數(shù)控代碼及插補算法綜合實驗

1、 機電控制工程技術數(shù)控代碼及插補算法綜合實驗班級：學號：姓名：2016-6-12目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、設計題目1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、設計目的1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三、設計任務1四、實驗思路及過程1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 4.1插補算法介紹1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Do

2、cument 4.2直線插補流程2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 4.3圓弧插補流程3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document GUI界面以及操作說明4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document G代碼編寫6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 4.6手工編寫G代碼7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 4.7CAXA工程師生成G代碼.7五、實驗感想8 HYPE

3、RLINK l bookmark22 o Current Document 六、課程建議8 一、設計題目插補算法及數(shù)控編程綜合實驗二、設計目的學習使用matlab或VC編程環(huán)境進行逐點比較插補算法（直線、圓?。┓抡?。了解基本的G代碼指令并完成編寫簡單的圖形的G代碼。三、設計任務使用matlabGUI界面進行逐點比較插補算法（直線、圓?。┓抡妗ＴO計一個圖案進行G代碼編程并仿真。4.1插補算法介紹在數(shù)控機床中，刀具不能嚴格地按照要求加工的曲線運動，只能用折線軌跡逼近所要的加工曲線，這種逼近過程即為插補。插補分為直線插補和圓弧插補，分別實現(xiàn)刀具的直線和圓弧運動。本實驗中，將采用逐點比較法以實現(xiàn)插補算

4、法的仿真，編程完成一個GUI界面以及其相應的M-file。逐點比較法的基本原理為計算機在控制加工過程中，逐點地計算和判別加工偏差，以控制坐標進給，該法運算直觀，插補誤差不大于一個脈沖當量，脈沖輸出均勻，調節(jié)起來比較方便。4.2直線插補流程直線插補中所用到的控制變量為起點、終點以及步長。步長控制了插補精度，步長越小，插補精度越高。本實驗中，采用坐標變換的方法，即將X-Y坐標軸原點平移到起點（Xs，Ys）,然后判斷終點坐標（Xe，Ye）所處的象限，即判斷走刀方向，然后通過實際坐標點與理論直線的斜率偏差來生成走刀軌跡。最后在平移后的坐標軸中計算出走刀軌跡并進行終點判別，到達終點以后，利用畫圖命令，將

5、走刀軌跡呈現(xiàn)在編寫的GUI界面中。其程序流程圖如下（見附圖1）：N到終點偏差判別偏差計算坐標進給開始附團1直踐胡補流程團4.3圓弧插補流程圓弧插補中所用到的控制參數(shù)為：起始點（Xs,Ys）圓心（Xe,Ye）,以及圓心角。圓弧插補亦采用了坐標變化，即將原點平移至圓心求得半徑值，并根據(jù)增量角的正負確定走刀方向（規(guī)定逆時針為正），然后根據(jù)步長生成插值點，判斷方式為實際點到左邊原點的距離與理論圓弧半徑大小比較。到達終點后還原絕對坐標然后作圖其程序流程圖如下（見附圖2）：End/輸入起點Xs,Ys），終點（Xe,Ye）和步長航op牛成插值點計算終點相對坐標（Xre,Yre）坐標進給脈沖分配）還原創(chuàng)絕對坐

6、標判斷彖限偏簽判別作圖仿真到達終點判斯方向偏垛計算附圖1圓弧插補流程圖4.4GUI界面以及操作說明GUI界面如附圖3所示1圖3在直線插補中，起點框中輸入起點坐標，在終點框中輸入終點坐標，在步長框中輸入步長，點擊插補按鈕即可。仿真結果如下圖：i回弓E巨補1234567在圓弧插補中，圓心框中輸入圓心，角度框中在起始角位置輸入起始角度，在增量角位置輸入增量角度，R為插補圓弧的半徑，step為步長。仿真結果如附圖4：附圖2GUI圓弧插補4.5G代碼編寫G代碼的基本指令表格1G代碼基本指令代碼代碼含義指令格式GOO快速定位GOOX(U)_Y(V)_G01直線插補G01X(U)_Y(V)_F_G02O3圓

7、弧插補G02：順時針圓弧G03:逆時針圓弧G02O3X(U)_Y(V)_R_FG02O3X(U)_Y(V)_I_J_FM03對應于筆架下降M05對應于筆架抬起M30程序停止4.6手工編寫G代碼手工編寫G代碼完成附圖5所示圖形繪制，其內(nèi)容為剪刀。詳細代碼以及注釋見數(shù)控編程附件文件夾。附圖3自己編寫的G代碼在固高界面仿真界面4.7CAXA工程師生成G代碼因為個人喜歡紅樓夢，所以選擇紅樓夢的夢字，同時選用比較難的字體，然后通過平面輪廓加工、軌跡仿真以及生成G代碼等操作得到了初步的G代碼，然后經(jīng)過自己的修改完成了能輸進固高平臺的G代碼，并成功完成了仿真，此過程中仿真圖片見附圖7，詳細的G代碼見數(shù)控編程附件文件夾。附圖4仿真截圖五、實驗感想