数控插补软件设计-答辩稿

数控插补软件设计,一、数控插补及工作原理,1、插补的定义 所谓插补就是根据给定的刀具运动轨迹和进给速度，采用适当的计算方法，在运动轨迹的起点和终点之间，计算出满足预定要求的中间点及其坐标。插补过程中采用的计算方法称为插补算法或插补方法。,2、逐点比较法插补,（1）逐点比较法插补的基本原理 首先判断刀具当前位置与要求的运动轨迹的偏离情况。具体方法是根据要求的运动轨迹设计一个偏差函数，该偏差函数是刀具坐标的函数，其函数值反映出偏离情况。 根据偏差函数判别的结果，发出一个进给指令脉冲，控制刀具沿相应坐标轴产生一个脉冲当量的位移。 用新的刀具位置坐标重新计算偏差函数的值，并判断刀具是否到达轨迹的终点。,（2）逐点比较法插补的工作过程 偏差判别。 根据偏差值的符号，判别当前刀具相对于零件轮廓的位置偏差。 坐标进给。 根据偏差判别的结果，控制相应的坐标轴进给一步，使刀具向零件轮廓靠拢。 偏差计算。 刀具进给一步后，针对新的刀具位置，计算新的偏差值。 终点判别。 刀具进给一步后，需要判别刀具是否已经到达零件轮廓的终点。 如果已经到达终点，则停止插补过程；如果未到达终点，则返回到第步，重复上述四个节拍。,二、逐点比较法直线插补,为插补计算方便，通常建立与机床坐标系平行的插补坐标系，插补坐标系与机床坐标系是简单的平移变换关系。直线插补时，插补坐标系原点选在直线起点上。 下面以刀具运动轨迹为XOY平面上第一象限直线插补为例进行讨论。,如下图所示，直线OA，起点O（0,0），终点A (Xe ,Ye)，坐标单位为脉冲当量,Y,O,X,A(Xe，Ye),F0,F 0；当P点在直线下方时，Fi 0时，向+X方向分配一个进给脉冲，即向X轴正方向走一步（一个脉冲当量的位移）。当P点在直线上方，即Fi 0时，向+Y方向分配一个进给脉冲，即向Y轴正方向走一步。当P点在直线上，即Fi = 0时，为使加工继续进行，规定按P点在直线上方情况处理，即向X轴正方向走一步。,(3) 偏差函数递推计算若Fi 0 ，向X轴正方向走一步，则P点新的位置坐标及偏差为： Xi+1 = Xi + 1 Yi+1 = Yi Fi+1 = Yi Xe- Xi+1 Ye = Fi - Ye 若Fi 0 ，向Y轴正方向走一步，则P点新的位置坐标及偏差为： Xi+1 = Xi Yi+1 = Yi + 1 Fi+1 = Yi+1 Xe- Xi Ye = Fi + Xe,(4) 终点判别 一般常采用插补循环或进给的总步数来判别是否到达终点。设插补循环或进给的总步数为E,则有： E =Xe + Ye 最简单的方法是每进行一次插补循环，就对E 进行一次减1运算，当E 等于0时，表明到达终点，插补结束。,逐点比较法直线插补四象限进给方向示意图,Y,O,X,E(Xe，Ye),E(Xe，Ye),E(Xe，Ye),E(Xe，Ye),F0,F0,F0,F0,F0,F0,F0,三、应用软件的实现,对比各种编程语言及其实现方法，鉴于用VB编程简单、直观，故选用VB作为编程语言。本课题采用VB实现了逐点比较法直线和圆弧插补的相关程序设计，并对用VB开发的数控插补仿真软件进行了介绍，该软件可以实现四象限直线、顺圆弧和逆圆弧的插补轨迹仿真。,四、逐点比较法圆弧插补,五、圆弧插补的过象限处理,所谓圆弧过象限，是指圆弧的起点和终点不在同一象限内。过象限圆弧与坐标轴必有交点，当动点处在坐标轴上时必有 一个坐标值为零，此点可以作为圆弧过象限的标志。,六、结语,通过对本课题的研究，让我从中学到了不少的新知识，同时也学会了如何去处理自己所遇到的种种问题。学习成果的完整展现首先要感谢我的指导老师