基于MFC編程實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)控插補(bǔ).ppt

1、基于MFC編程實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)控插補(bǔ),趙遠(yuǎn)飛 201403086,目錄,第一章 引言,第二章 MFC簡(jiǎn)介,第三章 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理,第四章 插補(bǔ)運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 第五章 插補(bǔ)程序設(shè)計(jì),第六章 結(jié)論,1、引言,在實(shí)際加工中，被加工工件的輪廓形狀千差萬(wàn)別，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，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(lái)生成，對(duì)于簡(jiǎn)單的曲線數(shù)控系統(tǒng)可以比較容易地實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于較復(fù)雜的形狀，若直接生成會(huì)使算法變得很復(fù)雜，計(jì)算機(jī)的工作量也相應(yīng)地大大增加，因此在實(shí)際應(yīng)用中，常采用一小段直線或圓弧去進(jìn)行擬合以滿足精度要求，,1、引言,這種擬合方法就是“插補(bǔ)”，實(shí)質(zhì)上插補(bǔ)就是數(shù)據(jù)的密化過(guò)程。插補(bǔ)的任務(wù)

2、是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，每個(gè)中間點(diǎn)計(jì)算所需時(shí)間之間影響系統(tǒng)的控制速度，而插補(bǔ)中間點(diǎn)坐標(biāo)值的計(jì)算精度又影響到數(shù)控系統(tǒng)的控制精度，因此，插補(bǔ)算法是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)控制的核心。插補(bǔ)算法經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，不斷成熟，種類很,1、引言,多，一般說(shuō)來(lái)，從產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型來(lái)分，主要有直線插補(bǔ)、二次曲線插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)都有各自的特點(diǎn)。本文將以逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)為例，并在MFC基礎(chǔ)上仿真出插補(bǔ)過(guò)程。,2、MFC簡(jiǎn)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(kāi)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(kù)提供一組通用的可重用的類庫(kù)供開(kāi)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(kāi)發(fā)人員從MFC類派生的幾個(gè)類和一個(gè)CWinApp類對(duì)象(應(yīng)用程序?qū)ο?組成。MFC 提供了MFC AppWizard 自動(dòng)生成框架。,2.2 MFC軟件特點(diǎn),MFC是微軟封裝了的API。Windows作為一個(gè)提供功能強(qiáng)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(kāi)發(fā)(直接使用Windows的接口函數(shù)A

4、PI)對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)非常的困難，因?yàn)锳PI函數(shù)實(shí)在有很多，而且名稱很亂，從零構(gòu)架一個(gè)窗口動(dòng)輒就是上百行的代碼。MFC是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與Application framework的完美結(jié)合，,2.2 MFC軟件特點(diǎn),它將傳統(tǒng)的API進(jìn)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(gè)功能單純的界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng),它提供的類絕大部分用來(lái)進(jìn)行界面開(kāi)發(fā),關(guān)聯(lián)一個(gè)窗口的動(dòng)作,但它提供的類中有好多類不與一個(gè)窗口關(guān)聯(lián),即類的作用不是一個(gè)界面類,不實(shí)現(xiàn)對(duì)一,2.2 MFC軟件特點(diǎn),個(gè)窗口對(duì)象的控制(如創(chuàng)建,銷(xiāo)毀),而是一些在WinOS(用MFC編寫(xiě)的程序絕大部分都在WinOS中運(yùn)行)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)部處理的類

5、,如數(shù)據(jù)庫(kù)的管理類等。,第三章 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理,設(shè)要產(chǎn)生圓弧AB（如圖1），其圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O,半徑為R。首先，若某加工點(diǎn)M1在圓弧外，則往-X方向走一步，到點(diǎn)M2，以靠近圓弧AB；接著，若點(diǎn)M2在圓弧內(nèi)，則往+y方向走一步，到點(diǎn)M3，以靠近圓弧AB。這一點(diǎn)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(diǎn)比較法”。,3、逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理,3、逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理,3、逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理,由上圖可知，采用此法進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，每走一步都要和所要求的曲線作一次比較，即判斷這一點(diǎn)和給定曲線的相

6、對(duì)位置，以確定下一步的走向，這一工作是通過(guò)數(shù)控裝置來(lái)完成的。因此，必須找出適用于數(shù)控裝置運(yùn)算的一套公式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)算的邏輯框圖。,4、插補(bǔ)運(yùn)算程序設(shè)計(jì),4.2.1 直線插補(bǔ)運(yùn)算 設(shè)要產(chǎn)生直線OA，其起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，其終點(diǎn)的坐標(biāo)值（XC ,yc）。通過(guò)計(jì)算總結(jié)出插補(bǔ)運(yùn)算表如下：,若Fi j 0；則進(jìn)行如下運(yùn)算 若Fij0;則進(jìn)行如下運(yùn)算,（簡(jiǎn)稱PRS運(yùn)算） （簡(jiǎn)稱NRS運(yùn)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(diǎn)判斷,(1),終點(diǎn)判斷 第一種方式，是檢查符號(hào)法。直線插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，下列兩式： Xi Xc (9

7、) yi yc (10),4.2.2、終點(diǎn)判斷,永遠(yuǎn)小于零，只有當(dāng)X方向到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，式（9）才為零，當(dāng)y方向到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，式（10）才為零。由上可知，當(dāng)上述有關(guān)子程序在運(yùn)算過(guò)程中變?yōu)榱?，即其符?hào)位由 1 變 0 時(shí)，就可料定相應(yīng)方向已到達(dá)終點(diǎn)。 當(dāng)兩個(gè)方向到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，插補(bǔ)運(yùn)算結(jié)束。第二種方法，為減法計(jì)數(shù)。將某方向（如 x方向）該走的總步數(shù)先存入一個(gè)減法計(jì)數(shù)器中，運(yùn)算過(guò)程中，在運(yùn)算過(guò)程中，每當(dāng),4.2.2、終點(diǎn)判斷,該方向（如 x 方向）走一步時(shí)，就減 1，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器變?yōu)榱銜r(shí)，說(shuō)明該方向已到達(dá)終點(diǎn)。也可以將兩個(gè)方向該走的總步數(shù)先存入一個(gè)減法計(jì)數(shù)器中，在運(yùn)算過(guò)程中，不論哪個(gè)方向走一步，均減 1，當(dāng)

8、減法計(jì)數(shù)器變?yōu)榱銜r(shí)，說(shuō)明已到達(dá)終點(diǎn)。,4.2.3、象限處理,上面所推導(dǎo)的插補(bǔ)運(yùn)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(duì)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(duì)線段加工方向的不同來(lái)判斷它所處的象限，如表 2 所示。對(duì)于四個(gè)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(duì)值，不考慮符號(hào)。但 （Xe- X0）、（Ye- Y0） 是有符號(hào)的，它影響刀具相對(duì)于工件移動(dòng)的方向。,4.2.3、象限處理,4.2.3、象限處理,5、插補(bǔ)程序設(shè)計(jì),5.1 插補(bǔ)程序設(shè)計(jì) 根據(jù)前面的理論分析及公式推導(dǎo)，可以按照?qǐng)D4所示的流程設(shè)計(jì)程序。,5.1 插補(bǔ)程序設(shè)計(jì),5.2、系統(tǒng)框架與界面設(shè)計(jì),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(jì),5.2、系統(tǒng)框架與界面設(shè)計(jì),6、結(jié)論,在這