基于MFC編程實現(xiàn)可視化數(shù)控插補.ppt

1、基于MFC編程實現(xiàn)可視化數(shù)控插補,趙遠飛 201403086,目錄,第一章 引言,第二章 MFC簡介,第三章 逐點比較法插補原理,第四章 插補運算程序設(shè)計 第五章 插補程序設(shè)計,第六章 結(jié)論,1、引言,在實際加工中，被加工工件的輪廓形狀千差萬別，嚴(yán)格來說，為了滿足幾何尺寸精度的要求，刀具中心軌跡應(yīng)該準(zhǔn)確地依照工件的輪廓形狀來生成，對于簡單的曲線數(shù)控系統(tǒng)可以比較容易地實現(xiàn)，但對于較復(fù)雜的形狀，若直接生成會使算法變得很復(fù)雜，計算機的工作量也相應(yīng)地大大增加，因此在實際應(yīng)用中，常采用一小段直線或圓弧去進行擬合以滿足精度要求，,1、引言,這種擬合方法就是“插補”，實質(zhì)上插補就是數(shù)據(jù)的密化過程。插補的任務(wù)

2、是根據(jù)進給速度的要求，在輪廓起點和終點之間計算出若干個中間點的坐標(biāo)值，每個中間點計算所需時間之間影響系統(tǒng)的控制速度，而插補中間點坐標(biāo)值的計算精度又影響到數(shù)控系統(tǒng)的控制精度，因此，插補算法是整個數(shù)控系統(tǒng)控制的核心。插補算法經(jīng)過幾十年的發(fā)展，不斷成熟，種類很,1、引言,多，一般說來，從產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型來分，主要有直線插補、二次曲線插補和數(shù)據(jù)采樣插補。脈沖增量插補和數(shù)據(jù)采樣插補都有各自的特點。本文將以逐點比較法直線插補為例，并在MFC基礎(chǔ)上仿真出插補過程。,2、MFC簡介,2.1 MFC概述 MFC：微軟基礎(chǔ)類(Microsoft Foundation Classes)，同VCL類似，是一種應(yīng)用程序框

3、架，隨微軟Visual C+開發(fā)工具發(fā)布。目前最新版本為10.0(截止2011年3月)，并且發(fā)布了中文版。該類庫提供一組通用的可重用的類庫供開發(fā)人員使用，大部分類均從CObject 直接或間接派,2.1、MFC概述,生，只有少部分類例外。 MFC應(yīng)用程序的總體結(jié)構(gòu)通常由開發(fā)人員從MFC類派生的幾個類和一個CWinApp類對象(應(yīng)用程序?qū)ο?組成。MFC 提供了MFC AppWizard 自動生成框架。,2.2 MFC軟件特點,MFC是微軟封裝了的API。Windows作為一個提供功能強大的應(yīng)用程序接口編程的操作系統(tǒng)，提高了程序員編程效率，傳統(tǒng)的win32開發(fā)(直接使用Windows的接口函數(shù)A

4、PI)對于程序員來說非常的困難，因為API函數(shù)實在有很多，而且名稱很亂，從零構(gòu)架一個窗口動輒就是上百行的代碼。MFC是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計與Application framework的完美結(jié)合，,2.2 MFC軟件特點,它將傳統(tǒng)的API進行了分類封裝，并且為你創(chuàng)建了程序的一般框架。 MFC不只是一個功能單純的界面開發(fā)系統(tǒng),它提供的類絕大部分用來進行界面開發(fā),關(guān)聯(lián)一個窗口的動作,但它提供的類中有好多類不與一個窗口關(guān)聯(lián),即類的作用不是一個界面類,不實現(xiàn)對一,2.2 MFC軟件特點,個窗口對象的控制(如創(chuàng)建,銷毀),而是一些在WinOS(用MFC編寫的程序絕大部分都在WinOS中運行)中實現(xiàn)內(nèi)部處理的類

