【正文】 labelN[iLoop].Name = labelN。 (labelN[iLoop])。 } private void InitPtNum() { int iLoop。 greenPen = new Pen()。 Label[] labelN = new Label[20]。 using 。 圖 路徑點(diǎn)擬合曲線圖（ 4 個(gè)路徑點(diǎn)） 如圖 所示，是 7 個(gè)路徑點(diǎn)的樣條插補(bǔ)擬合曲線效果。 圖 Windows 應(yīng)用程序的代碼視圖 （ 5）在 “Form1_Load”事件中，書寫代碼。 Windows Form程序就是窗體應(yīng)用程序，也叫 Windows 應(yīng)用程序。 數(shù)控插補(bǔ) 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。如果符合安全要求， CLR 執(zhí)行實(shí)時(shí)編譯以將 IL代碼轉(zhuǎn)換為本機(jī)機(jī)器指令。 沈陽師范大學(xué)本科畢業(yè)論文 17 C 介紹 C是微軟公司發(fā)布的一種面向?qū)ο蟮摹⑦\(yùn)行于 .NET Framework 之上的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。 所有 .NET 下的語言都將先轉(zhuǎn)化到公共 CLR（運(yùn)行時(shí)）上的代碼，然后右公共運(yùn)行時(shí)統(tǒng)一編譯執(zhí)行。 .NET 主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： ? 提供面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境，支持本地代碼的開發(fā)、遠(yuǎn)程對(duì)象的開發(fā)。 1iSu? 與 ? ?39。39。2322 39。采用均勻參數(shù)化就意味著在任意兩鄰點(diǎn)間花費(fèi)同樣多的時(shí)間 ,而不管它們間的距離如何。 把插值曲線看作質(zhì)點(diǎn)順序通過的一些空間位置 (即數(shù)據(jù)點(diǎn) )的運(yùn)動(dòng)軌跡 ， 參數(shù) t 看作時(shí)間 ,那么對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化 ， 就等于規(guī)定了質(zhì)點(diǎn)依次到達(dá)這些空 間位置的時(shí)間 。 圖 逐點(diǎn)比較法的工作過程 沈陽師范大學(xué)本科畢業(yè)論文 13 3數(shù)控系統(tǒng) C樣條曲線插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn) 數(shù)控系統(tǒng) 插補(bǔ) 算法的基本思想就是識(shí)別出數(shù)控加工程序中的連續(xù)微小線段加工區(qū)域，在保證加工精度的條件下，將由指令點(diǎn)指定的折線加工路徑轉(zhuǎn)化為平滑的樣條曲線加工路徑，并通過樣條曲線插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)高表面質(zhì)量的高速加工。 缺點(diǎn) 如下 ： ① 不容易實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)以上的聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)。 采用數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法時(shí)，每調(diào)用一次插補(bǔ)程序，數(shù)控系統(tǒng)就計(jì)算出本插補(bǔ)周期內(nèi)各個(gè)坐標(biāo)軸的位置增量以及各個(gè)坐標(biāo)軸的目標(biāo)位置。其基本思想是：用直線段（內(nèi)接弦線，內(nèi)外均差弦線，切線）來逼近曲線（包括直線）。因而進(jìn)給速度指標(biāo)難以提高，當(dāng)脈沖當(dāng)量為 10μm時(shí)，采用該插補(bǔ)算法所能獲得最高進(jìn)給速度是 34m/min。 1) 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ) 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ) 算法 又稱為 脈沖增量插補(bǔ)算法或 行程標(biāo)量插補(bǔ) 算法 ， 該 算法是以脈沖 方式 輸出，每進(jìn)行一次插補(bǔ) 計(jì)算 ， 就會(huì)有 一個(gè)進(jìn)給脈沖 輸出給 每一軸 ， 然后 再把運(yùn)算產(chǎn)生的脈沖輸出 給 伺服 運(yùn)動(dòng) 系統(tǒng)， 用 以驅(qū)動(dòng) 數(shù)控 工作臺(tái) 的 運(yùn)動(dòng)。 3) 插補(bǔ)算法穩(wěn)定是確保輪廓精度要求的前提。