《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較

法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一背景數(shù)控機床在加工曲線時，用折線逼近所要加工的曲線。而確定刀具或繪圖筆的過程就稱為插補，數(shù)控系統(tǒng)中完成插補工作的部分裝置稱為插補器。常用的脈沖增量插補方法是逐點比較法。所謂逐點比較法插補，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標一步的進給方向。如果原來在給定軌跡的下方，下一步就向給定軌跡的上方走，如果原來在給定軌跡的里面，下一步就向給定軌跡的外面走……如此，走一步，看一看，比較一次，決定下一步走向，以便逼近給定軌跡，即形成逐點比較插補。逐點比較法是以階梯折線來逼近直線或者圓弧等曲線的，它與規(guī)定的加工直線或圓弧之間的最大誤差為一個脈沖當量，因此只要把脈沖當量（第走一步的距離即步長）取得足夠小，就可達到加工精度的要求。二原理與算法（一）逐點比較法直線插補不同象限直線插補的偏差符號及坐標進給方向如圖1所示。第1頁共10頁

《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.圖1 偏差符號與進給方向的關(guān)由圖1可以推導得出，4個象限直線插補的偏差計算公式和坐標進給方向，詳見表1,該表中4個象限的終點坐標值取絕對值代入計算式中的和。表1 直線插補的進給方向及偏差計算公式所在象限進給方向所在象限進給方向偏差計算一、四■*? ^、^三所在象限進給方向偏差計算一\-二三、四在計算機內(nèi)存中開辟6個單元XE、YE、NXY、FM、XOY和ZF,分別存放終點橫坐標、終點縱坐標、總步數(shù) 、加工點偏差、直線所在象限值 和走步方向標志。這里，,等于1、2、3、4分別代表第一、第二、第三、第四象限， 的值可由終點坐標的正、負符號來確定， 的初值為0,ZF=1、2、3、4分別代表、 、 、走步方向。程序流程如圖2所示。2 直線插補程序流程（二）逐點比較法圓弧插補SH^。o圖34個象限圓弧插補的對稱關(guān)各象限圓弧插補的偏差符號與進給方向如圖3所示，用SR和NR分別表示順圓弧和逆圓弧,并且用SRpSR2、SR3、SR4和NR1、NR2、NR3、NRSH^。o圖34個象限圓弧插補的對稱關(guān)第2頁共10頁

《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.在計算機內(nèi)存中開辟8個單元X0、Y0、NXY、FM、RNS、XM、YM和ZF,分別存放起點的橫坐標、起點的縱坐標、總步數(shù) 、加工點偏差、圓弧種類值RNS、、和走步方向標志。這里 ，RNS等于1、2、3、4和5、6、7、8分別代表SR1、SR2、SR3、SR4和NRpNR2、NR3、NR4,RNS的值可由起點和終點的坐標的正、負符號來確定，的初值為0,和的初值為和，ZF=1、2、3、4分別表示、、、走步方向。程序流程圖如圖4步方向。程序流程圖如圖4所示。圖4 4象限圓弧插補程序流程圖三程序設(shè)計開發(fā)環(huán)境：VisualStudio2010,Windows8建立的項目：VC++MFCApplicationSingleDocument（一）全局變量intAXIS=600:坐標軸半軸長像素數(shù)（映射到真實長度600*0.1mm=6cm）intAXIS_SCALE:坐標軸最大刻度，通過菜單項修改intS_LEN:單位長度像素數(shù)（=AXIS/AXIS_SCALE）intsx,sy:直線插補用到的平移系數(shù)（二）對話框設(shè)置4個Edit框，連接變量m_x1、m_y1、m_x2、m_y2用于存儲輸入的坐標值。默認值:m_x1=10,m_y1=0,m_x2=0,m_y2=10o（三）菜單CaptionIDFunction建立坐標系第3頁共10頁

