直线插补与圆弧插补程序设计
实验一 逐点比较法圆弧和直线插补实验
Y B(xe,ye)
M(xm,ym)
Rm R
A(x0,y0)
O 图3 圆弧插补原理图 X
圆弧插补原理参见上图，对于第一象限逆圆，设圆弧的起点为 A(x0,y0)，终点为 B(xe,ye)， 圆弧半径为 R。加工点为 M(xm,ym)，它与圆心的距离为 Rm，则
（1）偏差计算
Fm
=
Rm2
− R2
=
xm2
p102=p102-p104 p101=p101+1 x-0.1 else p102=p102+p103 p101=p101+1 y0.1
；计算新的偏差值（Fi+1=Fi－ya） ；步数计数器加一 ；X方向进分别是（-0.1 -0.5 -1.0） ；偏差判别（若P102小于0表示刀具在直线下方） ；计算新的偏差值（Fi+1=Fi＋xa） ；步数计数器加一 ；Y方向进给分别是（0.1 0.5 1.0）
endif
endwhile
close
（3）根据直线插补编成格式，编写所给圆弧插补程序。 各组的圆弧的插补任务是： u 第一组：圆弧半径 50，第二象限顺圆；
第二组：圆弧半径 50，第二象限逆圆； 第三组：圆弧半径 60，第三象限顺圆； 第四组：圆弧半径 60，第三象限逆圆； 第五组：圆弧半径 70，第四象限顺圆； 第六组：圆弧半径 70，第四象限逆圆； open prog7 clear linear inc p101=0 p102=0 p103=0 p104=50 while(p101!>100) if(p102!<0) y0.5 p101=p101+1 p102=p102-2*p104+1 p104=p104-1 else -x0.5 p101=p101+1 p102=p102-2*p103+1 p103=103-1 endif endwhile close
G02 G03圆弧插补指令编程
圆弧终点坐标
确定圆心位置 进给速度
绝对值 X、Z 增量值 U、W 混合编程 X、W
α≤180° 用＋R 360°＞α＞180° 用－R
车床刀架前后置，圆弧顺逆不相同 刀架后置为标准，前置顺逆方向反
教学重点
圆弧顺、逆的判断和圆心位置R正负的确定。
教学难点
圆弧顺逆的判断。
主目录
能力训练题：
YHCNC实 习 卡 片
N78 G01X21
（切断工件 ）
N80 G00X100
（X轴方向退刀）
N82 Z120 M09 （回换刀点，切削液关 ）
N84 M30
（程序结束，返回第一条程序段 ）
四、典型零件加工演示
（用YHCNC仿真软件）
课堂小结
G02（G03）X（U）——Z（W）—— R—— F——
圆弧顺、逆
刀架后置 刀架前置
N62 T0404
（换切断刀）
N64 G00X82S400M03（点定位到φ82,正转,400r/min ）
N66 Z－44
（快速点定位到离端面44处）
N68 G01X75F200 （切槽 ）
N70 G00X82
（退刀到φ82 ）
N72 W2
（增量移动2mm ）
N74 G01X80F200 （进刀到φ80 ） N76 G？03X76W－2R2 （车R2圆弧 ）
模块 学习单元
FANUC-0i数控车
G02、G03圆弧插补 指令编程
考核项目 考 核 标 准 配 分 得 分 总 分
编程考核 任错一处扣5分 70
设 YHCNC 学时
软件操作考核 任错一处扣10分 30
备 仿真软件 件数 1 记 事
直线与圆弧插补实验
实验一工作台直线插补运动1 实验目的1.了解工作台直线插补原理和算法；2.在掌握直线插补原理的基础上实现平面绘图。
2 实验设备1.直线／旋转工作台；2.工作台控制箱一台；3.笔架夹持器、画笔及画板。
3 实验原理本实验利用逐点比较法插补直线，逐点比较法在第一象限的直线插补原理如下图：现加工OE直线。
如果刀具动点在OE直线上方或在该直线上，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判别公式，第一象限直线插补的偏差判别公式如下：Fi = Xe Y i －Y e X iFi≥0时，偏差判别公式为F i+1=F i -Ye 向X正方向进给Fi<0时，偏差判别公式为F i+1= F i＋Xe，向Y正方向进给逐点比较法插补节拍：逐点比较法插补需要四个节拍，即偏差判别、进给、偏差计算和终点判别。
