逐点比较法插补实验报告

实验报告

实验内容：逐点比较法直线和圆弧插补2011年9月25日

院系:物科院班级：085 学号：07080518 姓名：陈实

实验目的：

利用逐点比较法的插补原理，编写直角坐标系下的直线、圆弧插补程序，观察屏幕上仿真的运动轨迹，掌握逐点比较法的插补原理。

实验原理：

逐点比较发是基于动点与理想曲线院函数的比较来实现插补的。逐点比较法的插补过程，每走一步要进行一下四个步骤：

偏差判别：根据偏差值确定刀具相对加工曲线的位置

坐标进给：根据偏差判别的结果，决定控制线沿哪个坐标进给一步以接近曲线

偏差计算：计算新加工店相对曲线的偏差，作为下一步偏差判别的依据

终点判别：判别是否到达终点，未到达终点则返回第一步继续插补，到终点则停止

1、逐点比较法直线插补原理：

逐点比较法在第一象限的直线插补原理如下图所示，其他象限情况可依次类推。

现加工OE直线，如果刀具动点在OE直线上方或在线上，则令刀具沿X正方向进给一步；若刀具动点在OE直线下方，则令刀具沿Y轴正方向进给一步，如此循环直到加工到E点。判别刀具动点的位置根据偏差函数判别公式：

根据这个公式可以推到出两种不同情况下的地推公式：

对于插补终点的判别，可以采用单向的计数长度法，即：取计数长度M等于Xe、Ye中的大者，并设该坐标方向为计数方向。插补时，仅在该方向上产生进给时，计数长度减一。图1的逐点比较法中，工作循环的结束条件就是M减为0.

2、逐点比较法圆弧插补原理：

逐点比较法在第一象限的圆弧插补原理如图所示，其他象限可一次类推：

对于第一象限的逆圆弧，如果动点在圆弧的外侧则令刀具动点沿X轴负方向进给一步。如果动点在圆弧的内侧则令刀具沿Y轴正方向进给一步。

圆弧的偏差计算公式为：

根据这个公式同样可推导出圆弧插补的两种不同情况下的递推公式：

对于插补终点的判别，同样可以采用单向的计数长度法，不过对于圆弧，计数的方向并不取决于终点坐标中的大者，而是取决于圆弧终点处。

逐点比较法插补中需要编写插入部分流程图：

插入程序：

int

M,Fi=0,Fi0,Fi1,xi,yi,i=0 ,num=-1;

bool Gx; M=Xe+Ye;

moveto(x0,y0);

setcolor(10);

line(x0,y0,x0+Xe*delta,y

0-Ye*delta);xi=x0;yi=y0;

setcolor(12);

while(M>0)

{

getch();

if(Fi>=0)

{

linerel(delta,0); xi=xi+delta;

Fi0=Fi-Ye;

Fi=Fi0; num++;

dis_msg(num,Fi,1,0,Fi0,M

);

}

else

{

linerel(0,-delta);

Fi1=Fi+Xe;

yi=yi-delta;

Fi=Fi1;

num++;

dis_msg(num,Fi,0,1,Fi1,M

);

}

M--;

}

圆弧插补实验程序：

int M,Fi=0,Fi0,Fi1,xi=R,yi=0,i=0,num=0; M=R;

setcolor(10);

moveto(x0,y0);

arc(x0,y0,0,90,R*delta);

setcolor(12);

moveto(x0+xi*delta,y0);

while(M>0)

{

getch();

if(Fi>=0)

{

linerel(-delta,0);

Fi0=Fi-2*xi+1;

Fi=Fi0;

xi=xi--;

M--;

dis_msg(num,Fi,1,0,Fi0,M);

}

else

{

linerel(0,-delta);

Fi1=Fi+2*yi+1;

Fi=Fi1;

yi=yi++;

dis_msg(num,Fi,0,1,Fi1,M);

}

num=num++;

}

实验中所遇问题分析：

1、圆弧插补：Fi0与Fi1的计算，xi，yi计算先写入为：

Fi0=Fi-2*xi*delta+1;Fi1=Fi+2*yi*delta+1;

xi=xi-delta;yi=yi+delta;

但是，实行以后出现的结果不正确，如图，分析：

2、关于计数长度M：

在直线插补中使用的是双向计数长度 M=xe+ye，插补路线会比较准确。

在圆弧插补中使用的是单向计数长度 M=R，在x方向计算，则出现如实验结果所示路径，但在y方向计算步骤，发现结果离终点在x方向有1个单位长度的距离。

3、显示步骤num：

在显示步骤的函数dis_msg中，num，因为dis_msg函数定义中，显示num+1，所以，num的改变应放在程序最后（如圆弧插补中），或者从-1开始，才能放在

dis_msg函数之前（如直线插补中）。否则会出现从第二行开始显示步骤的现象。