机床数控技术课程设计.docx
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机床数控技术课程设计
机床数控技术课程设计
说明书
学校：
南京航空航天大学
专业：
机械工程及自动化
学号：
姓名:
设计题目：
PＬ1DＣ２1
指导老师:
时间:
一．课设任务:
1．PL1--———逐点比较法插补第１象限直线;
2。
DC21--—ＤＤA法插补第2～1象限顺圆弧。
二.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）
5。
建议使用Ｃ语言编程,有条件者可使用ＶB、VＣ等语言编程。
三.程序界面及运行截图
1。
直线连续插补：
2.直线单步插补：
3.圆弧连续插补：
4.圆弧单步插补：
四、程序流程图
１。
PL１:
逐点比较法插补第１象限直线
逐点比较法插补直线的过程为每进给一步需完成偏差判别,坐标进给,偏差计算，
终点判别四个步骤,具体流程如图1所示。
2、DDA法圆弧插补
五.程序及变量说明（Ｍａtlab）
ｆｕnｃtｉonvarａrｇout=cxy_0509１061０（vａrarｇiｎ）
gui＿Singleｔon=1；
ｇui＿Stａtｅ＝strucｔ（’gui_Nａme', ｍfiｌenamｅ，．。
.
’gui＿Singleｔon',ｇui_Ｓinglｅtｏn,。
..
'guｉ_ＯpenｉｎgFｃｎ’,@ｃｘy_０5０9１06１0_OpeningFｃｎ，。
。
。
’gui_OutputFcn’， @cxy_05091０610_ＯｕｔpuｔFcn， 。
.。
’guｉ_LayoutFｃｎ',[］，。
。
。
＇gui_Ｃallｂack’,［］）；
ifnargｉn＆&iscｈar（varargin｛1}）
ｇui＿Ｓtaｔe.gui_Ｃallbａｃk =sｔr2fｕｎc（varａrgｉn{１｝）;
ｅnd
if nargout
[ｖarａrｇouｔ{1:
nａrgouｔ｝］=gui＿ｍainｆcｎ（guｉ_Staｔｅ， varargiｎ{：
｝）;
eｌｓe
gｕi_maiｎｆｃn（gui_State,vａraｒｇiｎ{：
｝）；
end
ｆuｎctioncｘy_0５09１0610＿OｐeningFｃn（hObjeｃt, eveｎｔｄata,ｈａndｌes,ｖarａrgin）
gｌobａlu
u=0;
ｇlobal fla;
ｆla＝０；
ｈａndlｅs。
ouｔｐｕt=ｈＯｂjecｔ;
gｕidata（hObｊeｃt,ｈanｄlｅs）;
fｕｎｃｔionvaｒargoｕt＝cxy＿0５0910610_ＯｕtputＦcn（hOｂjecｔ，eｖentdata，handleｓ）
varａｒgouｔ{1}= ｈａnｄles。
ｏutｐut;
funcｔｉonx1_Callback（hObjeｃt， eｖenｔｄata,ｈａndles）
globａｌx0１；
ｘ01=stｒ2double（get（ｈandles。
x1,’ｓtrinｇ’））；
fｕnctionｘ１_CｒeａteFcn（hObjｅct，eｖｅnｔdata，ｈandleｓ）
ｉfispc＆＆ｉsｅquaｌ（get（hObject,’BackgｒounｄColoｒ’），geｔ（0，’ｄefaultUicoｎtrolBackgroundColoｒ’））
ｓet（hObjeｃt，’BackgｒounｄColoｒ’,’wｈite'）;
end
fuｎctｉｏｎ ｘ2_Caｌｌbaｃk（ｈOｂｊｅcｔ, eventdata,hａｎdｌｅs）
ｇｌｏｂaｌｘ0２;
x0２=str２douｂｌe（get（handｌes.x2,’strｉng’））；
fｕncｔion x2_ＣreａtｅFｃn（hObｊect,eventdatａ，handlｅｓ）
ifisｐc＆&iｓeｑual（ｇeｔ（hObjｅct，’ＢacｋgrｏuｎdColor'）,geｔ（０,’defａultUicontrolＢａckgrｏuｎｄCoｌor’））
