基于PIC单片机的数控机床圆弧插补程序设计VIP免费

2011年9月第39卷第18期机床与液压MACHINET00L&HYDRAUUCSSep．2011V01．39No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．18．033基于PIC单片机的数控机床圆弧插补程序设计王滨，袁训山，张文明，鞠洪涛(沈阳大学机械工程学院，辽宁沈阳110044)摘要：介绍基于PIC单片机的数控机床圆弧插补程序设计。采用逐点比较法实现的圆弧插补要经过偏差判别、进给、偏差运算、终点判别4个节拍的处理。选用PIC单片机进行程序编制，借助于软件集成开发环境MPLAB—IDE，先编制第一象限圆弧插补的程序并进行调试，再类推到其他象限。进给方向的变化可通过变换坐标实现；象限变换则是通过重新定义坐标轴和进给方向但算法不变实现的。关键词：数控系统；PIC单片机；圆弧插补；进给中图分类号：TP274+．2文献标识码：B文章编号：IDOl一3881(2011)18—094—3DesignofCircularInterpolationProgramforNumericalControlMachineToolBasedonPICMicrocontrollerWANGBin，YUANXunshan，ZHANGWenming。JUHongtao(CoHegeofMechanicalEngineering，ShenyangUniversity，ShenyangLiaoningl10044，China)Abstract：ThecircularinterpolationprogramdesignbasedonPICmicrocontrollerWaSdescribed．Thecircularinterpolationachievedbypointbypointcomparisbnmethodincludedfoursteps，namelydeviationdetermination，feeding，deviationcomputing，de-teetionofend-point．PICmicrocontroUer，foritsmanyadvantages，WaSchosentoachieveinterpolation．Withintegratedsoftwaredevel—opmentenvironmentMPLAB—IDE，theprogramforthefirstquadrantwagcompiledanddebugged，thenitwaftanal06zedtotheotherquadrants．Changesinfeedingdirectionwereachievedbytransformingcoordinates．Quad砌ttransformationWaSachievedbyredefiningthecoordinate缸∞andfeedingdirection诵t}lthealgorithmremainedunchanged．Keywords：CNC-system；PIGmicrocontroller；Circularinterpolation；Feeding数控机床的水平和数量是衡量工业现代化程度和综合竞争力的重要指标之一。数控机床的核心是数控系统，其主要功能是控制刀具或工件的运动轨迹，加工出符合要求的工件。在实际生产加工过程中，工件的轮廓形状千差万别，为了满足工件几何尺寸的精度要求，刀具中心的轨迹应该准确按照工件的轮廓形状走刀。对于简单的轮廓形状，数控装置的算法易于实现，但对于较复杂的形状，算法会很复杂，计算量将大大增加。机床数控系统一般采用插补算法确定刀具的运动轨迹，使刀具按所设定的轨迹进刀。机床数控系统中，插补模块是一个极其重要的功能模块，其计算方法将直接影响系统的精度、速度、加工范围等。在数控机床加工中，工件轮廓大部分由直线和圆弧组成，大多数数控装置采用-d,段直线或圆弧进行拟合，也就是直线或圆弧插补，少数较高档次的数控装置有抛物线、螺旋线插补等功能。经过多年的发展，插补原理不断成熟，类型众多，随着微型计算机不断发展，插补算法的具体实现途径也千变万化。作者主要介绍一种简易灵活且有较高精度的两坐标圆弧插补设计。PIC单片机(PeripheralInterfaceController)是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路(IC)，作者采用的是Microchip公司近几年推出的PICl6F87X单片机。其具有运行速度快、工作电压低、电耗低、较大的输入输出直接驱动能力、抗干扰性强、价格低、一次性编程、体积小等优点。1插补算法及程序设计1．1圆弧插补算法介绍所谓插补就是已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，又称“数据点的密化”。关于插补，除要保证计算的精度，还要求计算简单。这对硬件设计，可以简化控制电路，减少干扰；对软件设计，能提高运算速度，使控制系统能较快且均匀地输出进给脉冲。插补的方法很多，其中逐点比较法是我国数控机床中广泛采用的一种，其特点是运算直观、误差小、输出脉冲均匀、输出脉冲收稿日期：2010—09—19作者简介：王滨(1960一)，男，博士，研究方向为焊接技术及其自动化。通信作者：袁训山，E—mail：yxsl2345678@ya-boo．com．cno万方数据第18期王滨等：基于PIC单片...