数控插补的VB实现

第24卷 第4期2006年7月北京工商大学学报(自然科学版)Journal of Beijing Technology andBusinessUniversity(N atural ScienceEditi on)V ol124 N o14Ju l.2006文章编号:167121513(2006)0420019204数控插补的VB实现聂学俊,高峰(北京工商大学机械自动化学院,北京 100037)摘要:插补算法是数控系统控制软件的核心 介绍了利用 V isual Basic 610 编程,对插补算法执行结果进行动态仿真的方法关键词:插补;V isual Basic 610;仿真中图分类号:TH 164;T P273 文献标识码:A收稿日期:20060328作者简介:聂学俊(1965-),女,湖南湘乡人,副教授,硕士,主要从事CADCAM的教学和研究工作 在数控系统中,插补的任务是根据数控机床进给速度的要求,在被加工零件轮廓的起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值 由于每个中间点计算所需的时间直接影响数控系统的控制速度,而插补中间点的计算精度又影响到整个数控系统的精度,所以插补算法对整个数控系统的性能指标至关重要,可以说插补是整个数控系统控制软件的核心 1目前常用的插补算法有脉冲增量插补和数据采样插补 为了分析各种插补方法的性能好坏,本文以脉冲增量插补中的算法之一 逐点比较法为例,利用可视化对象语言V isual Basic 610 进行编程,将插补执行结果在屏幕上动态仿真显示出来,直接观察插补结果1插补方法逐点比较法简介逐点比较法的基本思想是被控制对象在数控系统的控制下,按要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较,根据比较的结果决定下一步移动的方向 其插补步骤分为4 步:偏差判别、坐标进给、偏差计算和终点判别111逐点比较法直线插补的偏差计算如图 1,被加工直线轮廓为OA,P点代表加工过程中的动点 根据P点与被加工直线轮廓OA的位置关系,得到偏差函数为:F=XeYi-XiYe(1)式(1)中,Xe、Ye为被加工轮廓的终点坐标;Xi、Yi为加工动点P的坐标,F为偏差 图1逐点比较法直线一象限插补112逐点比较法圆弧插补的偏差计算如图 2,被加工逆圆弧轮廓为AB,P点代表加工过程中的动点根据P点与被加工逆圆弧轮廓AB的位置关系,得到偏差函数为:F=X2i+Y2i-R2(2)式(2)中,Xi、Yi为加工动点坐标,R为被加工轮廓A B的半径,F为偏差 图2逐点比较法逆圆弧一象限插补将上述一象限直线和逆圆弧的插补方法推广至91?1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/4 个象限,得到直线和圆弧在不同象限的进给方向和偏差的关系分别如图3 和图 4 图中,X-Y为计算机屏幕坐标系,X-Y 为工件坐标系,L1到L4和C1到C4分别为被加工直线和圆弧的理想轮廓,各箭头方向表示对应的坐标轴插补进给方向图3逐点比较法直线插补进给方向和偏差的关系图4逐点比较法逆圆弧插补进给方向和偏差的关系2插补算法的VB实现211V isual Basic 简介M icrosoft V isual Basic 是可视化的、面向对象的、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言,是一套完全独立的开发系统,它提供了开发M i2cro soft W indow s应用程序的最迅速、最简捷的方法 2在本程序实现中,应用了 V isual Basic 提供的如下对象:fo rm(窗体)、command(命令按钮)、text(文本框)、pictu re(图像对象)、label(标签)等及它们的属性和方法212插补算法的流程图根据图 3 和图 4,可以方便地得到直线和逆圆弧的逐点比较法四象限插补流程图分别如图5 和图 6图中,x0、y0和xe、ye分别为被加工轮廓的起点和终点坐标,n为插补总步数图5逐点比较法直线四象限插补流程图6逐点比较法逆圆弧四象限插补流程213插补算法的VB 实现应用VB编程,逐点比较法直线插补的程序如下逐点比较法圆弧插补程序的编写与直线插补的程序类似,不再赘述 Private Sub Comm and1-Click()逐点比较法直线插补D imxe,ye,n,iA s IntegerD imf,q,x,yA s IntegerCall Comm and3-Click 画坐标系xe=Int(V al(Text1.Text)输入直线的终点坐标,画直线ye=Int(V al(Tex t2.Text)02北京工商大学学报(自然科学版)2006年7月?1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/Pictu re1.D rawW idth=1Pictu re1.L ine(0,0)-(xe,ye),vbR edPictu re1.Cu rren tX=0Pictu re1.Cu rren tY=0If(xe=0)A nd(ye=0)T hen判断象限q=1ElseIf(xe=0)T henq=2ElseIf(xe=0)A nd(ye=0 ThenX方向进给 select caseq case 1x=x+1 Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lackCall arrowE(x,y)case 2x=x-1 Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lack Call arrowW(x,y)case 3x=x-1Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lack