set（hOｂｊeｃｔ,’BacｋｇroｕndColor’,’wｈiｔe’）;
ｅnd
ｆunctｉoｎ y１＿Callbａck（hObjｅct,ｅveｎtdａｔa，hａnｄles）
globaｌy０1;
y01=ｓtr2ｄｏuｂｌe（geｔ（haｎdles．y1，’sｔring’））;
ｆunｃｔiony1＿ＣreａteFcn（hＯｂjｅct，eｖｅｎtdata，hanｄles）
ifispｃ＆＆ｉsｅqual（get（hＯｂjｅct,’BackgroｕｎdColor’）,geｔ（0，'defaulｔUｉcontrolBaｃｋｇｒoundColｏr’））
ｓｅt（hObｊecｔ,’BackgroundＣoloｒ',’ｗhiｔｅ'）;
ｅnd
fｕnctｉoｎy2_Calｌback（hObｊｅct, evｅntdata, handles）
gloｂａly02；
ｙ02=sｔr２douｂlｅ（ｇet（hanｄｌeｓ。
y2，’strｉng'））；
ｆuncｔiony2_ＣreａteFｃn（hObｊｅｃt,eventｄatａ,haｎdles）
ifｉspc&& iｓｅquaｌ（get（ｈObｊect，'BackgｒｏｕndCｏlor’）,gｅt（0，＇deｆaultUiconｔｒｏlBackgrｏuｎdＣolｏｒ’））
set（hObjeｃt,'BacｋgroundＣoｌor’，’ｗhite'）;
end
fｕncｔｉoｎx３＿Calｌbａcｋ（hObｊｅct，eventdata,handles）
gloｂalx03;
x０3=str2ｄouｂle（get（handlｅs.ｘ3，’string’））;
funcｔｉonx3_CreａteFcn（hObjｅct，ｅventｄata，haｎdlｅs）
ifispc＆&ｉseｑuａl（ｇet（hOｂjecｔ，’ＢackｇroundCoｌor’），get（0，＇defaｕltUiｃoｎtrolBaｃｋｇrｏｕndColor’））
set（hObject，’BackgrouｎdColor',’whitｅ’）；
eｎd
funｃtiony3＿Ｃａllｂacｋ（hObjeｃt，eventdata,handleｓ）
glｏbal ｙ03;
ｙ0３=str2dｏuble（get（handｌeｓ。
y3，'string’））;
fｕnctionｙ3_CreatｅＦcn（ｈＯbject，eｖentdatａ，hanｄles）
iｆispc && isequal（ｇet（hOｂｊeｃt，'ＢackgｒounｄCｏlor'）, get（0,’dｅfａultＵicｏｎtrolBackgrouｎｄColor’））
ｓｅt（hObject,’BａｃkgroundCｏlor’，’ｗhitｅ'）；
end
funｃtｉoｎx4＿Callbacｋ（hObｊeｃt，eｖeｎtdａｔａ，handles）
ｇlobal ｘ０4;
x04=str２dｏuble（ｇeｔ（ｈａｎdles。
x4,'sｔring’））；
fuｎctiｏn x4_CreatｅFcn（hObject，evｅｎtｄaｔa,ｈaｎｄｌes）
iｆispc&&iｓequal（ｇet（hObjecｔ,'BａckgrouｎdCｏlｏr’）,get（0，’defaｕltUｉｃｏntｒｏlBaｃkgrｏundColor’））
seｔ（hObｊect，'BacｋｇroundCｏlor’，'ｗｈite’）;
ｅnd
functｉoｎｙ４_Ｃallback（hObjeｃt， eｖentdata， ｈandlｅs）
ｇloｂaly0４；
y04=ｓｔｒ2double（get（handｌes。
y4，'ｓtｒing'））;
ｆｕnctiony4_ＣreatｅFcn（hObjeｃt，eventdata,handles）
ｉfｉspc&＆ iｓeqｕal（get（hObjeｃt，’ＢaｃkgｒｏｕndＣoｌoｒ’）,get（0，’ｄefaultUicｏntｒolBacｋgroｕｎｄCoｌor’））
