【正文】 位 , 小數(shù)部分占 4 位 , 共 8 位 , 滿 16 位溢出。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 參考文獻(xiàn) 【 1】 YusufAltilltas 著羅學(xué)科譯 .數(shù)控技術(shù)與制造自動(dòng)化 .化學(xué)工業(yè)出版社 . 【 2】趙東福 .自動(dòng)化制造系統(tǒng) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 【 3】游有棚，王氓，朱劍英 .曲線高速高精度加工的插補(bǔ)控制計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué) 學(xué)報(bào) (10):943 一 947 【 4】何平 .樣條函數(shù)在曲線擬合中的應(yīng)用 .工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 .1993(3) 【 5】華中理工大學(xué)數(shù)控研究所 .數(shù)控技術(shù)發(fā)展動(dòng)向 .1998 【 6】 Bedi5andQUanN， Industry， 1992:307 一 313 【 7】汪木蘭 .數(shù)控原理與系統(tǒng) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 【 8】邵群濤 .數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐 .機(jī)械工業(yè)出版社 . 【 9】周凱，陸啟建 .高速高精度采樣插補(bǔ)技術(shù) .制造技術(shù)與機(jī)床 . 【 10】周艷紅，自由曲面 CNC 直接加工理論與技術(shù)的研究 .華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文 . 1997 【 11】周凱，陸啟建 .自由曲面數(shù)控加工的直接插補(bǔ)控制方法 .組合機(jī)床與自動(dòng)化加工 技術(shù) . 【 12】 Golden E ～ 80. 【 13】 KorenYoran， 一 Axis Surface of P379 【 14】韓權(quán)利，馬宏偉等 .開放式數(shù)控系統(tǒng) [J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程， 【 15】葉蓓華 .數(shù)字控制技術(shù) IM].北京 :清華大學(xué)出版社， 2020 【 16】 ， J， ， ， ， ， ， g， Thedevel0Plllentofafieldbus 一 asedopen 一 CNCsystem， The1lltemationalJoumalof 一 450 【 17】龔仲華，數(shù)控技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社， 【 18】周云飛，李國(guó)其，周濟(jì)，周祖德 .CNC 曲面直接插補(bǔ) (SDI)算法和系統(tǒng) .中國(guó) 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 械工程 .1993， 4(2) 【 19】汪勁松，黃田 .機(jī)床行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn) .中國(guó)機(jī)械工程 . 一 1107 【 20】王忠華，汪勁松，楊向東 .VAMTIY 虛擬軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)直線和圓弧插補(bǔ)仿真研究 . 國(guó)機(jī)械工程 .(10) 【 21】 鈴木裕，山崎和雄，星鐵太郎等 .金型實(shí)時(shí)間加工用數(shù)值制御夕久于八。 對(duì)于非專業(yè)人員，只要對(duì)數(shù)控插補(bǔ)算法中的逐點(diǎn)比較法有所了解，閱讀簡(jiǎn)單的幫助信息同樣可以進(jìn)行操作。 拋物線 DDA 插補(bǔ)算法原理 設(shè)若插補(bǔ)第Ⅰ象限正拋物線 (圖 7 所示 ) , 其方程為 的 1 階導(dǎo)數(shù)為 : 即 dy=y39。請(qǐng)寫出插補(bǔ)計(jì)算過程，并繪出插補(bǔ)軌跡。 當(dāng) Fi≥ 0 時(shí)，向 +X 進(jìn)給一步，加工點(diǎn)由 Pi（ xi， yi）移動(dòng)到 Pi+1（ xi+1， yi） ，則新加工點(diǎn)的偏差 Pi+1 的偏差為 當(dāng) Fi＜ 0 時(shí)，向 +Y 進(jìn)給一步，加工點(diǎn)由 Pi（ xi， yi） 移動(dòng)到 Pi+1（ xi， yi+1） ，則新加工點(diǎn)的偏差 Pi+1 的偏 差為 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法拋物線插補(bǔ)運(yùn)算過程 前面討論了拋物線插補(bǔ)的原理，同直線和圓弧相同， 拋物線插補(bǔ)每進(jìn)給一步，也要進(jìn)行 4 個(gè)節(jié)拍的工作。 一般地，每個(gè)坐標(biāo)方向需要一個(gè)被積函數(shù)寄存器和一個(gè)累加器，它的工作過程可用 圖2 表示： t? + 被積函數(shù)寄存器用以存放坐標(biāo)值 f(t)，累加器也稱余數(shù)寄存器用于存放坐標(biāo)的累加值。具體方法是根據(jù)要求的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)一個(gè)偏差函數(shù)，概偏差函數(shù)是刀具坐標(biāo)的函數(shù)，其函數(shù)值反映出偏差情況。 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)又稱脈沖增量插補(bǔ)或行程標(biāo)量插補(bǔ)，其主要特點(diǎn)是在順序循環(huán)計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡中間點(diǎn)的過程中，每次插補(bǔ)循環(huán)的輸入是下一中間點(diǎn)的坐標(biāo)位移增量，并以指令脈沖形式輸入以驅(qū)動(dòng)個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給，同時(shí)控制每次插補(bǔ)輸出的坐標(biāo)位移增量不大于系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量，即 每次插補(bǔ)輸出的指令脈沖或者是一個(gè)，或者沒有。 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法模擬硬件插補(bǔ)的原理，把每次插補(bǔ)運(yùn)算產(chǎn)生的脈沖輸出到伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。 