数控技术c语言直线插补

一、 DDA直线插补 设我们要对

平面上的直线进行脉冲分配，直线起点为坐标原点

，终点为 ，如图2-8所示。

图2-8 合成速度与分速度的关系

假定

和

分别表示动点在

和

方向的移

动速度，则在

和

方向上的移动距离微小增量

和

应为

（2—5）

对直线函数来说，

和

是常数，则下式成立：

（2—6）

式中K为比例系数。

在Δt时间内，x和y位移增量的参数方程为

（2—7）

动点从原点走向终点的过程，可以看作是各坐标每经过一个单位时间间隔Δt分别以增量

和

同时累加的结果。经过m次累加

后，x和y分别都到达终点

，即下式成立：

（2—8）

则

或 （2—9）

上式表明，比例系数K和累加次数须是整数，所以 或

的关系是互为倒数。因为m必

一定是小数。在选取K时主要考虑每次增量

不大于1，以保证坐标轴上每次分配进给脉冲不超过一个单位步

距，即

= =

< 1 <1

式中

一、 DDA直线插补 设我们要对

平面上的直线进行脉冲分配，直线起点为坐标原点

，终点为 ，如图2-8所示。

图2-8 合成速度与分速度的关系

假定

和

分别表示动点在

和

方向的移

动速度，则在

和

方向上的移动距离微小增量

和

应为

（2—5）

对直线函数来说，

和

是常数，则下式成立：

（2—6）

式中K为比例系数。

在Δt时间内，x和y位移增量的参数方程为

（2—7）

动点从原点走向终点的过程，可以看作是各坐标每经过一个单位时间间隔Δt分别以增量

和

同时累加的结果。经过m次累加

后，x和y分别都到达终点

，即下式成立：

（2—8）

则

或 （2—9）

上式表明，比例系数K和累加次数须是整数，所以 或

的关系是互为倒数。因为m必

一定是小数。在选取K时主要考虑每次增量

不大于1，以保证坐标轴上每次分配进给脉冲不超过一个单位步

距，即

= =

< 1 <1

式中

一、 DDA直线插补 设我们要对

平面上的直线进行脉冲分配，直线起点为坐标原点

，终点为 ，如图2-8所示。

图2-8 合成速度与分速度的关系

假定

和

分别表示动点在

和

方向的移

动速度，则在

和

方向上的移动距离微小增量

和

应为

（2—5）

对直线函数来说，

和

是常数，则下式成立：

（2—6）

式中K为比例系数。

在Δt时间内，x和y位移增量的参数方程为

（2—7）

动点从原点走向终点的过程，可以看作是各坐标每经过一个单位时间间隔Δt分别以增量

和

同时累加的结果。经过m次累加

后，x和y分别都到达终点

，即下式成立：

（2—8）

则

或 （2—9）

上式表明，比例系数K和累加次数须是整数，所以 或

的关系是互为倒数。因为m必

一定是小数。在选取K时主要考虑每次增量

不大于1，以保证坐标轴上每次分配进给脉冲不超过一个单位步

距，即

= =

< 1 <1

式中

插补原理

第三章

插补原理

插补原理

§3.1一、基本概念

概述

插补(Interpolation):数控系统根据给定的进给速度和轮廓 线形基本数据(直线起点、终点坐标，圆弧圆心、起点、终点 坐标),在轮廓的已知点之间，运用一定的算法，形成一系列 中间点坐标数据，从而自动的对各坐标轴进行脉冲分配，完成 整个线段的轨迹分析，以满足加工精度的要求。

插补原理

插补是数控系统最重要的功能； 插补实际是数据密集化的过程； 插补必须是实时的； 插补运算速度直接影响系统的控制速度； 插补计算精度影响到整个数控系统的精度。

插补器按数学模型分类，可分为一次插补器、二次插补器及高 次曲线插补器； 根据插补所采用的原理和计算方法不同，分为软件插补和硬件 插补。目前大多采用软件插补或软硬件结合插补。 根据插补原理可分为：脉冲增量插补和数字采样插补。

插补原理

脉冲当量：每一个脉冲使执行件按指令要求方向移动的直线 距离，称为脉冲当量，用δ表示。一般0.01mm~0.001mm。 脉冲当量越小，则机床精度越高y

A(xe,ye)

o

x

插补原理

二、插补方法分类 1.脉冲增量插补 每次插补结束，在一个轴上仅产生单个的行程增量，以一个脉 冲的方式输出给步进电动机，实现一个脉冲当量

学士学位论文（设计）原创性声明

本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

学位论文作者签名（亲笔）： 年 月 日

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专业： 论文（设计）题目：

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，本科生在校攻读期间学位论文（设计）工作的知识产权单位属山西农业大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山西农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

毕业后发表与本研究有关的文章，作者单位署名应为“山

数控技术插补算法

function myfun = pbpLinearintepol(x0, y0, x1, y1)

%x0,y0,x1,y1分别为起始点的横、纵坐标和终止点的横、纵坐标

%以下程序是将图形限制在area区域内，并且将网格间距调整为1个单位长度 area = max(max(x0,y0),max(x1,y1));

plot([0 0],[area area]);

grid on

set(gca,'XTick',[0:1:area])

set(gca,'YTick',[0:1:area])

