逐点比较法数控插补原理实验

现代制造技术综合实验中心逐点比较法数控插补原理实验指导书1.实验目的：利用逐点比较法的插补原理，编写直角坐标系下不同象限的直线插补程序，观察笔架的运动轨迹，掌握逐点比较法的插补原理。2.实验设备或软件：AS-100系列教学设备一台。计算机一台。PEWIN执行软件。3.实验原理：本实验利用逐点比较法插补直线，逐点比较法在第一象限的直线插补原理如下图其它象限的情况可依此类推。直线插补原理图现加工OE直线。如果刀具动点在OE直线上方或在该直线上，则令刀具沿X正方向进给一步；若刀具动点在OE直线下方，则令刀具沿Y轴正方向进给一步，如此循环直到加工到E点。判别刀具动点的位置根据偏差判别公式，第一象限直线插补的偏差判别公式如下：Fi=XeYi－YeXiF.20时，偏差判别公式为F.产F—Ye,向X正方向进给i i+1iF.〈0时，偏差判别公式为F.产F.+Xe，向Y正方向进给i i+1i逐点比较法插补节拍：逐点比较法插补需要四个节拍，即偏差判别、进给、偏差计算和终点判别。逐点比较法插补流程：其中，终点判别参数N=Xe+Ye

逐点比较法插补流程图2)其它象限的直线插补算法原理如下表：Fiv0,+△y ,LFi<0,+Ay线型Fi>0时，进给方向Fi>0时，进给方向偏差计算公式、Fi三0,-△x 、/Fi三0,+△x第1象限+△x+△yFi20时：第2象限—△x+△yFi三0,-△xy/\Fi^0,+△xF=F—yi+1 i"e第3象限—△x—AyFi<0时：Fi<0,-△yFi<0,-△y第4象限+△x—AyF=F.+xi+1 ie4、实验要求：(1)实验前复习逐点比较法插补算法原理；实验时首先运行已编辑好的直线插补程序，理解程序中各参数的含义；再按照预编程序的编程格式，根据给定的所插补直线终点坐标，编辑插补程序得到新的程序，运行新程序，观察笔架的运动是否与直线一致。实验后提交实验报告。5．实验特点：在数控机床的实际加工中，利用逐点比较法加工一条直线或圆弧，由于脉冲当量比较小(一般为0.01mm),刀具的运动轨迹用肉眼观察还是直线或圆弧，不能观察到刀具的实际

轨迹。本实验中，AS-100系列教学设备上的笔架相当于刀具，笔架每步的移动距离(相当于脉冲当量)可以变化，修改程序中的步长参数就可以实现。通过加大步长参数，笔架的实际运动轨迹就会直观地显示出来，实验者能很容易理解逐点比较法的插补原理和刀具的实际运动轨迹。6.实验内容：(1)理解预先编写的逐点比较法插补程序，程序内容如下：openprog7clearlinearinclinearincp101=0p102=0p103=10p104=5while(p101!>p103+p104)if(p102!<0)或直线上)p102=p102-p104p101=p101+1x0.1elsep102=p102+p103p101=p101+1y0.1endifendwhileclose；初始化偏差值；插补终点横坐标值；插补终点纵坐标值；终点判别(是否到插补终点)；偏差判别(若P102大于等于0表示刀具在直线上方；计算新的偏差值(F.^F—ya)i+1ia；步数计数器加一;X方向进给;偏差判别(若P102小于0表示刀具在直线下方);计算新的偏差值(F.]=F.+x)i+1ia;步数计数器加一;Y方向进给(2)根据上述编程格式，编写所给直线的逐点比较法插补程序。每次实验课同时开8组，每组直线起点坐标都为0，终点坐标数据不同，各组所插补的直线终点坐标是：第1组：(xe,ye)=(-5,8)第2组：(xe,ye)=(-3,-4)第3组：(x,y)=(-2,3)e丿e第4组：(xe,ye)=(-5,2)e丿e第5组：(xe,ye)=(-7,-3)e丿e第6组：(xe,ye)=(-3,-6)第7组：(xe,ye)=(2,-4)ee第8组：(xe,ye)=(5,-3)ee7.实验步骤：(1)关掉电源，将限位回零线、编码器线及电机动力线连接好，将机箱串口线连接到计算机上，接上电源线，打开电源开关。（2） 调整笔架位置，按“回原点”键将X、Y轴回至原点。（3） 打开计算机，运行PEWIN执行软件。（4） 在编辑器中载入上述程序。（5） 下载该运动程序。（6） 在终端窗口键入“B7R”指令执行该运动程序，观察实验结果。（7） 终点坐标放大10倍；改变进给步长（即X、Y轴所走的距离），分别取X0.5,Y0.5和X1,Y1，重做2次实验。观察笔架的运动轨迹，比较两次实验结果，分析差别。（8） 根据所给定各组的直线终点坐标，编写直线插补程序，并运行。实验报告要求：实验报告每人一份，内容包括：（1）实验所用设备及软件；（2） 逐点比较法直线插补原理和插补运算过程，终点坐标以原始数据为准；（3） 各组直线的插补打印程序，终点坐标按放大后的计算，每人的步长参数应不同；（4） 与程序对应的笔架绘制出的轨迹图；（5）比较几次实验结果，说明进给步长对最终形成的直线有何影响。实验考核要求：实验考核总体分为三部分：实验前复习逐点比较法直线插补原理，给出所在组直线的插补运算过程：20%实验操作：60%（1） 完成所给直线的插补程序编制工作，占40%；（2） 修改终点坐标、步长参数，运行程序得到笔架绘