，使下一个加工点尽可能向规定图形（即圆弧）靠拢。若用RM1表示加工点M1到圆心O的距离，显然，当RM1R时，表示加工点M1在圆内，这时应控制纵拖板（Y拖板）向圆外进给一步到新加工点M2，由于拖板被步进电机带动，进给一步的长度是固定的（1微米），故新的加工点也不一定正好在圆弧上。同样，当M2R时，表示加工点M2在圆外或圆上，这时应控制横拖板（X拖板）向圆内进给一步。如此不断重复上述过程，就能加工出所需的圆弧。 图21 插补原理可以看出，加工的结果是用折线来代替圆弧，为了清楚起见，在图21中，每步的步长画的很大，因此加工出来的折线与所需圆弧的误差较大。 若步长缩小，则误差也跟着缩小，实际加工时，进给步长一般为1微米，故实际误差时很小的。 计算步骤由上述可以看出，拖板每进给一步都要完成四个工作节拍。偏差判别：判别偏差符号，确定加工点是在要求图形外还是在图形内。工作台进给：根据偏差情况，确定控制X坐标(或Y坐标)进给一步，使加工点向规定的图形靠拢，以缩小偏差。偏差计算：计算进给一步后加工点与要求图形的新偏差，作为下一步偏差判别的依据。终点判断：判定是否到达终点，如果未达到终点，继续插补，如果以到达终点，停止插补。计算步骤的框图如下所示：图22 逐点比较法插补计算步骤插补运算公式插补运算公式表加工指令F0F Abs(LSy) Then Max1 = Abs(LSx) Else Max1 = Abs(LSy)If Abs(LEx) Abs(LEy) Then max2 = Abs(LEx) Else max2 = Abs(LEy)If Max1 max2 Then Max = Max1 Else Max = max2Max = Max + 3If ER = 1 Or ER = 2 Then MsgBox (坐标值中含有非法字符！)If ER = 3 Then MsgBox (所给坐标值不是整数！请输入整数)If Text1.Text And Text2.Text And Text3.Text And Text4.Text Then Picture1.Scale (-Max, Max)-(Max, -Max) Picture1.Line (-Max, 0)-(Max, 0), RGB(0, 0, 0) Picture1.Line (0, Max)-(0, -Max), RGB(0, 0, 0) For i = -Max To Max Picture1.Line (i, 0.2)-(i, 0), RGB(0, 0, 0) Picture1.Line (0, i)-(0.3, i), RGB(0, 0, 0) Next i Picture1.Line (LSx, LSy)-(LEx, LEy), RGB(0, 0, 0) Else MsgBox (请输入坐标值！)End IfEnd SubPrivate Sub Command2_Click()x0 = 0: y0 = 0X1 = LEx - LSx: Y1 = LEy - LSyIf X1 0 And Y1 0 Then quadrant = 1If X1 0 And Y1 0 Then quadrant = 4If X1 0 Then quadrant = 2If X1 0 And Y1 = 0 Then x0 = x0 + 1 Else y0 = y0 + 1 x11 = x0 + LSx: y11 = y0 + LSy Picture1.Line (x00, y00)-(x11, y11), RGB(255, 0, 0) delay Next iEnd IfIf quadrant = 3 Then For i = 0 To Abs(X1) + Abs(Y1) - 1 F = X1 * y0 - x0 * Y1 x00 = x0 + LSx: y00 = y0 + LSy If F = 0 Then x0 = x0 - 1 Else y0 = y0 - 1 x11 = x0 + LSx: y11 = y0 + LSy Picture1.Line (x00, y00)-(x11, y11), RGB(255, 0, 0) delay Next iEnd IfIf quadrant = 2 Then For i = 0 To Abs(X1) + Abs(Y1) - 1 F = X1 * y0 - x0 * Y1 x00 = x0 + LSx: y00 = y0 + LSy If F = 0 Then x0 = x0 - 1 Else y0 = y0 + 1 x11 = x0 + LSx: y11 = y0 + LSy Picture1.Line (x00, y00)-(x11, y11), RGB(255, 0, 0) delay Next iEnd IfIf quadrant = 4 Then For i = 0 To Abs(X1) + Abs(Y1) - 1 F = X1 * y0 - x0 * Y1 x00 = x0 + LSx: y00 = y0 + LSy If F 11 Then ER = 1Next iIf S 1 Then ER = 2If S = 1 Then ER = 3IsNum = Val(Str)End FunctionPrivate Sub delay()For i = 1 To 20 Step 0.00001Next iEnd Sub五、思考题逐点比较法和数字积分法有何区别？答：逐点比较法和数字积分法都属于基本脉冲插补法。逐点比较法的原理是单片机或计算机在控制加工过程中逐点的计算和判别加工偏差，不断的向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲，驱动坐标轴步进电机旋转，以控制机床坐标轴的进给，按规定的图形加工