在 CNC 中以軟件（程序）或軟、硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的插補(bǔ)，而在 NC 中有一個(gè) 特別的 完成 數(shù)據(jù) 脈沖分配 的 計(jì)算（ 也就是 插補(bǔ)計(jì)算）的計(jì)算 設(shè)備插補(bǔ)器。 所謂插補(bǔ) 實(shí)際上就是將 數(shù)據(jù) 點(diǎn) 密化的過程。 隨著科學(xué)技術(shù)的 不斷的 高速發(fā)展，對(duì) 工業(yè) 產(chǎn)品 的 質(zhì)量和 產(chǎn)品的 品種多樣 化的 方面的 要求愈加 多 ， 數(shù)控 機(jī)械產(chǎn)品 的 加工和生產(chǎn)過程 也 越來越 復(fù)雜 化 、 但是效率越來越高 、精密 度也日益 強(qiáng) 、 重量越發(fā)輕 和自動(dòng)化 程度也越來越高 ， 在體系的整體 加工的 的 效率 要求也很苛刻 ，特別是航空、航天及模具等工業(yè)更要求高速高精密加工，就要研究和開發(fā)高速和高精密的高端加工設(shè)備，必須有高檔的數(shù)控系統(tǒng)來支持，系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一就是要有多種形式的高速高精密插補(bǔ)技術(shù)，目前樣條插補(bǔ)是高速高精密加工技術(shù)中最為理想的插補(bǔ)形式，所以 對(duì) 五坐標(biāo)樣條曲線插補(bǔ)技術(shù) 的研究 將 對(duì)數(shù)控 加工 系統(tǒng)的性能有 及其 重要的作用，進(jìn)而 大大地 提高 數(shù)控 機(jī)床的加工性能。 在 數(shù)學(xué) 理論方面 ， 大量的 適用的 可靠 性高 的 自適應(yīng)算法 已經(jīng)問世 ，但 這 類 算法 由于脫離實(shí)際生產(chǎn)并無法 得到 廣泛的 應(yīng)用，在 實(shí)際的生產(chǎn)加工過 程上，已有 越來越 多 的專家和 數(shù) 學(xué)者 開始研究這一難題 。嚴(yán) 重干擾了加工的效率與性能，對(duì)于企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生 很大的沖擊。 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)中的一門十分重要課程 ——曲面曲線 塑形 ， 這個(gè)內(nèi)容同時(shí) 也是計(jì) 算機(jī)幫助 幾何設(shè)計(jì)的 涵蓋內(nèi)容的其中之一 。數(shù)控機(jī)床 在 高精度和高靈活性 可靠性方面 是普通機(jī)床 遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法比擬 的。在 機(jī)械 數(shù)控機(jī)床 加工過程中所應(yīng)用到 的 相關(guān)的 技術(shù) ，都處于不同的 水平， 因?yàn)?市場(chǎng) 方面的 需要 求的 帶 動(dòng)， 不同層次的數(shù) 控機(jī)床的開展和設(shè)計(jì) 也 得到了十分可觀的進(jìn)步 ， 特別是 在 加工過程中的 五 個(gè)加工 軸聯(lián) 合齊 動(dòng)、 同時(shí) 加工、快 速 加工、 高 精 度 加工和 現(xiàn)代 化設(shè)計(jì)等一 系列重要的 技術(shù) 方面獲得了研究成果 ，并 建設(shè) 了許許多多形形色色的 數(shù)控機(jī)床 生產(chǎn)中心 。插補(bǔ)技術(shù)作為數(shù)控加工的關(guān)鍵技術(shù)，得以廣泛的應(yīng)用，插補(bǔ)的方式、算法的誤差度和運(yùn)算的效率，都決定了數(shù)控系統(tǒng)加工設(shè)備零件的復(fù)雜度、精度和效率。對(duì)于制造業(yè)的 集成化、自動(dòng)化和智能化具有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。 雖然， 在 檔次比較高的機(jī)械 數(shù)控 加工 機(jī)床 領(lǐng)域 ， 國(guó)內(nèi)的技術(shù) 與 海 外一類的相對(duì)比較成熟的 技術(shù) 以及 產(chǎn)品 仍然有天壤之別 ， 而且加工產(chǎn)品的速度 、 產(chǎn)品的技術(shù)精度和 使用的壽命 等方面 仍有一定的差距 ， 但總體而言，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平基本可以達(dá)標(biāo)當(dāng)時(shí) 歐洲 的技術(shù) 水 平，大部分處于技術(shù)跟蹤階段。所有，非圓曲線加工的關(guān)鍵就是要求出這些節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。 盡管從理論上來看，曲線 的設(shè)計(jì)造型方法很多，在某些方面也得到以應(yīng)用，但在數(shù)控加工制造中應(yīng)用卻有一定的難度， 根本原因在于所研究的技術(shù)理論與機(jī)械數(shù)控加工實(shí)際生產(chǎn)中不匹配造成的 。