ｓｅt（hＯbject，'BａckｇroｕnｄCｏｌoｒ’,＇whｉte'）;
end
functiｏnr_Callｂack（hObject,eventdａta，hａｎdles）
gｌobalR；
Ｒ=ｓtr2double（get（handles。
r,'sｔrｉng’））;
functionｒ_CrｅａteFｃn（hOｂjeｃｔ, eｖentdａta，ｈandles）
ifispc &&iｓeｑｕal（get（ｈＯbjｅｃt,'BaｃkgroｕnｄColｏr’），ｇet（０，'defａultUicontｒｏlBａckgroundＣolor’））
sｅt（ｈObｊｅct,’BaｃkgrounｄColｏr’，'white’）；
eｎd
functioncｌｅａr_Ｃaｌlｂａck（hＯｂjｅct,ｅventdata,ｈandles）
cla;
funcｔiｏnｓｔｒaightliｎｅ_Ｃallbａck（hObjeｃt，eｖentｄａta，hanｄｌｅｓ）
glｏｂals;
grid oｎ;
x０1=str2dｏubｌｅ（get（hanｄles。
x1,'string’））；
x02=ｓtr2double（gｅｔ（hanｄles.x２,'string'））；
ｙ０1=stｒ2dｏuｂｌe（get（hａndlｅｓ。
ｙ１,’stｒinｇ'））；
y0２＝sｔｒ2dｏｕｂｌe（ｇｅt（hanｄｌes.ｙ2,'ｓtring’））；
ｘ=ｌｉnｓpace（x０1,x０2,1000）;
y=（（y0２—y0１）/（x０2—x01））＊（ｘ-x０1）+ｙ01；
ｐlot（x，y,＇b’）;
hold on;
ｓ=1;
ｆunｃｔioｎcircuｌａr_arc＿Calｌback（hObｊect,ｅvｅnｔｄata, haｎdles）
ｇriｄon；
x０3＝str２douｂｌe（get（haｎｄles。
x3,’strinｇ’））;
x04=sｔr2ｄｏubｌｅ（get（handｌes。
ｘ4，’ｓｔｒｉnｇ’））；
y０3=str2doｕble（get（haｎｄles．y３，’ｓtｒinｇ'））;
y04=str２ｄｏuｂｌｅ（geｔ（hａndleｓ。
ｙ４，'sｔring'））;
R=sｔr2dｏuｂle（get（haｎdles。
r，’strｉng’））；
ｌ=ｓqｒｔ（（y04—ｙ０3）.^2+（ｘ04—ｘ０３）.^2）;
ｋ=sqrt（Ｒ＾2—（l^2）/4）;
x0＝（x０３+x04）／2+（（y０4-y03）*k）/l;
y0＝（y03+y0４）／２-（（x04—x0３）＊k）/l；
x=lｉｎsｐace（x0３，ｘ04,１00０）；
y=y0＋sqrｔ（Ｒ^2—（x—x0）.^2）;
plｏt（x,ｙ,’b’）;
axisｅquaｌ；
hｏldon；
ｇlobal s
s=０;
funcｔiｏｎ lxcb_Ｃaｌｌbaｃｋ（ｈＯbjecｔ， ｅventｄatａ,ｈａndlｅs）
globａl sF XＹ；
ifｓ==1
ｘ01=ｓtr2doubｌｅ（get（hａndles.ｘ1，’strｉnｇ’））;
ｘ０2=sｔr2douｂle（ｇet（ｈanｄles。
x2，’stｒing'））；
y０1=str2dｏｕble（geｔ（hａndles。
y1，’strinｇ’））；
y02＝ｓｔｒ2doubｌｅ（get（hａndles。
y2，’sｔring＇））;
k＝ｓtｒ2douｂle（geｔ（hａnｄlｅs.bucｈａｎｇ,’strｉnｇ’））;
X=x０１;Y=ｙ01;
F＝０;
Ｅ＝（abｓ（ｘ０１—ｘ02）+ａbs（y01—y0２））/k;
ｗhilｅE>0
ｉｆＦ〉＝0
X=X+k；
m=ｌｉnsｐacｅ（Ｘ—ｋ，Ｘ，１00）;
n=Ｙ;
F=F—（y０2-y０1）；
ｐloｔ（m,n,’r’）;
eｌsｅ
Y=Ｙ+k；
ｐ=X;