4.4 实验步骤1.按使用说明书上将工作台组合成二自由度直线工作台，安装好笔架夹持器，放置好画板，并正确连接电缆。
2.安装上笔架夹持器及画笔，在桌面相应位置放好画板，使笔尖接触到画板；3.接通控制箱电源；4.启动计算机，运行工作台控制软件；5.在“工作台组合方式”界面中选择X直线工作台和Y直线工作台；6.单击主界面“工作台复位”按钮，工作台进行回零运动，运动完成后工作台处于零点位置；7.把画笔安装到笔架夹持器上，使笔尖接触到画板；8.单击“直线插补”按钮；9.加速方式选择“梯形”，插补目标X轴填写0，Y轴填写-30，点击“运动”按钮，画出一条直线，10.插补目标X轴填写30，Y轴填写30，点击“运动”，11.插补目标X轴填写30，Y轴填写0，点击“运动”，12.插补目标X轴填写0， Y轴填写0，点击“运动”，13.几条直线在画板上组成一个梯形，14.单击“工作台复位”按钮，使工作台回到零点位置；15.关闭计算机；16.断开控制箱电源。
直线插补与圆弧插补程序设计
直线插补与圆弧插补程序设计一．直线插补1.直线插补程序流程图直线插补程序流程图2.直线插补程序设计#include <stdio.h>#include <graphics.h>#include <stdlib.h>void cb_line(int x1, int y1, int x2, int y2) {int dx, dy, n, k, i, f;int x, y;dx = abs(x2-x1);dy = abs(y2-y1);n = dx + dy;if (x2 >= x1) {k = y2 >= y1 ? 1: 4;x = x1;y = y1;} else {k = y2 >= y1 ? 2: 3;x = x2;y = y2;}putpixel(x, y, 1);for (i = 0, f = 0; i < n; i++)if (f >= 0)switch (k) {case 1:putpixel(x++, y, 1);f -= dy;break;case 2:putpixel(x, y++, 1);f -= dx;break;case 3:putpixel(x--, y, 1);f -= dy;break;case 4:putpixel(x, y--, 1);f -= dx;break;}elseswitch (k) {case 1:putpixel(x, y++, 1);f += dx;break;case 2:putpixel(x--, y, 1);f += dy;break;case 3:putpixel(x, y--, 1);f += dx;break;case 4:putpixel(x++, y, 1);f += dy;break;}}int main(){cb_line(0,0,15,20); /* <--- you forgot ; here */return 0;}二.圆弧插补2.1.四象限圆弧插补程序流程图2.1四象限圆弧插补程序设计#include <stdio.h>#include <math.h>int ArcXY(double dfx0,double dfy0,double dfrx, double dfry,int angle); int symbol(double number);main(){ArcXY(0,0,-3,5,360);getch();}int ArcXY(double dfx0,double dfy0,double dfrx, double dfry,int angle) {FILE *f1;double i,j,dx,dy,dfr,x,y,ang,step,f = 0.01;int flag,tempx,tempy,statex,statey,direction = 1;dfr = sqrt((dfrx - dfx0) * (dfrx - dfx0) + (dfry - dfy0) * (dfry - dfy0));if(dfx0 == 0){dfx0 = 1;dfrx = dfrx + 1;statex =1;}if(dfy0 == 0){dfy0 = 1;dfry = dfry + 1;statey =1;}dfrx = 2 * dfx0 - dfrx;i = dfx0 - dfrx;j = dfy0 - dfry;x = dfx0 ;y = dfy0 ;step = ang = 180 * 2 * asin(f/(2*dfr))/3.1415926;if(((dfx0 > 0) && (dfy0 > 0)) || ((dfx0 < 0) && (dfy0 < 0))){flag = direction;}if(((dfx0 < 0) && (dfy0 > 0)) || ((dfx0 > 0) && (dfy0 < 0))) {flag = -direction;}f1=fopen("c:\\c.txt","w+");if(statex ==1){x = x - 1;}if(statey ==1){y = y - 1;}fprintf(f1,"%f,",x);fprintf(f1,"%f\n",y);while(ang < angle){dx = f * (j + flag*(f * i)/(2 * dfr))/dfr;dy = f * (i - flag*(f * j)/(2 * dfr))/dfr;tempx = symbol(x);tempy = symbol(y);x = x + dx;y = y + dy;fprintf(f1,"%f,",x);fprintf(f1,"%f\n",y);if( (tempx !=symbol(x)) || (tempy != symbol(y)) ){flag = -flag;}i = i - dx;j = j + dy;ang = ang + step;}return 0;}int symbol(double number) {if(number > 0){return 1;}else{return -1;}}。
数控实验报告(模板)
实验三数控插补原理与实现一、实验目的（1）了解直线插补、圆弧插补原理和实现方法。
（2）利用运动控制器基本控制指令实现直线插补和圆弧插补。
（3）掌握运动控制卡的编程方法。
二、实验设备（1）两维直线运动数控教学实验系统一套。
（2） MPC02运动控制卡一块。
（3）辅助设备：台式计算机一台，安装Windows 98或以上操作系统，安装VC++ 或VB 开发环境。
三、实验内容根据插补计算原理，利用运动控制器基本位臵控制指令，在VC++或VB环境下编写插补程序，并在X-Y平台上进行验证。
四、实验步骤1. 直线插补根据逐点比较法直线插补原理进行编程，然后编译运行，并按图2.6给定坐标进行实验，观察画笔运动轨迹是否如图2.6所示。
图2.6 直线插补运动轨迹设有一工件，其廓形为三角形。
建立工件X-Y坐标系如图2.6所示。
以点A为坐标原点，则点1的坐标为(20, 0)，点2的坐标为(45, 50)，点3的坐标为(70, 0)。
设在X-Y运动平台归零时，画笔在A点。
此时，X-Y运动平台的坐标系与工件坐标系是一致的。
画笔运动轨迹如图2.6所示。
2. 圆弧插补根据逐点比较法圆弧插补原理进行编程，并编译运行。
按图2.7给定坐标进行实验，观察画笔运动轨迹是否如图2.7所示。
图2.7 圆弧插补运动轨迹设有一工件，如图 2.7所示，其廓形曲线由两段圆弧组成，两段圆弧半径分别为40和20。
设在X-Y运动平台归零时，画笔在A点。
在X-Y运动平台坐标系中，坐标原点在A点。
工件上的1、2、3点坐标分别为：点1(0,15)、点2(40,15)、点3(60,15)。
画笔运动轨迹如图2.7所示。
五、实验总结（1）简述常见的插补算法。
（2）根据实验分析逐点插补算法的精度和局限性。
实验五数控代码编程一、实验目的了解从运动控制器的基本控制指令到数控代码库的实现过程。
二、实验设备（1）两维直线运动数控教学实验系统，三维直线运动数控铣教学实验系统各一套。
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨导言数控系统是一种广泛应用于机械加工领域的自动化控制系统。
其中，直线与圆弧插补算法是数控系统中的核心算法之一。
本文将深入探讨直线与圆弧插补算法的原理、方法以及应用。
直线插补算法直线插补是数控系统中最基本的插补运动方式之一。
它的目标是实现两个给定点之间的直线路径。
在直线插补算法中，我们需要考虑以下几个方面：1.起始点和终点的坐标：为了实现直线插补，我们需要明确起始点和终点的空间坐标。
2.运动速度和加速度：直线插补需要考虑加速度和速度的变化，以实现平滑而又快速的运动。
