数控代码及插补算法综合实验

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1、jt京4疋玄航又大fBEIHANGUNIVERSITY《机电控制工程技术》:控代码及插补算法综合实验班级：学号：姓名：2016-6-12目录一、设计题目1二、设计目的1三、设计任务1四、实验思路及过程14.1插补算法介绍14.2直线插补流程24.3圆弧插补流程34.4GUI界而以及操作说明44.5G代码编写64.6手工编写G代码74.7CAXA工程师牛.成G代码7五、实验感想8六、课程建议8插补算法及数控编程综合实验二、设计目的1.学习使用matlab或VC编程环境进行逐点比较插补算法（直线、圆弧）仿2.了解基本的G代码指令并完成编写简单的图形的G代码。三、设计任务1.使用matlab

2、GUI界面进行逐点比较插补算法（直线、圆弧）仿真。2.设计一个图案进行G代码编程并仿真。四、实验思路及过程4.1插补算法介绍在数控机床屮，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的加工曲线，这种逼近过程即为插补。插补分为直线插补和圆弧插补，分别实现刀只的直线和圆弧运动。本实验中，将采用逐点比较法以实现插补算法的仿真，编程完成一个GUI界而以及其相应的M-fi

3、e。逐点比较法的基本原理为计算机在控制加工过程中，逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，该法运算直观，插补误差不大于一个脉冲当量，脉冲输出均匀，调节起来比较方便。4.2直线插补流程直线插补中所用到的控制变量

4、为起点、终点以及步长。步长控制了插补精度,步长越小，插补精度越高。本实验中，采用坐标变换的方法，即将X-Y坐标轴原点平移到起点（Xs，Ys）,然后判断终点坐标（Xe,Ye）所处的象限，即判断走刀方向，然后通过实际坐标点与理论直线的斜率偏差来生成走刀轨迹。最后在平移后的坐标轴中计算出走刀轨迹并进行终点判别，到达终点以后，利用画图命令，将走刀轨迹呈现在编写的GUI界面中。其程序流程图如下（见附图1）:偏差判别坐标进给偏差计算附囝1直线插补流程囝4.3圆弧插补流程圆弧插补中所用到的控制参数为：起始点（Xs，Ys）圆心（Xe,Ye）,以及圆心角。圆弧插补亦采用了坐标变化，即将原点平移至圆心求得

5、半径值，并根据增量角的正负确定走刀方向（规定逆时针为正），然后根据步长生成插值点，判断方式为实际点到左边原点的距离与理论圆弧半径人小比较。到达终点后还原绝对坐.标然后作图其程序流程图如下（见附图2）:附图1圆弧插补流程图4.4GUI界面以及操作说明GUI界面如附图3所示直线葢补，-起点•X：!x:「步长:V：插朴在直线插补中，起点框中输入起点坐标，在终点框中输入终点坐标，在步长框中输入步长，点击插补按钮即可。仿真结果如下图：6-5-4-3-2-1IIII■疆1234567在圆弧插补中，圆心框中输入圆心，角度框中在起始角位置输入起始角度，在增量角位置输入增量角度，R为插补圆弧的半径，st

6、ep为步长。仿真结果如附图4:附图2GUI圆弧插补x:噱*•曹X：V:!7括补步长:0.8具体GUI（图形界面）以及M-file（插补代码）请见插补算法附件文件夹4.5G代码编写G代码的基本指令表格1G代码基本指令代码代码含义指令格式GOO快速定位GOOX(U)_Y(V)_GO1直线插补GO1X(U)_Y(V)_F_GCW圆弧插补GO2：顺时针圆弧G03：逆时针圆弧G(WX(U)一Y(V)_R_FGO21/O3X(U)_Y(V)_I丄FMO3对应于笔架T降MO5对应于笔架抬起M3O程序停止4.6手工编写G代码手工编写G代码完成附图5所示图形绘制，其内容为剪刀。详细代码以及注释见数控编程

7、附件文件夹。附图3自己编写的G代码在固高界面仿真界面4.7CAXA工程师生成G代码因为个人喜欢红楼梦，所以选择红楼梦的梦字，同时选用比较难的字体，然后通过平而轮廓加工、轨迹仿真以及生成G代码等操作得到了初步的G代码，然后经过自己的修改完成了能输进固高平台的G代码，并成功完成了仿真，此过程中仿真图片见附图7,详细的G代码见数控编程附件文件夹。附图4仿真截图五、实验感想本以为掌握了理论知识后会简单很多，但真正操作起来全花了半天的时间，同时出现各种各样的错误，但通过实际的操作进一步明白了matlab和G代码的用法。同时也对工程实际更加丫解六、课程建议讲解内容与理论课重复，可适度删减讲解内容