Лабораторная работа 1. Теория сплайнов. Параметры, влияющие на точность аппроксимации контура
 Скачать 3.7 Mb.
|
|
индивидуальные задания. В управляющей программе ��n��01, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Akima S��in� S��in� S��in�. 2. В управляющей программе ��n��02, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа NURBS. 3. В управляющей программе ��n��03, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Cubic� S��in� S��in� S��in�. ��. В управляющей программе ��n��0��, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Akima S��in� S��in� S��in�. 5. В управляющей программе ��n��05, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа NURBS. ��. В управляющей программе ��n��0��, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Cubic� S��in� S��in� S��in�. 7. В управляющей программе ��n��07, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Akima S��in� S��in� S��in�. 8. В управляющей программе ��n��08, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа NURBS. 9. В управляющей программе ��n��09, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Cubic� S��in� S��in� S��in�. 10. В управляющей программе ��n��10, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Akima S��in� S��in� S��in�. 11. В управляющей программе ��n��11, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа NURBS. 12. В управляющей программе ��n��12, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки, представлены оцифрованные точки неизвестного контура. Необходимо написать управляющую программу, используя сплайн-интерполяцию типа Cubic� S��in� S��in� S��in�. Изучение сплайн-контуров на плоскости 30 Лабораторная работа № генерация и редактирование сПЛайн-контуров. создание и отработка уПравЛяющих Программ введение Далее рассмотрены и использованы программные инструменты, которые позволяют подготовить управляющие программы, отредактировать и запустить их Spline �ene�a���; ��van�E�; WinPCNC.. Spl��e Этот инструмент позволяет строить контуры свободной формы, используя сплайн- интерполяцию (рис. 20). На плоскости расставляют точки, выбирают вменю тип сплайна (�kima, NURBS или кубический сплайн) и строят контур, NURBS или кубический сплайн) и строят контур, NURBS или кубический сплайн) и строят контур или кубический сплайн) и строят контур или кубический сплайн) и строят контура) б) Рис. 20. Spline �ene�a���: Spline �ene�a���: а) меню выбора используемых сплайнов б) окно статуса Точки можно удалять, добавлять и смещать. В окошке статуса указываются текущие координаты указателя мышки. Точки нумеруются, но нумерацию можно выключить. Для сплайна типа NURBS можно задать веса точек можно задать веса точек можно задать веса точек. Полученную кривую можно сохранить в файле в формате �x�, где будут записаны, где будут записаны, где будут записаны последовательности координат �� и Y. Таким образом, с помощью программы можно не и Y. Таким образом, с помощью программы можно не и Y. Таким образом, с помощью программы можно не. Таким образом, с помощью программы можно не. Таким образом, с помощью программы можно не • • • Изучение сплайн-контуров на плоскости 31 Генерация и редактирование сплайн контуров сплайн контуров... только просмотреть, как будет строиться таили иная кривая, но и использовать полученные оцифрованные точки в дальнейшем. Результаты сравнения ручного и программного способов оцифровки с помощью Spline приведены в приложении 1. Spline приведены в приложении 1. приведены в приложении приведены в приложении 1. приведены в приложении 1. Adva�cEd ��van�E� �� инструмент для редактирования управляющих программ �� инструмент для редактирования управляющих программ. �i����� Система ЧПУ WinPCNC, будет использована для запуска управляющих программ, будет использована для запуска управляющих программ, будет использована для запуска управляющих программ в режиме моделирования. Пример 1. контур буквы Работа с программой S���n�� ���n���a��� S���n�� ���n���a��� Последовательность действий. Загрузите программу Spline �ene�a���. Ярлык находится на рабочем столе. Откройте файл Генератор-сплайнов� пример�1. В нем уже сохранены оцифрованные точки. Необходимо произвести окончательную доработку контура. Для этого потребуется удалить, сместить и добавить некоторые точки. Необходимо удалить точки ��, 22 и Следует иметь ввиду, что после удаления точки № �� все остальные точки пе- ренумеруются (22 станет 21, 23 Для удаления точки необходимо нажать клавишу C��l, навести указатель мышки на точку и щелкнуть полевой кнопке мышки Изучение сплайн-контуров на плоскости Лабораторная работа № Последовательность действий. Теперь необходимо сместить точки 1, 20 и 31 таким образом, чтобы получившийся контур представлял собой букву К.. Для смещения точки необходимо нажать клавишу S�i��, навести указатель мышки на точку, нажать левую кнопку мышки и вести указатель мышки вместе сточкой до необходимой координаты. Неоходимо добвать новые точки после точек № 1, �� и 39. Для добавления точки необходимо выбрать активную точку (новая точка добавляется после активной точки. Необходимо нажать клавиши . S�i�� + C��l, навести указатель мышки на точку и щелкнуть по точке левой кнопкой мышки. Далее необходимо щелкнуть в том месте, где должна быть новая точка (разжав кнопки на клавиатуре. Придайте букве контур, показанный на рисунке. Сохраните файл. Далее предстоит написать управляющую программу, используя редактор управляющих программ ��van�E� Изучение сплайн-контуров на плоскости Генерация и редактирование сплайн контуров сплайн контуров... Работа с программой AdvancEd AdvancEd Последовательность действий. Загрузите программу ��van�E�. Ярлык находится на рабочем столе. Откройте текстовый файл с оцифрованными точками («Генератор-сплай- нов�пример�1»). Тип файла �� все файлы (*.