數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)軟件設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-10-13 09:00:34 本頁(yè)面
【正文】 圖 3 第一象限拋物線進(jìn)給原則 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 選擇偏差 函數(shù) Fi 為 根據(jù)動(dòng)點(diǎn)所在區(qū)域的不同， 有三種情況： Fi＞ 0，動(dòng)點(diǎn)在拋物線的上方； Fi=0，動(dòng)點(diǎn)在拋物線上； Fi＜ 0，動(dòng)點(diǎn)在拋物線的下方。把 Fi＞ 0 和 Fi =0 合在一起考慮，按如下原則，就可以實(shí)現(xiàn)第一象限的拋物線的插補(bǔ)： Fi≥ 0 時(shí)，向 +X 進(jìn)給一步；當(dāng) Fi＜ 0 時(shí)，向 +Y 方向進(jìn)給一步。 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(guò)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。 （ 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。 （ 2） 坐標(biāo)進(jìn)給 控制電機(jī)向判定的方向進(jìn)給一步，以便于加工點(diǎn)逼近規(guī)定的拋物線。即： 當(dāng) Fi≥ 0 時(shí)，向 +X 進(jìn)給一步；當(dāng) Fi＜ 0 時(shí)，向 +Y 方向進(jìn)給一步。 （ 3） 偏差與坐 標(biāo)計(jì)算 計(jì)算進(jìn)給后新加工的加工偏差與坐標(biāo)值， 為 F 下一次判別中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 和計(jì)算提供依據(jù)。 （ 4）終點(diǎn)判別 判別是否到達(dá)終點(diǎn)，若已到達(dá)終點(diǎn)，則停止插補(bǔ)，若未到終點(diǎn)，則重復(fù)上述過(guò)程。終點(diǎn)判別方法是用 X， Y 向應(yīng)走的總步數(shù)之和∑，每進(jìn)給一步，則∑減 1，直到∑ =0 時(shí)停止。 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法拋物線插補(bǔ)實(shí)例 例 設(shè)欲加工第一象限的拋物線 OA，起點(diǎn) O(0， 0)，終點(diǎn) A(4， 8)，如圖 2 所示：δ x=δ y=1。請(qǐng)寫(xiě)出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，并繪出插補(bǔ)軌跡。 解：按兩方向應(yīng)走總步數(shù)之和作為∑，則∑ =(4－ 0)+(8－ 0)=12。 起點(diǎn)在拋物線上，則 F0=0， X0=0， Y0=0，其插 補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程如表 1 所示。插補(bǔ)軌跡如圖 4 所示。 圖 4 拋物線插補(bǔ)軌跡 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 表 1 拋物線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程表 序號(hào) 偏差判別 坐標(biāo)進(jìn)給 計(jì)算 終點(diǎn)判別 1 F0=0 +X F1== X1=1,Y1=0 Σ=12 1=11 2 F1=0 +Y F2=F1+1=+1= X2=1,Y2=1 Σ=11 1=10 3 F2=0 +X F3===1 X3=2,Y3=1 Σ=10 1=9 4 F3=100 +Y F4=F3+1=1+1=0 X4=2,Y4=2 Σ=9 1=8 5 F4=0 +X F5=== X5=3,Y5=2 Σ=8 1=7 6 F5=0 +Y F6=F5+1=+1= X6=3,Y6=3 Σ=7 1=6 7 F6=0 +Y F7=F6+1=+1= X7=3,Y7=4 Σ=6 1=5 8 F7=0 +Y F8=F7+1=+1= X7=3,Y7=5 Σ=5 1=4 9 F8=0 +X F9===3 X9=1,Y9=5 Σ=4 1=3 10 F9=30 +Y F10=F9+1=3+1=2 X10=4,Y10=6 Σ=3 1=2 11 F10=20 +Y F11=F10+1=2+1=1 X11=4,Y11=7 Σ=2 1=1 12 F11=10 +Y F12=F11+1=1+1=0 X12=4,Y12=8 Σ=1 1=0 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 用 Visual Basic 實(shí)現(xiàn)拋物線逐點(diǎn)比較法插補(bǔ) 插補(bǔ)流程圖 拋物線逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)流程圖如下： 編程變量定義 Dim xe As Integer 開(kāi)始 輸入起點(diǎn)終點(diǎn)及 數(shù)據(jù)的初始化 F=0? Y N 向 x方向 進(jìn)給一步 向 y 方向 進(jìn)給一步 進(jìn)給仿真處理 Singna=singna1 Singna=0？ N 拋物線插補(bǔ)逐點(diǎn) 比較法仿真結(jié)束 Y 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 Dim x0 As Integer Dim k As Integer Dim singna As Integer Dim F As Integer Dim xi As Integer Dim yi As Integer Dim a As Integer 部分 vb程序 singna = (xe x0) / k + (ye y0) / k F = 0 xi = x0 yi = y0 Do If (F = 0) Then Line (xi, yi)(xi + k, yi) F = F 2 * a * xi a xi = xi + k yi = yi Else Line (xi, yi)(xi, yi + k) F = F + 1 xi = xi yi = yi + k End If singna = singna 1 Loop While singna 0 End Sub 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 插補(bǔ)軟件界面及仿真 對(duì)函數(shù) xy? ,定義域?yàn)椋?0， 10）的全屏仿真部分截圖 圖 5 軟件界面 圖 6 拋物線逐點(diǎn)插板法全屏仿真部分截圖 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 5 數(shù)字積分拋物線插補(bǔ) 現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)直線、圓弧的 DDA 插補(bǔ)方法均有介紹 [1,2], 而數(shù)字積分法用于拋物線插補(bǔ)尚不多見(jiàn)。數(shù)字積分法 (DDA) 有一系列優(yōu)點(diǎn) , 其算法簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快、占用硬件資源少。 CNC 系統(tǒng)更易于實(shí)現(xiàn)。本文介紹一種拋物線插補(bǔ) DDA 的改進(jìn)算法 , 任何數(shù)控系統(tǒng)將系統(tǒng)軟件稍加修改 , 就能實(shí)現(xiàn)這種曲線的數(shù)控加工。 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。dx ( 1)而 dy39。=y dx=adx ( 2) 在 [xq,xz ] 區(qū)間上有 ax1 時(shí) , 式 ( 1)、 ( 2)分別表示一個(gè)積分器 ,且后者是比例 積 分 器 , 故 不 需 要 輸 入△ f39。 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) , 則 : 當(dāng)△ t 很小時(shí) , 則 : 圖 7 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 仿圓弧插補(bǔ) DDA, 設(shè)累加器為 n 位 , nk 21?得插補(bǔ)公式為 : 拋物線 DDA 插補(bǔ)實(shí)例 設(shè)有一拋物線 221xy? ，自起點(diǎn) ( 0,0) , 終點(diǎn) (4,8),試用 DDA 拋物線插補(bǔ)此段拋物線弧。按照上述插補(bǔ)方法及步驟 , 設(shè)寄存器整數(shù)部分占 4 位 , 小數(shù)部分占 4 位 , 共 8 位 , 滿 16 位溢出。插補(bǔ)過(guò)程如表 2 所示。由表中所列數(shù)據(jù)可看出 , 拋物線在第一象限的插補(bǔ)坐標(biāo)點(diǎn)均落在理論拋物線上 , 插補(bǔ)的軌跡如 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 8 所示： 表 2 圖 8 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 6 用 Visual Basic 實(shí)現(xiàn)拋物線積分法插補(bǔ) 插補(bǔ)流程圖 拋物線積分法插補(bǔ)流程圖：
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1