3.插补精度：直线插补的精度决定了运动轨迹的平滑度和误差控制的能力。
直线插补算法的基本思路是将插补路径划分为多个小段，然后通过控制每个小段的加速度和速度，以达到平滑运动的效果。
常用的直线插补算法包括线性插补算法和B样条插补算法。
线性插补算法线性插补算法是最简单和最基础的直线插补算法之一。
它假设插补路径是一条直线，并根据起始点和终点的坐标以及插补周期，计算出每个插补周期点的位置。
线性插补算法的优点是计算简单，实现容易，但缺点是对于曲线路径的插补效果较差。
B样条插补算法B样条插补算法是一种基于样条曲线的插补算法。
在B样条插补算法中，我们将插补路径表示为一条样条曲线，并通过控制样条曲线的控制点来实现运动轨迹的控制。
B样条插补算法的优点是对曲线路径的插补效果较好，但是计算复杂度较高。
圆弧插补算法除了直线插补，圆弧插补算法也是数控系统中常用的插补方式之一。
圆弧插补用于实现两个给定点之间的圆弧路径。
与直线插补类似，圆弧插补算法也需要考虑起始点和终点的坐标、运动速度和加速度等因素。
圆弧插补算法的基本思路是通过指定起始点、终点和圆心，计算出圆弧路径上每个插补点的位置。
常用的圆弧插补算法包括圆心法和半径法。
圆心法圆心法是一种基于圆心坐标的圆弧插补算法。
在圆心法中，我们通过指定起始点、终点和圆心的坐标，计算出圆弧路径上每个插补点的位置。
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统是现代制造业中不可或缺的一部分，它的主要功能是将数字
化的指令转化为机器能够理解的运动控制信号，从而实现对机器的精
确控制。
在数控系统中，直线与圆弧插补算法是非常重要的一部分，
它们决定了机器在加工过程中的精度和效率。
直线插补算法是数控系统中最简单的插补算法之一，它的原理是将直
线分割成若干个小段，然后通过控制机器在每个小段上的运动来实现
整条直线的加工。
在实际应用中，直线插补算法的精度和效率都非常高，因此被广泛应用于各种数控加工设备中。
与直线插补算法相比，圆弧插补算法则更加复杂。
圆弧插补算法的原
理是将圆弧分割成若干个小段，然后通过控制机器在每个小段上的运
动来实现整个圆弧的加工。
在实际应用中，圆弧插补算法的精度和效
率都非常高，但是由于其复杂性，需要更高的计算能力和更复杂的控
制算法来实现。
在实际应用中，直线和圆弧插补算法经常会同时使用。
例如，在加工
一个复杂的零件时，可能需要使用直线插补算法来加工一些直线部分，
而使用圆弧插补算法来加工一些曲线部分。
在这种情况下，数控系统需要能够自动切换不同的插补算法，并且保证整个加工过程的精度和效率。
总的来说，直线和圆弧插补算法是数控系统中非常重要的一部分，它们决定了机器在加工过程中的精度和效率。
在实际应用中，直线和圆弧插补算法经常会同时使用，数控系统需要能够自动切换不同的插补算法，并且保证整个加工过程的精度和效率。
3.5.2 直线和圆弧DDA法插补原理
JY-1 JY 5
5 5 5 5-1=4 4-1=3 3-1=2 2-1=1
终点判 别 NX NY
+Y +Y +Y -X,+Y 10-8=2 -X,+Y 10-8=2 -X -X 12-8=4 9-8=1
10-8=2 12-8=4 9-8=1 11-8=3 11-8=3
2012-5-30
数字积分法直线插补运算过程（前五步）
累加 次数 X积分器 Y积分器 终点计 数 器 JE 000
JRX+JVX
1 0+101=101
溢出 △X 0 1
0 1 1
JRY+JVY
0+010=010
溢 出 △Y 0 0
0 1 0
2
3 4 5
101+101=010
010+101=111 111+101=100 100+101=001
一 插补的基本概念； 二 插补方法的分类； 三 逐点比较法； 四 数字积分法； 五 数据采样法（时间分割法）； 六 插补算法中的速度处理。
2012-5-30
四 数字积分法插补
特点：
易于实现多坐标联动插补 Y 1 数字积分法的工作原理 如右图，函数在[t0 , tn ]的定 积分，即为函数在该区间 的面积： O t0 t1 t2 如果从t=0开始，取自变量 t的一系列等间隔值为△t， 当△t足够小时，可得
2 设圆弧AB为第一象限逆圆弧，起点A (3,0),终点为B(0,3)，用DDA法加工圆弧 AB。
2012-5-30