机床数控技术课程设计说明书

说明书

姓名：       

学号：  

指导教师： 

机电学院

2013 年 1 月

一、任务说明

1.需要完成的基本任务

 DL4———DDA法插补第四象限直线

PC14———逐点比较法插补1--4象限逆圆弧

2.课设要求

（1）具有数据输入界面，如输入直线插补的起点、终点，圆弧插补的起止点圆心或半径，插补的步长等；

（2）具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补等；

（3）插补的步长可调；

（4）直线的起点、圆弧的圆心在坐标系中的位置可变（即直线的起点、圆弧的圆心可不设定在坐标原点）

3.实际完成的任务

（1）实现用DDA法插补任意象限的直线，可输入起点、终点、步长、寄存器位数，且起点任选；可选择插补的象限；可实现连续插补、单步插补。

（2）实现用逐点比较法插补一、四象限的顺圆弧，可输入圆弧的起点、终点、圆心、步长，且圆心任选。 

4.使用的编程语言

  使用matlab 编程，实现用户界面设计。

二、程序模块说明及流程图

  在这里要说明，以下所提到的一、四象限表示将坐标轴原点平移到直线起点，圆弧圆心后直线，圆所处在的象限是一、四象限。

（一）DDA法插补直线

  1功能说明

对于DDA法插补直线按“连续插补”，“单步插补”和“理论直线”三个按钮内的主要程序进行说明。

首先绘制理论直线，利用点斜式绘制直线。考虑到竖直情况下的直线的时候，可以直接绘出，所以不作具体设计。再利用界面上的连续插补按钮利用DDA法将直线插补出来。再通过在matlab源文件中设置全局变量实现单步插补。另外界面上还设计有清空、退出等功能。

2原理

1）累加次数m

设直线起点（0,0），终点（Xe,Ye），设进给速度V是均匀的，直线长度为L，则有V/L=Vx/Xe=Vy/Ye=k;有Vx=kXe,Vy=kYe

在△t时间，XY方向上移动的距离△x△y为

△x= kXe△t

△y= kYe△t

在m次累加后，XY方向上都分别到达终点，则

Xe= mkXe△t

Ye= mkYe△t

取△t=s,则mk△t=1而一般去K=1/(2^n),则m=2^n/s；

2）起点非原点时，被积函数寄存器Jvx中存放的应该是终点与起点之差；

3）把第一象限推广到其他象限时，只需要改变进给方向。

DDA直线插补程序设计变量说明

（二）逐点比较法插补圆弧

1功能说明

对于逐点比较法插补圆弧按“连续插补”，“单步插补”和“理论圆弧”三个按钮内的主要程序进行说明。

1）连续插补

逐点比较法插补一四象限顺圆，主要的功能设计是，在一四象限中，单个象限或跨象限两种情况下实现对圆弧曲线的逐点比较插补。取点：圆弧起点、圆弧圆心、圆弧终点。判断所取三点能否组成一个满足要求的圆弧。满足后，会有提示可以继续插补，否则将提示“请重新置点”。利用连续插补程序，实现连续插补。

（2）单步插补

“单步插补”按钮内的程序，与连续插补整体结构基本一致，主要是利用了全局变量的设置。从而实现了单步插补。 

（3）理论圆弧

   “理论圆弧”的绘制过程中，考虑到要有圆弧顺逆的问题，所以采用圆弧起点、终点分别与圆心构成的线段与坐标轴夹角的比较来实现顺圆绘制的另外在界面上还设计有退出、清除等按钮。

三、操作使用说明

由于时间有限，值设计了一四象限的逐点比较圆弧插补和第四象限的直线插补，使用过程中对点的选取有一定的要求，即不能超出相应象限。另外，必须先绘制理论图形再单步插补。

四、课设心得体会

五、用户界面截图

用户界面

直线插补

圆弧插补

六、参考文献

1．《 机床数控技术及应用》  陈蔚芳，王宏涛编著 科学出版社;

2 《Matlab程序设计与应用》高等教育出版社。