5、,如數(shù)據(jù)庫的管理類等。,第三章 逐點比較法插補原理,設(shè)要產(chǎn)生圓弧AB（如圖1），其圓心在坐標(biāo)原點O,半徑為R。首先，若某加工點M1在圓弧外，則往-X方向走一步，到點M2，以靠近圓弧AB；接著，若點M2在圓弧內(nèi)，則往+y方向走一步，到點M3，以靠近圓弧AB。這一點若在圓弧外，則下一步應(yīng)向圓弧內(nèi)走；若在圓弧內(nèi)，則下一步應(yīng)向圓弧外走，總之，以盡量靠近圓弧為原則。由于這種方法每走一步都要和所要求的曲線比較一次，故稱“逐點比較法”。,3、逐點比較法插補原理,3、逐點比較法插補原理,3、逐點比較法插補原理,由上圖可知，采用此法進行插補運算時，每走一步都要和所要求的曲線作一次比較，即判斷這一點和給定曲線的相

6、對位置，以確定下一步的走向，這一工作是通過數(shù)控裝置來完成的。因此，必須找出適用于數(shù)控裝置運算的一套公式設(shè)計實現(xiàn)這些運算的邏輯框圖。,4、插補運算程序設(shè)計,4.2.1 直線插補運算 設(shè)要產(chǎn)生直線OA，其起點在坐標(biāo)原點O，其終點的坐標(biāo)值（XC ,yc）。通過計算總結(jié)出插補運算表如下：,若Fi j 0；則進行如下運算 若Fij0;則進行如下運算,（簡稱PRS運算） （簡稱NRS運算）,Fi+1，j=Fi，j-yc, Fi,j+1=Fi,j+Xc;,Xi+1=Xi+1; Yi+1=yi+1;,4.2.2、終點判斷,(1),終點判斷 第一種方式，是檢查符號法。直線插補運算時，下列兩式： Xi Xc (9

7、) yi yc (10),4.2.2、終點判斷,永遠小于零，只有當(dāng)X方向到達終點時，式（9）才為零，當(dāng)y方向到達終點時，式（10）才為零。由上可知，當(dāng)上述有關(guān)子程序在運算過程中變?yōu)榱?，即其符號位?1 變 0 時，就可料定相應(yīng)方向已到達終點。 當(dāng)兩個方向到達終點時，插補運算結(jié)束。第二種方法，為減法計數(shù)。將某方向（如 x方向）該走的總步數(shù)先存入一個減法計數(shù)器中，運算過程中，在運算過程中，每當(dāng),4.2.2、終點判斷,該方向（如 x 方向）走一步時，就減 1，當(dāng)減法計數(shù)器變?yōu)榱銜r，說明該方向已到達終點。也可以將兩個方向該走的總步數(shù)先存入一個減法計數(shù)器中，在運算過程中，不論哪個方向走一步，均減 1，當(dāng)

8、減法計數(shù)器變?yōu)榱銜r，說明已到達終點。,4.2.3、象限處理,上面所推導(dǎo)的插補運算公式（1）（10）只適用于一象限的直線。若不采取措施的話，則對于其它象限的直線，并不是完全適用的。圖 3 是象限的劃分規(guī)則，根據(jù)對線段加工方向的不同來判斷它所處的象限，如表 2 所示。對于四個象限可共用如下的判別式沿 X方向走一步，則：,4.2.3、象限處理,Fi+1=Fi- （|Ye- Y0）| （11） 沿 Y方向走一步，則 Fi+1=Fi+（|Xe- X0）| （12） 上述兩式中（Xe- X0）、（Ye- Y0） 都有絕對值，不考慮符號。但 （Xe- X0）、（Ye- Y0） 是有符號的，它影響刀具相對于工件移動的方向。,4.2.3、象限處理,4.2.3、象限處理,5、插補程序設(shè)計,5.1 插補程序設(shè)計 根據(jù)前面的理論分析及公式推導(dǎo)，可以按照圖4所示的流程設(shè)計程序。,5.1 插補程序設(shè)計,5.2、系統(tǒng)框架與界面設(shè)計,本系統(tǒng)程序包括了3部分主要模塊：坐標(biāo)軸繪制模塊；輸入直線坐標(biāo)模塊；繪圖模塊。如圖5所示。 主功能界面圖如圖6所示。,5.2、系統(tǒng)框架與界面設(shè)計,5.2、系統(tǒng)框架與界面設(shè)計,6、結(jié)論,在這