《机床数控技术》课程设计说明书汇.doc

《机床数控技术》课程设计 说明书 班级：0507105 学号：050710521 姓名： 指导教师： 时间：2011年1月 地点：明故宫校区计算中心 目 录 一、简要说明 ……………………………………………………………… 3 二、设计目的 ……………………………………………………………… 3 三、设计要求 ……………………………………………………………… 3 四、设计任务 ……………………………………………………………… 3 五、设计过程 ……………………………………………………………… 4 5.1 逐点比较法圆弧插补 ……………………………………………… 4 5.1.1 逐点比较法圆弧插补原理及运算过程 ………………………… 4 5.1.2 流程图设计 ……………………………………………………… 6 5.1.3 变量说明及简单的程序实现 …………………………………… 8 5.2 DDA法直线插补 …………………………………………………… 9 5.2.1 DDA法直线插补原理及运算过程 ……………………………… 9 5.2.2 流程图设计 ……………………………………………………… 11 5.2.3 变量说明及简单的程序实现 …………………………………… 12 六、设计总结……………………………………………………………… 14 附录A 程序运行结果 ………………………………………………… 15 附录B 源程序代码 …………………………………………………… 18 参考文献 …………………………………………………………………… 33 一、简要说明 插补 （Interpolation） 　　 在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。 　　 插补（interpolation）定义：机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，也称为“数据点的密化”。数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 　　 插补计算就是数控装置根据输入的基本数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补的原理和算法很多，根据数控系统输出到伺服驱动装置的信号的不同，插补方法可归纳为基准脉冲插补和数据采样插补两种类型。 二、设计目的 了解连续轨迹控制数控系统的组成原理。 了解逐点比较法和DDA法插补直线和圆弧的基本原理。 掌握逐点比较法和DDA法插补的软件实现基础。 三、设计要求 具有数据输入界面，如起点、终点、圆心、半径及插补步长等； 具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补； 适当的编程语言，详细的程序设计流程图，变量说明、源程序； 插补的步长可调。 四、设计任务 · PC41—— 逐点比较法插补第4-1象限逆圆弧 · DL3 —— DDA法插补第三象限直线 五、设计过程 5.1 逐点比较法圆弧插补 5.1.1 逐点比较法圆弧插补原理及运算过程 逐点比较法的基本原理是被控对象在按要求的轨迹运动时，每走一步都要与规定的轨迹进行比较，由此结果决定下一步移动的方向。每进给一步都要完成四个工作节拍：偏差判断、坐标进给，偏差计算、终点判别。 设要加工图3-1所示的第一象限逆时针走向的圆弧AB，半径为R，以圆点为圆心，起点坐标为A(，），在xy坐标平面第一象限中，点的加工偏差有以下3种情况。 若加工点正好落在圆弧上，则下式成立，即 若加工点落在圆弧外侧，则,即 若加工点落在圆弧内侧，则,即 将上面各式分别改写为下列形式，即 （在圆弧上） （在圆弧外侧） （在圆弧内侧） 取加工偏差判别函数为 若点在圆弧外侧或圆弧上，则满足的条件时，向轴发出一负向 运动的进给脉冲；若点在圆弧内测，即满足条件的条件时，则向轴发出一正向运动的进给脉冲。为了简化偏差判别式的运算，仍用递推法来推算下一步新的加工偏差。 设加工点在圆弧外侧或圆弧上，则加工偏差为