机电控制工程技术插补算法与数控编程实验作业.docxVIP

PAGE 1 机电控制工程技术插补算法与数控编程实验作业 1.实践题目 插补算法及数控代码编程实验 2．实践目的 掌握简单的直线、圆弧的逐点比较插补算法原理及编程 掌握简单的数控G代码编程 3．实践任务 （1）插补算法（第一次实验）作业：利用Matlab （其他软件亦可）编写插补算法程序及界面； 要求在一个gui里面包含全象限内的直线插补和圆弧插补 程序代码要自己思考编写，全按照上课提供的第一象限的直线圆弧插补完成且没有错误只能得到本实验满分的85%。 有自己添加的功能或者算法上边的改进会有加分 （2）数控编程（第二次实验）作业： 自己设计一个简单图案，手工编写G代码并用固高软件仿真； 在CAXA制造工程师绘制一个图形（或者写一个字）并生成其G代码，然后在固高XY平台上运行该G代码（如果讲课之前能把工作台设备修好就用工作台写一个字，如果没有修好就在固高软件中仿真，具体上第二次实验课会跟大家说明）。 4．提交形式、时间和要求 提交形式： 数控代码及插补算法编程综合实验电子稿压缩包（只能提交电子版作业），6月17日（周五）24点之前 压缩文件命名:学号+姓名+插补数控，孙安琦 插补数控.rar 文件夹内形式： 提交格式有问题酌情扣分 提交内容： 实验报告Word文档（格式见后边的样例，自己修改，禁止完全照搬样例）； 本次实验思路，作业思路、流程图，收获、感想、建议、意见； 插补算法附件：自行完成的插补算法程序的编写(插补算法源代码)； 直线、圆弧插补程序（.fig文件和.m文件） 附txt格式插补软件使用说明书 （3）数控编程附件 自行设计图案的G代码编程(.txt文件，附简要注释)与仿真的截图； Caxa制造工程师生成的G代码与固高XY平台上G代码运行效果(截图)； 下面为实验报告的格式样例： 《机电控制工程技术》 数控代码及插补算法综合实验 班 级： 110716 学 号： 姓 名： 孙安琦 2014-6-4 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 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 1 4.1插补算法介绍 1 4.2直线插补流程 2 4.3圆弧插补流程 3 4.4 GUI界面以及操作说明 3 4.5 G代码编写 3 4.6手工编写G代码 4 4.7 CAXA工程师生成G代码 5 五、实验感想 6 六、课程建议 6 PAGE 6 一、设计题目 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）仿真。 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mat lab 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，分别实现刀具的直线和圆弧运动。 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界面以及其相应的M-file。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）： 附图 附图 SEQ 附图 \* ARABIC 1 直线插补流程图 4.3圆弧插补流程 圆弧插补中所用到的控制参数为：圆心（Xc,Yc），半径R，与X轴的起始角，以及插补增量角。圆弧插补亦采用了坐标变化，即将原点平移至圆心，然后根据半径R以及起始角计算出插补轨迹起始坐标，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大小比较。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 SEQ 附图 \* ARABIC 2 圆弧插补流程图 4.4 GUI界面以及操作说