%以下部分程序是画出需要加工的工件轮廓

line([x0 x1],[y0 y1]);

hold on;

grid on

%以下部分程序是模拟走刀路径

num = abs(x0-x1) + abs(y0-y1);

px = x0;

py = y0;

k0 = (y1-y0)/(x1-x0);

k = k0;

for i=1:num

lastX = px;

lastY = py; %lastX、lastY为走刀之前的位置坐标

if (k>k0)

py = py + 1; else px = px + 1; end line([lastX px],[lastY py]

1. 数控技术，简称数控，是指利用数字化的信息对机床各部件的运动及加工过程进行控制

的一种技术。

2. 数控机床即是用数控技术实施加工控制的机床。

3. 数控机床的组成：数控机床一般是由输入输出装置、数控装置、伺服系统、检测反馈装

置和机床本体组成。

4. 数控机床的分类：按运动控制的特点分类 1）点位控制数控机床 2）直线控制数控机床

3）轮廓控制数控机床

5. 数控机床的特点：1）数控机床有广泛的适应性和较大的灵活性 2）数控机床的加工精

度高，产品质量稳定 3）自动化程度高，生产率高 4）数控机床生产准备周期短，能实现多工序复合，节省厂房面积 5）数控机床的管理水平高

6. 插补是在一条给定了起点、终点和形状的曲线上进行数据点的密化。

7. 逐点比较法插补原理过程可按以下四个步骤进行：1)偏差判别：根据偏差值判断刀具当

前位置，以确定下一步的走向 2）坐标进给：根据判别结果，让刀具向X或Y方向移动一步，使加工点接近给定线段 3）偏差计算：计算新到达点与给定轨迹之间的偏差，作为下一步判别依据。 4）终点判别：判断刀具是否到达终点，则继续进行插补。若已达到终点，则插补结束。

8. 工序划分的原则有两种：工序集中原则和工序分散原则 9. 根据数控加工

1.从零件图开始，到获得数控机床所需控制（介质）的全过程称为程序编制，程序的方法有（手工编程）和（自动编程）

2. 数控机床中的标准坐标系采用（右手笛卡尔直角坐标系） ，并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

3.数控机床坐标系三坐标轴X Y Z 及其正方向用（右手定则）判定，X Y Z 各轴的回转运动及其正方向 +A +B +C 分别用（右手螺旋定则）判断。 4与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为（Z）轴，远离工件的刀具运动方向为（正方向）

5、到位点式刀具上的一点，车刀刀尖带圆弧时到位点（刀剑圆弧中心）球头铣刀到位点为（球头的球心点）

6、CNC车床进给速度单位包括（每转进给量mm/r）（每分钟进给量mm/min） 1.在数控编程时，使用(刀具补偿)指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需。。。。。。

2.在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向） 退出。

4.在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用（逆铣）加工方案。 5.机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台回到（机床参考点）

13、数控加工刀具三大系统

第一章作业

一 NC机床由哪几个部分组成?

主要由：CNC装置（CNC单元）；伺服单元、驱动装置和测量装置； PLC、装备I/O电路和装置；机械装备 构成

二 试说明数控加工中数据转换过程中的主要步骤，并简述每个步骤的主要功能。

答：译码、刀补、插补、位控环节。译码将G代码转换成内部描述，刀补计算刀具的轨迹，插补对轨迹进行插补计算，位控完成速度和位置的精确控制；

三 从数控系统控制功能、联动轴数、伺服系统来看，NC机床各分为几类，它们各用于什么场合？

从数控系统控制功能来看，数控系统分为：点位控制数控系统、直线控制数控系统以及轮廓控制数控系统。其中点位控制数控系统适用于：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机；直线控制数控系统适用于：数控镗铣床、数控组合机床等；轮廓控制数控系统适用于：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。 2）从联动轴数来看，数控系统分为：2轴和多轴联动数控系统，适合平面或立体轮廓的加工。 3）从伺服系统来看，数控系统分为：开环、闭环、半闭环数控系统，开环主要用在经济型数控系统，闭环和半闭环用在中高档的数控系统

四.试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？

答：精度：闭环

数控技术基础练习题C

一、单项选择题

1.在数控编程时，可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程

要使用使用( )。

A．刀具半径补偿指令 B.刀具偏置指令 C. 圆弧插补指令 D.预置寄存指令

2.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是-2，那么刀具的下一步的进给方向为（ ）。

A.+X B.+Y C.-X D.-Y 3.全闭环控制系统的位置反馈元件应（ ）。 A.装在电机轴上 B.装在终端执行部件上 C.装在传动丝杆上 D.装载中间传动齿轮轴上

4.对于刀具旋转的机床（如铣床），如果Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看，对于单立柱机床，( )。

A.X轴的正向指向右边 B.X轴的正向指向左边 C.Y轴的正向指向右边 D.Y轴的正向指向左边

5.编程人员在编程时使用的，由编程人员在工件上指定某一固定点为原点所建立的坐标系是

( )。

A.工件坐标系 B.机床坐标系 C.