q=ｌinsｐace（Ｙ-ｋ,Ｙ，100）;
F＝F+（x02—x０1）;
ploｔ（p，q，'ｒ’）;
eｎd
E=E—1;
end
else
x03=str2doｕbｌe（gｅｔ（ｈaｎｄｌes。
x３,'sｔrｉｎg’））;
x0４=str２ｄouｂlｅ（geｔ（handles.x4,’string＇））;
y０3=ｓｔr２doubｌｅ（gｅt（ｈaｎdles.y３，'stｒiｎｇ’））；
y０4=ｓtr２doｕbｌe（ｇｅt（handles.y４,’string'））;
ｂ=ｓtr2dｏuｂle（get（ｈandles.bucｈang,’sｔring’））；
j=sｔr２double（ｇet（hａｎdles。
jcq,＇stｒinｇ’））；
R＝ｓｔr2dｏｕbｌe（get（ｈandｌes。
r,’string'））；
ｌ=（（y04—y０３）^2+（x0４—ｘ０3）^2）^０。
5；
m＝（ｙ04—y03）/l;
ｎ=（x03-ｘ04）/l；
ｘx=（x０3+x04）／2+（R＾２—l^2/4）^0．5*m;
yy=（ｙ０3+y04）／２＋（Ｒ＾2—l^2/４）^０。
5＊n;
if ~（x03〈＝xｘ&xｘ〈＝x04&y03〉=yy&y04＞＝ｙy）
errordｌg（’请输入第二一象限的顺圆弧’）;
elｓe
xi=x0３;ｙi＝y０3；xii=ｘ03;yii＝y03；
jvx=0；
jｖｙ=0;
ｘj＝fix（（ｘｘ—x0３）/ｂ）;yj=ｆix（（yy+R—y0３）/b）;%计算步数
m=２^j; %模
while（xj〉０｜｜yｊ〉0）
ｉfxｊ〉0
jvｘ＝ｊvx+yi-yy；
ｅnｄ
ifyｊ〉0
jvy=ｊvy＋xx—xi;
end
fｌaｇ=0;
iｆ（jvx〉ｍ）
xj＝xｊ—1;ｆｌag=1;
xi=xi+b;
jvｘ=moｄ（jｖx,ｍ）；
end
ｉｆ（ｊvy〉m）
yｊ=ｙj—1；flag=１；
yi=ｙｉ＋ｂ；
jｖy＝ｍod（jｖy,m）；
eｎｄ
ifｆlag＝＝１
line（[xiｉ,xi]，[ｙii,yｉ],’cｏlｏｒ’，’r’）;
holｄｏｎ;
xｉi=ｘｉ;
yii=yｉ;
enｄ
end
end
liｎe（[ｘｉ,xｘ],[yi,yｙ＋R],＇cｏlor’，＇r’）;
ｘi=xｘ；ｙi=ｙｙ＋R;xii＝xx;yii=ｙｙ+R;
jvx=0;
jvy=0;
xj＝fiｘ（（x04—xx）／ｂ）；yｊ=ｆｉx（（yy+R—ｙ04）/ｂ）;
m=2^j；
axｉs auｔｏ；
ｗhile（xj>０|｜yｊ〉０）
ifxj>0
jvｘ＝jvx+ｙi—yｙ;
end
iｆ ｙj>0
jｖｙ=jｖｙ+xi-xx;
end
ｆlag=0；
ｉｆ（jvx〉m）
xj=xj—1;ｆlag=1；
xi=xi+ｂ；
jｖx=ｍoｄ（jvx,m）;
ｅnｄ
ｉf（jvｙ〉m）
yj=yj—1；ｆlａg＝1；
yi=yi—b；
jvy＝mｏd（ｊvｙ，m）；
ｅnｄ
ｉfflag＝＝１
liｎe（［xii,xi］,[yiｉ,yｉ]，＇color’,’r'）；
xii=xi;
yii=yi;
hold oｎ；
ｅｎｄ
ｅnd
end
funｃｔiｏndｂｃb_Callback（hＯbject,eventｄａta,ｈａｎdleｓ）
gｌobａl XYFuEs；
if ｓ＝＝１
x01=ｓtr２dｏｕblｅ（get（ｈandlｅｓ.x1,'stｒing’））;
y0１=str2ｄouｂle（geｔ（ｈandles.y1，'string'））;
x0２=str2doｕbｌe（get（hanｄleｓ。
x2，'sｔriｎg'））;
y02=sｔr2dｏublｅ（ｇｅt（hanｄles。
y2,’string'））;
k=str２ｄoｕble（get（haｎｄles。
ｂuchaｎg,’string’））;
if u==0
X=x01；
Y=y01；
u=u＋１；
E＝（abs（x01-ｘ０２）+abs（y01—y０2））/k;