《計算機控制技術(shù)》逐點比較《計算機控制技術(shù)》逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.坐標系樣式標準大?。?0*20）ID_AXES_OOnAxesO()樣式1(15*15)ID_AXES_AOnAxesA()樣式2(12*12)ID_AXES_BOnAxesB()樣式3(10*10)ID_AXES_COnAxesC()樣式4(30*30)ID_AXES_HOnAxesH()樣式5(50*50)ID_AXES_IOnAxesI()樣式6(60*60)ID_AXES_JOnAxesJ()清空ID_EDIT_CLCOnEditClc()插補類型直線插補ID_EDIT_LINEOnEditLine()圓弧插補ID_EDIT_ROUNDOnEditRound()說明：同時創(chuàng)建了三個右鍵菜單與“清空”、“直線插補”、“圓弧插補”同ID。（四）部分代碼〃繪制坐標系voidCChabuDrawView::DrawAxes(void){CClientDCpDC(this);〃窗口映射，單位像素長度為0.11nm，坐標軸乂向右為正，丫軸向上為正pDC.SetMapMode(MM_LOMETRIC);CRectRecto;GetClientRect(&Recto);pDC.SetViewportOrg(Recto.Width()/2,Recto.Height()/2);〃繪制坐標軸pDC.MoveTo(-AXIS,0);pDC.LineTo(AXIS,0);第4頁共10頁《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.pDC.MoveTo(0,-AXIS);pDC.LineTo(0,AXIS);〃繪制網(wǎng)格線for(inti=-AXIS;i<=AXIS;i+=S_LEN)(if(i)(pDC.MoveTo(i,-AXIS);pDC.LineTo(i,AXIS);pDC.MoveTo(-AXIS,i);pDC.LineTo(AXIS,i);))〃標注坐標CStringstr;str.Format(_T("%d"),0);pDC.TextOutW(-8,15,str);str.Format(_T("%d"),-AXIS_SCALE);pDC.TextOutW(-AXIS-30,15,str);pDC.TextOutW(-25,-AXIS+15,str);str.Format(_T("%d"),AXIS_SCALE);pDC.TextOutW(AXIS-15,15,str);pDC.TextOutW(-15,AXIS+15,str);)〃畫"點”函數(shù)(走步控制程序)voidCChabuDrawView::DrawPoint(intx,inty){inthalf_s_len=S_LEN/2;〃坐標變換x=x*S_LEN;y=y*S_LEN;intx1=x-half_s_len;inty1=y+half_s_len;intx2=x+half_s_len;inty2=y-halfslen;第5頁共10頁《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.x1+=sx*S_LEN;x2+=sx*S_LEN;y1+=sy*S_LEN;y2+=sy*S_LEN;〃繪制矩形CBrushbrush;brush.CreateSolidBrush(RGB(255,0,255));CPenpen;pen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,255));CClientDCdc(this);dc.SelectObject(&pen);dc.SelectObject(&brush);dc.SetMapMode(MM_LOMETRIC);CRectRecto;GetClientRect(&Recto);dc.SetViewportOrg(Recto.Width()/2,Recto.Height()/2);dc.Rectangle(x1,y1,x2,y2);)〃通過坐標平移實現(xiàn)任意兩點間直線繪制voidCChabuDrawView::cb_line(intx1,inty1,intx2,inty2){sx=x1;sy=y1;cb_line_std(x2-sx,y2-sy);sx=0;sy=0;)//以原點為起點畫線voidCChabuDrawView::cb_line_std(intxo,intyo){intfm=0,xe=abs(xo),ye=abs(yo),xoy;intx=0,y=0;DrawPoint(x,y);intnxy=abs(xo)+abs(yo);〃判斷象限第6頁共10頁《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.if(xo>=0)xoy=yo>0?1:4;elsexoy=yo>0?2:3;〃通過繪制方形模擬刀具進給for(inti=nxy;nxy>0;nxy--)if(fm>=0){fm--ye;if(xoy==1||xoy==4)DrawPoint(++x,y);elseDrawPoint(--x,y);elsefm+=xe;if(xoy==1||xoy==2)DrawPoint(x,++y);elseDrawPoint(x,--y);〃畫圓voidCChabuDrawView::cb_round_std(intx1,inty1,intx2,inty2)sx=0;sy=0;intfm=0,xm=abs(x1),ym=abs(y1),rns;intnxy=abs(x2-x1)+abs(y2-y1);intx=x1,y=y1;DrawPoint(x,y);〃判斷圓弧類型if(x2>x1)第7頁共10頁《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.if(x1>=0)rns=y1>y2?1:8;elseif(x2<=0)rns=y1>y2?7:2;elseMessageBox(_T("此功能正在學習中！”))return;elseif(x2<x1)if(x1<=0)rns=y1>y2?6:3;elseif(x2>=0)rns=y1>y2?4:5;elseMessageBox(_T(〃此功能正在學習中！"))return;elseMessageBox(_T("此功能正在學習中！"))；return;〃進給for(inti=nxy;i>0;i--)if(rns==1||rns==3||rns==6||rns==8)if(fm>=0)fm=fm-2*ym+1;第8頁共10頁《計算機控制技術(shù)》一一逐點比較法插補原理VC程序設(shè)計一ByO.z.ym——;if(rns==1||rns==6)DrawPoint(x,--y);elseDrawPoint(x,++y);elsefm=fm+2*xm+1;xm++;if(rns==1||rns==8)DrawPoint(++x,y);elseDrawPoint(--x,y);els