本章小結(jié) 本章節(jié)簡(jiǎn)述了插補(bǔ)技術(shù)的概念及其應(yīng)用領(lǐng)域，分析了國(guó)內(nèi)外插補(bǔ)技術(shù)的發(fā)展，特別是插補(bǔ)算法研究的國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀，分析了插補(bǔ)技術(shù)的現(xiàn)狀、特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)。插補(bǔ)運(yùn)算的指標(biāo)影響著工 件的輪廓精度和表面粗糙度，并且影響機(jī)床的最大進(jìn)給速度和生產(chǎn)效率。年提出了曲面加工軌跡實(shí)時(shí)生成算法。這些系統(tǒng)多采用線性實(shí)時(shí)性插補(bǔ)。在這兩大類的基礎(chǔ)之上，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于插補(bǔ)算法的研究主要在以下五個(gè)方面 : l)二次及高次曲線插補(bǔ)算 法 這種算法的提出依據(jù)是 :用靈活性高、實(shí)用性強(qiáng)曲線來逼近零件的輪廓，通過減少基本曲線的段數(shù)來減少累積誤差，同時(shí)也減少了 NC 代碼的長(zhǎng)度，提高了微機(jī)處理的效率。換句話說，就是“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化過程”，其對(duì)應(yīng)的算法稱為插補(bǔ)算法。它根本上改變了過去的手工繪畫、曬圖，憑圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過程的技術(shù)管理方式。中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 數(shù)控機(jī)床插補(bǔ)軟件設(shè)計(jì) 摘要： 插補(bǔ)是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)軟件中一個(gè)極其重要的功能模塊之一，其算法的選擇將直接影響到系統(tǒng)的精度、速度及加工能力等?，F(xiàn)代制造技術(shù)可以大幅度降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量，以適應(yīng)當(dāng)前空前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在早期的硬件數(shù)控系統(tǒng)中，插補(bǔ)過程是由專門的數(shù)字邏輯電路完成的。 2)最小偏差插補(bǔ)算法 該算法的基本思想是尋找一個(gè)點(diǎn)集，使這個(gè)點(diǎn)集中的點(diǎn)都緊密地靠近原始曲線，或者說這些點(diǎn)于原始曲線的偏差最小。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 5)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的插 補(bǔ)算法 采用數(shù)學(xué)曲面上的一系列點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過訓(xùn)練后，計(jì)算一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)可以用來同己知曲面數(shù)學(xué)方程產(chǎn)生的點(diǎn)進(jìn)行比較，比較的差異能夠表明該方法的使用程度。 國(guó)內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)數(shù)控插補(bǔ)算法的發(fā)展也很快，呈現(xiàn)多元化，例如濟(jì)南大學(xué)的馬樺、中北大學(xué)的王峰、王愛玲和南京航空航天大學(xué)的游有鵬分別提出了高性能曲線及空間曲面的插補(bǔ)算法、 B樣條曲線的插補(bǔ)算法和最小偏差改進(jìn) 算法。近年來，隨著中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，插補(bǔ)算法也不斷的成熟與改進(jìn)。 2 數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)方法及其分析 插補(bǔ)概述 插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)最重要的功能之一，插補(bǔ)工作可以用硬件或軟件來完成。每發(fā)一個(gè)脈沖，工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量。因此，在運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，中間點(diǎn)個(gè)數(shù)是已知的，插補(bǔ)循環(huán)次數(shù)也是已知的，通過控制每次脈沖循環(huán)的時(shí)間，就可控制總插補(bǔ)時(shí)間，從而控制運(yùn)動(dòng)速度。 2） 根據(jù)偏差判別的結(jié)果，發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令脈沖，控制刀具沿相應(yīng)坐標(biāo)軸產(chǎn) 生一個(gè)中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 脈沖當(dāng)量的位移。每當(dāng) Δt出現(xiàn)一次，被積函數(shù)寄存器中的 f(t)值就與累加器中的數(shù)值相加一次，并將累加結(jié)果存放于累加器中，如果累加器的容量為一個(gè)單位面積，被積函數(shù)寄存器的Δ t y=f(t) ti1 ti y O t 圖 1 數(shù)字積分原理 被積分函數(shù)寄存器 累加器 )(xf? y 圖 2 數(shù)值積分器工作過程 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 容量與累加器的容量相同，那么在累加過程中每超過一個(gè)單位面積累加器就有溢出，當(dāng)累加次數(shù)達(dá)到累加器的容量時(shí)，所產(chǎn)生的溢出總數(shù)就是要求的總面積， 即積分值。 （ 1） 偏差判別 根據(jù)加工偏差確定加工點(diǎn)相對(duì)于規(guī)定拋物線的位置，以決定進(jìn)給方向。 解：按兩方向應(yīng)走總步數(shù)之和作為∑，則∑ =(4－ 0)+(8－ 0)=12。dx ( 1)而 dy39。 8 總結(jié) 在 Windows 的環(huán)境下利用 VB 開發(fā)數(shù)控仿真系統(tǒng)是當(dāng)前應(yīng)用較廣的一種方法。經(jīng)過實(shí)際使用，該仿真系統(tǒng)使用方便，運(yùn)行可靠。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 初始時(shí) , 第 2 個(gè)積分器輸入 axq, 當(dāng) axq 較大時(shí) , 采用另一種形式較方便 , 設(shè)刀尖沿拋物線移動(dòng)如圖 2, 在 M (x,y) 點(diǎn)的速度方向應(yīng)該和該點(diǎn)的切線方向相同 , 則 : 設(shè) k— 比例常數(shù) ,