Call arrowW(x,y)case 4x=x+1 Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lackCall arrowE(x,y)End selectf=f-abs(ye)elseY方向进给 select caseqcase 1y=y+1Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lack Call arrowN(x,y)case 2y=y+1 Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lackCall arrowN(x,y)case 3y=y-1 Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lack Call arrowS(x,y)case 4y=y-1Pictu re1.L ine-(x,y),vbB lack Call arrowS(x,y)End selectf=f+abs(xe)End IfN ex ti End Sub逐点比较法直线插补和逆圆弧插补的执行结果分别如图 7 和图 8图7逐点比较法直线四象限插补结果图8逐点比较法圆弧四象限插补结果在编写程序时,必须注意几个问题:1)由于计算12第24卷 第4期聂学俊等:数控插补的VB实现?1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/机屏幕坐标系和工件坐标系不相一致,故在屏幕上显示插补轨迹时,应注意进给方向和屏幕坐标的转换;2)对于跨越不同象限的圆弧,应考虑插补自动过象限问题 3结论数控插补方法有多种,通过在屏幕上动态显示插补轨迹,可以对比各种插补方法的优劣,对已有的插补方法进行改进和创新,有利于数控插补技术的提高 参考文献:1任玉田,焦振学,王宏甫.机床计算机数控技术M.北京:北京理工大学出版社,1996.2希望图书创作室.V isual Basic610教程M.北京:北京希望电子出版社,1999.VB REAL IZ ING OF INTERPOLATIONAL GOR ITHMIN NUM ER ICAL CONTROLS Y STEMN IE Xue 2jun,GAO Feng(Colleg e of M echan ica l Eng ineeringand A utom ation,B eij ing T echnology andB usinessU niversity,B eij ing100037,Ch ina)Abstract:Interpo lation algorithm is a core of the contro l softw are in numerical contro l system.Amethod sim ulating the interpo lation result through programm ing using the V isual Basic 610 is in2troduced.Key words:interpo lation;V isual Basic 610;sim ulating(责任编辑:檀彩莲)(上接第 18 页)ANALYSE AND OPTI M UM ON THE STRUCTUREOF TESTINGSUPPORTPLATFOR MON ANTENNAPREC ISION M EASURE M ENTJIAO Hong2jie1,ZHAN G Y i2du1,X IAN G H ui2yu2,YAN G Zhao1,RON G Zhi2yang1(11Research Center of P recision T ransm ission Technology,B eij ing U niversityof A eronau tics andA stronau tics,B eij ing100083,Ch ina;21Colleg e of M echan ical Eng ineeringand A utom ation,B eij ing T echnology and B usinessU niversity,B eij ing100037,Ch ina)Abstract:It is very importan t that antenna target support structu re and rigidityduring antennaprecision is measured in compact testing fields.Basedon the precision requirement,using subsec 2tion design,a novel testing support p latfo rm w hich satisfies RCS m easurement requirements isdesigned.Besides,structu re disto rtion analysis is carried out in detail.Final,structu re dim en2sion is calculated according to target rigidityw eight rati o and total m assm inim izing m ethod.Key words:antenna;measurement;support platfo rm;p recision(责任编辑:檀彩莲)22北京工商大学学报(自然科学版)2006年7月?1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/