F=0;
eｌse
ifE〉0
iｆF〉＝0
X=X＋k;
m=linspaｃe（X-k,X，１000）；
n=Y；
F=F—（y０2—y0１）；
pｌot（m,n，'ｒ'）;
hｏldｏｎ;
else
Y=Y＋k；
p=Ｘ;
ｑ=linspａｃe（Ｙ—k,Y）;
Ｆ＝F+（x02—x0１）；
plot（ｐ，ｑ，’ｒ’）;
holｄ on;
eｎｄ
Ｅ=E-１；
elsｅ
u＝0;
enｄ
end
else
ｇloｂalｆｌa；
x０３=sｔr2doubｌe（gｅｔ（handles．ｘ3,’ｓtrｉnｇ’））;
ｘ04＝sｔr2dｏuｂle（ｇｅt（handles。
ｘ4，'ｓtrinｇ’））；
y03=str2doｕble（get（hanｄles.y３,'striｎg’））;
y０4=str2dｏubｌe（get（ｈanｄles。
y4，'stｒinｇ’））；
b＝ｓtｒ2dｏuｂle（get（ｈanｄles。
bｕchａng，’string’））;
j=str2douｂle（geｔ（handles.jｃｑ,’stｒiｎｇ’））；
R＝sｔr2doｕble（ｇet（handｌeｓ。
r，'striｎg＇））；
l=（（ｙ04—y03）^2＋（x0４—x03）^2）^0．5;
ｍ=（y04—ｙ０３）／l;
n=（x0３—ｘ04）/l;
ｘx=（ｘ03+x０４）/2＋（R^2-ｌ^2/４）^0。
５*m;
yy＝（y０3+y04）／２+（Ｒ＾2—l^2／4）^0。
5＊n;
if ～（x0３〈=xx＆＆xx<=ｘ04＆&y０3〉=yｙ&&y0４〉=yy）
erｒｏｒdlg（’请输入第二一象限的顺圆弧'）;
elsｅ ％第二象限的顺圆插补
xi=x03;yi=y03;
jvｘ=0；
jvｙ＝0;
xj=ｆix（（xx—x03）／ｂ）;yj=ｆix（（yy+R-ｙ03）/b）；％第二象限的计数器
ｍ=２^j;
k=1;
whｉlｅ （xj〉0|｜ｙj>０）
iｆxｊ＞0
jｖx=jｖx＋yi—yy;
end
ｉfyj>0
jvy＝ｊvy＋xx—xi；
end
flａg=0;
iｆ（jvx〉m）
xj＝xｊ-１;fｌaｇ=1;
xi＝xi+b；
jｖx=mod（ｊvｘ,m）；
end
ｉｆ（jvy＞m）
yj=yj-1；flaｇ=１;
yｉ＝yi+ｂ;
jvy=mod（jvy,ｍ）;
end
ifflag==1
XC（ｋ）＝xi;
ＹC（k）＝yi;
k=k+1；
enｄ
end
ｅnd
ｘi=xｘ；yi=yy+R;xii=xx;ｙii=yy＋R; %第一象限顺圆插补
jvｘ=0;
jvｙ＝0；
ｘn=ｆiｘ（（x04－xx）/b）；ｙn=fix（（ｙｙ+R-y04）/b）；%第一象限的计数器
m=2^j;
ａxisauｔo;
whiｌe（xｎ〉０｜|yn>0）
if ｘｎ〉０
jvx=ｊvx+yｉ—yy;
end
ｉfｙn＞0
jvy=ｊｖｙ+xi—ｘx;
ｅnd
fｌag=0;
if（jvx〉m）
xn=xn—1；ｆlag=１；
ｘi=ｘi+b;
jｖx=mｏd（jvx,ｍ）;
end
if（jｖy>m）
yｎ=ｙn—1；flａg=1;
yi＝yi-ｂ;
jvy＝ｍod（ｊvy,m）;
end
ifｆlag==１
XC（ｋ）=ｘi;
YC（k）=yi;
k=k＋１；
end
enｄ
a=pi—aｔan（aｂs（（y0３—yy）／（x0３-xx）））;
b＝atan（abs（（ｙ0４—yy）/（x０４—ｘx）））;
alphａ＝b:
ｐi/100：
a;
XＱ=xx+R*cos（alpha）;
YQ=yｙ+R*sin（alpｈａ）;
plot（ＸQ,ＹQ）
hｏldｏn;
plｏｔ（xｘ，yｙ，＇Ro'）;
iｆｆlａ＝=０
ｆｌa=fｌa＋１；
elseifflａ＝=１
line（［x03,XC
（1）],
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