而對(duì)于數(shù)控加工工藝來說，主要是應(yīng)用什么方法將設(shè)計(jì)好的曲面加工制作出來，實(shí)實(shí)在在的展現(xiàn)出來，而并非 研究用什么方式來構(gòu)造曲面。 直到了 80 年代以后， 最 先進(jìn)的 技術(shù) 五 運(yùn)動(dòng) 軸聯(lián) 合 動(dòng) 的 數(shù)控銑床 技術(shù) 得到了深入的應(yīng)用，該該機(jī)術(shù)能夠很好地解決 復(fù)雜 的 曲面 的 加工 過程 的難題 ， 并且改進(jìn)了 加工過程中 銑削 的 速度 和 準(zhǔn)確 度，經(jīng)五 運(yùn)動(dòng) 軸 邊緣 銑后的 零 件表面 誤差可以 忽略不及 ， 僅僅需要進(jìn)一步手工對(duì)其進(jìn)行打磨和拋光 。 因此，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)空間 整體可以被 被離散化為一個(gè) 比較大地 網(wǎng)格區(qū)域， 其中每一個(gè) 網(wǎng)格大小 就是 一個(gè) 單位的 脈沖當(dāng)量， 機(jī)床的 刀具只能 不斷地 運(yùn)動(dòng)到 相應(yīng)的 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的位置 ， 如 圖 所示。因此，數(shù)控機(jī)床在加工 過程中 ， 機(jī)床的 刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡 并 不是嚴(yán)格的直線或 者嚴(yán)格的 圓弧曲線， 通常是 以 微小的 折線軌跡 逐步 逼近所要加工的 工件的 曲線運(yùn)動(dòng)。 插補(bǔ)工作可 整體上是 由 系統(tǒng)的 硬件邏輯電路或 過程的 執(zhí)行軟件程序來完成 工作 ，在CNC 系統(tǒng)中，插補(bǔ) 算法的 工作一般 是 由軟件 工程 完成， 保證 軟件 的 插補(bǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 化 、靈活易變 性好 、可靠性好。 合成速度的均勻性指標(biāo) 1)合成 的運(yùn)動(dòng) 速度的均勻性：插補(bǔ)運(yùn)算輸出的各 個(gè)坐標(biāo) 軸 的詳細(xì)的 進(jìn)給率，經(jīng) 刀具的運(yùn)動(dòng)合成的實(shí)際速度（ Fr） 和系統(tǒng) 給定的進(jìn)給速度（ F）的 相同 程度。以一個(gè)一個(gè)脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)。 它們主要用早期的采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)。這些算法大多是針對(duì)圓弧插補(bǔ)設(shè)計(jì)的。加工速度的上限取決于插補(bǔ)精度要求以及伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。 ③ 偏差計(jì)算 刀具進(jìn)給一步后，針對(duì)新的刀具位置，計(jì)算新的偏差值。其中每個(gè)參數(shù)值稱為節(jié)點(diǎn) (knot)或斷點(diǎn) (breakpoint)。 使每個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)間長(zhǎng)度 (用向前差分表示 ) 1i i itt?? ? ? ? 正的常數(shù) ， 0,1, , 1in??，即節(jié)點(diǎn)在參數(shù)軸上呈等距分布 ,為處理方便起見 ,常取成整數(shù)序列 , 0 ,1, ,it i i n?? （ 31） 這種參數(shù)化法僅適合于數(shù)據(jù)點(diǎn)多邊形各邊 (或稱弦 )接近相等的場(chǎng)合。 圖 33 特征指令點(diǎn)的擬合 為確保指令點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值能反映出線段長(zhǎng)度和相鄰線段間夾角的分布情況，可采用向心參數(shù)化方法來對(duì)指令點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)化，即 11120 i =2,3 ,iiii njjuluul?????????????? ? (33) 式中 iu ——指令點(diǎn) iP 所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值 il ——線段 1iiPPl? 的長(zhǎng)度 1jl? ——線段 1jjPPl? 的長(zhǎng)度 曲線段 ()iSu中有 4 個(gè)系數(shù)矢量，因此需要 4 個(gè)邊界條件才能確定出這些系數(shù)矢量。 C樣條插補(bǔ) 通過上述過程便可將連續(xù)微小線段加工區(qū)域中的折線加工路徑轉(zhuǎn)化為樣條曲線加工路徑。 1iSu? ——曲線 ??Su在 1iu? 處的一階導(dǎo)矢量 ? ?39。 113262i i iiiS u Au Bu CS u Au B? ? ???? ? ? ??????? （ 36） 式中， A ， B ， C 為樣條曲線 ??Su的系數(shù)。 .NET 框架的核心是運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行環(huán)境，即公共語言運(yùn)行庫。 Visual Studio 中包含的 Visual Web Developer 為 Web 編程提供了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)器，其中包含許多用于創(chuàng)建編輯網(wǎng)頁的增強(qiáng)功能。它在繼承 C 和 C++強(qiáng)大功能的同時(shí)去掉了一些它們的復(fù)雜特性。 3. 系統(tǒng)計(jì)算時(shí)間短，不能超過 100ms 的運(yùn)算時(shí)間 。 圖 初始運(yùn)行效果 單擊 “文件 ”菜單，會(huì)發(fā)現(xiàn)有 3 個(gè)新建類型的菜單命令： “新建網(wǎng)站 ”、 “新建項(xiàng)目 ”和 “新建文件 ”。 （ 3）單擊 “確定 ”按鈕，打開 Windows 應(yīng)用程序的開發(fā)界面，如圖 所示。 圖 路徑點(diǎn)信息輸入界面 沈陽師范大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 路徑點(diǎn)坐標(biāo)修改 在路徑點(diǎn)信息輸入界面中，可以通過輸入框?qū)c(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改， 如圖 所示。 using 。 using 。 int PtNum = 10。 InitZuoBiao()。 labelY[iLoop] = new Label()。 // = 。 labelN[iLoop].Text = 點(diǎn) 204。 (TextX[iLoop])。 iLoop++) { labelN[iLoop] = new Label()。 =false 。 TextBox[] TextX = new TextBox[20]。 using 。 在文件制定和論文模版編制過程中，參 考了以往的文件和其它單位的相關(guān)文件，在此對(duì)給與我們直接和間接幫助的 老師們表示感謝！ 文件在執(zhí)行過程中如遇到什么問題，請(qǐng)直接和學(xué)院聯(lián)系，我們?cè)傩薷耐晟浦? 圖 系統(tǒng) 主界面 沈陽師范大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 路徑點(diǎn)個(gè)數(shù)設(shè)置 進(jìn)入系統(tǒng)操作主界面后，通過 “請(qǐng)?jiān)O(shè)置點(diǎn)的個(gè)數(shù) ”下拉菜單，選擇路徑點(diǎn)的個(gè)數(shù)， 如圖 所示。 （ 2）在模板區(qū)選擇 “Windows 應(yīng)用程序 ”，在名稱輸入框中輸入本項(xiàng)目的名稱“Demo”。打開 VS20xx，初始運(yùn)行效果如圖 所示。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)一下目標(biāo)： 1. 系統(tǒng)采用人機(jī)交互的方式，界面美觀友好。 C語言的加載過程見圖 。利用此 IDE 可以共享工具且有助于創(chuàng)建混合語言解決方案。 ? 使開發(fā)人員面對(duì)不通語言的代碼時(shí)，有一樣的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，如 Windows 應(yīng)用程序與 Web 應(yīng)用程序。21 1 139。 39。jP 。 C樣條數(shù)據(jù)點(diǎn) 擬合 對(duì)于連續(xù)微小線段加工區(qū)域中得 n 個(gè)特征指令點(diǎn)，可用一條 n1 段的三次樣條曲線()Su 進(jìn)行擬合，以達(dá)到平滑加工路徑的目的。 我們希望 ,對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化 ， 應(yīng)盡可能反映被插 (逼 )曲線或設(shè)計(jì)員想要用數(shù)據(jù)點(diǎn)所構(gòu)造的曲線的性質(zhì) 。如果我們把給定的 n+1 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)看作是某一參數(shù)曲線上的點(diǎn) ??iPt ，那么對(duì) iP ， i=0,1,2 n 插值 ,就是要求出參數(shù)曲線 ??Pt ，使得 ? ? iP t P? 。 ① 偏差判別 根據(jù)偏差值的符號(hào)，判別當(dāng)前刀具相對(duì)于零件輪廓的位置偏差。此類算法適用于以直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)或半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 3) 數(shù)字增量插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)算法較脈沖增量插補(bǔ)復(fù)