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。
开始
E=E-1
Y
N
Y
向正Y方向前进一步
F=F+（x02-x01）
向正X方向前进一步
F=F-（y02-y01）
F>=0
E>0
N
结束
E=（abs（x01-x02）+abs（y01-y02））/k（总步数）
F=0（判别函数）
初始化，输入起点x01、y01，终点x02、y02，步长k
2、DDA法圆弧插补
五．程序及变量说明（Matlab）
gui_Singleton=1;
gui_State=struct（'gui_Name',mfilename,...
'gui_Singleton',gui_Singleton,...
'gui_LayoutFcn',[],...
'gui_Callback',[]）;
ifnargin&&ischar（varargin{1}）
gui_State.gui_Callback=str2func（varargin{1}）;
end
ifnargout
[varargout{1:
nargout}]=gui_mainfcn（gui_State,varargin{:
}）;
else
gui_mainfcn（gui_State,varargin{:
}）;
end
globalu
u=0;
globalfla;
fla=0;
handles.output=hObject;
guidata（hObject,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
functionx2_Callback（hObject,eventdata,handles）
globalx02;
x02=str2double（get（handles.x2,'string'））;
functionx2_CreateFcn（hObject,eventdata,handles）
ifispc&&isequal（get（hObject,'BackgroundColor'）,get（0,'defaultUicontrolBackgroundColor'））
set（hObject,'BackgroundColor','white'）;
end
functiony1_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）
globaly03;
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）
globalx04;
x04=str2double（get（handles.x4,'string'））;
functionx4_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;
gridon;
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'）;
holdon;
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;
globals
s=0;
functionlxcb_Callback（hObject,eventdata,handles）
globalsFXY;
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;
axisauto;
while（xj>0||yj>0）
ifxj>0
jvx=jvx+yi-yy;
end
ifyj>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;
holdon;
end
end
end
functiondbcb_Callback（hObject,eventdata,handles）
globalXYFuEs;
ifs==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'））;
ifu==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'）;
holdon;
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）
ifxn>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）],[y03,YC
（1）],'color','r'）;
fla=fla+1;
elseiffla<=k-2
line（[XC（fla）,XC（fla+1）],[YC（fla）,YC（fla+1）],'color','r'）;
fla=fla+1;
else
errordlg（'插补结束'）;
fla=0;
end
end
functionbuchang_Callback（hObject,eventdata,handles）
functionbuchang_CreateFcn（hObject,eventdata,handles）
ifispc&&isequal（get（hObject,'BackgroundColor'）,get（0,'defaultUicontrolBackgroundColor'））
set（hObject,'BackgroundColor','white'）;
end
functionjcq_Callback（hObject,eventdata,handles）
functionjcq_CreateFcn（hObject,eventdata,handles）
ifispc&&isequal（get（hObject,'BackgroundColor'）,get（0,'defaultUicontrolBackgroundColor'））
set（hObject,'BackgroundColor','white'）;
end
6．心得体会
本次课设是在考研结束后的一周内做完的，时间其实应该是很够的，但是由于本人不善于编程，所以最后完成得很仓促。
通过这次课设，我对matlab的操作有了更深的认识，对相关函数语句还有逻辑循环套用的应用有了更深的理解。
而且此次课设，让我对逐点比较法直线插补和DDA圆弧插补有了感性和理性的全面认识，对我学习数控机床这门课也有非常大的帮助。
最后，遇到困难不要着急，静下心来总有解决办法~
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