*) 3. Установите курсор в первом кадре вначале строки. В списке команд выберите. Включите функцию подачи и укажите некоторое ее значение. Во второй строке включите сплайн типа �kima Spline, написав aspline 5. В последнем кадре добавьте команду, означающую конец программы �� �30 Изучение сплайн-контуров на плоскости Лабораторная работа № Последовательность действий. Сохраните файл в формате *.n�s. Для этого впадающем меню выберите Файл Сохранить как.. В диалоге сохранения укажите имя (по умолчанию Генератор-сплайнов�при- мер) и тип формата n�s. Расширение надо также указать после имени через точку Работа с системой Последовательность действий. Загрузите систему ЧПУ WinPCNC. Ярлык находится на рабочем столе. Необходимо перейти в автоматический режим, нажав программную клавишу ���� (�1) 3. Откройте файл управляющей команды Генератор-сплайнов�пример�1.n�s. Для этого необходимо нажать программную клавишу Sele�� P����am (�1) Изучение сплайн-контуров на плоскости Генерация и редактирование сплайн контуров сплайн контуров... Последовательность действий. Найдите программу в диалоге и выберите ее. Нажмите программную клавишу Нажмите программную клавишу ��ap� ��. Нажмите программную клавишу смены вида C�an�e Vie�� Выберите клавишу просмотра в плоскости. Получите результат �� букву К Создайте принтскрин и занесите картинку в отчет Повторите работу си дважды, используя сплайн-интерполяцию типа �spline и с. Занесите полученные результаты в отчет Изучение сплайн-контуров на плоскости Лабораторная работа № Пример 2. контур фигуры В этом примере предлагается самостоятельно построить сложный контур, отредактировать его (написать УП) и запустить в системе WINPCNC в режиме моделиро- WINPCNC в режиме моделиро- в режиме моделиро- вания. Работа с программой S���n�� ���n���a��� S���n�� ���n���a��� Предлагается два возможных варианта на выбор. Построить контур, такой же, как на картинке. Построить контур, такой же, как на картинке. Предложить свой вариант, обсудив его с преподавателем. Предложить свой вариант, обсудив его с преподавателем. Работа с пограммой AdvancEd AdvancEd Отредактируйте файл, добавив команду холостого хода �00, подачу �, сплайн-ин- терполяцию типа �kima spline и команду окончания программы �30. Сохраните файл spline и команду окончания программы �30. Сохраните файл spline и команду окончания программы �30. Сохраните файл spline и команду окончания программы �30. Сохраните файл и команду окончания программы �30. Сохраните файл в формате Работа с системой Запустите управляющую программу. Сохраните результат в отчете. Повторите работу си дважды, используя сплайн-интерполяцию ��van�E� и WinPCNC дважды, используя сплайн-интерполяцию и WinPCNC дважды, используя сплайн-интерполяцию WinPCNC дважды, используя сплайн-интерполяцию дважды, используя сплайн-интерполяцию типа �spline и с. Занесите полученные результаты в отчет и с. Занесите полученные результаты в отчет и с. Занесите полученные результаты в отчет. Занесите полученные результаты в отчет. Занесите полученные результаты в отчет Изучение сплайн-контуров на плоскости Генерация и редактирование сплайн контуров сплайн контуров... контрольные вопросы и задания. Каково назначение программного инструмента Каково назначение программного инструмента ��van�E�? ��van�E�?? 2. Каково назначение программного инструмента Spline Каково назначение программного инструмента Spline �ene�a���? Spline �ene�a���? �ene�a���? �ene�a���?? 3. Каково назначение системы ЧПУ Каково назначение системы ЧПУ WinPCNC? WinPCNC?? ��. Каково назначение компьютерной системы управления? Каково назначение компьютерной системы управления. Перечислите инструментальные средства разработки программного обеспечения Перечислите инструментальные средства разработки программного обеспечения систем управления. индивидуальные задания В каждом варианте предлагается по два контура на выбор. При желании можно предложить свой вариант, обсудив его с преподавателем. № Контур прописной буквы 1 А 2 Б 3 В 4 Д 5 Ж 6 З 7 И 8 Л 9 М 10 Н 11 П 12 Р 13 Т 14 У 15 Х Изучение сплайн-контуров на плоскости ПриЛожение Сравнение способов оцифровки. Если сравнивать ручной способ оцифровки и программный (с помощью Spline �ene�a���), то результаты таковы �1�: Spline �ene�a���), то результаты таковы �1�: ), то результаты таковы Первоначальное построение контура, мин Окончательная дорботка [2[, мин Оцифровка точек, мин ИТОГО, мин Ручной способ 40 240 284 S��in� G�n�rator 4 2 0 6 1 — Для построения контура использовалось количество точек, равное 100. 2 — В процесс окончательной доработки входят такие операции как удаление точек, добавление и их смещение. Указанное время является среднестатистическим, так как оно в значительной степени зависит от сложности контура. Можно констатировать, что использование программы Spline сокращает сокращает сокращает время подготовки оцифрованных точек контура для их дальнейшего использования в УП враз. Также существенно уменьшаются трудозатраты. Изучение сплайн-контуров на плоскости сПисок Литературы. Сосонкин В.Л., Мартинов ГМ Системы числового программного управления Учеб. пособие. М Логос, 2005. 29�� с. 2.. Мартинов ГМ, Сосонкин В.Л. Проблемы использования сплайновой интерполяции в системах ЧПУ при обработке скульптурных поверхностей �� Автоматизация в промышленности. 200��. № 11. C. 3��9. 3.. Сосонкин В.Л., Мартинов ГМ. ��van�E� �� универсальная среда для редактирования, отладки и моделирования программ ЧПУ в коде любой версии) �� Автотракторное электрооборудование. 2001. № 1��2 . С. ��1����2. ��. ���p:��������.NCsys�ems.��� 5.. Сосонкин В.Л., Мартинов ГМ. Новый подход к построению редакторов управляющих программ Универсальная среда ��van�E� �� Информационные Информационные �� Информационные технологии в проектировании и производстве. М ВИМИ, 1999. № 1. С. 80��87. |