基于LabVIEW切削加工过程监测系统的研究

摘要

数控加工方式已然成为当今机械加工技术的主流，为制造业的发展做出了巨大的贡献。为了保证产品的质量和生产设备的正常运行，必须对切削过程中的切削力、温度、噪声等参数进行实时监测。本文建立了基于LabVIEW的切削状态监测平台，完成对上述参数的实时监测及后续的数据处理。
　　首先，搭建了测试系统，探讨了切削力、切削温度和噪声的测量方法，分别利用Kistler测力仪、红外热像仪完成信号的初步获取；采用了NI公司的cDAQ数据采集系统平台作为系统硬件部分；为了测力仪测量的精确度，设计了测力仪的标定。
　　其次，根据测试系统的特点，利用虚拟仪器软件LabVIEW设计了监测系统的软件部分。其主要包括数据采集、数据处理、数据存储和数据回放四个模块。
　　第三，利用固定载荷的加载，完成Kistler测力仪的标定，得出了测力仪的标定系数方程。
　　最后，对设计的硬件和软件系统组成的平台进行铣削实验。通过对7075航空铝合金薄壁件的铣削实验，验证该实验平台的可行性。利用正交试验的原理，共进行9组铣削实验，验证了系统的可靠性和准确性。综上所述，本文所设计的切削加工监测系统是可行的，具有良好的实用价值。为进一步实施切削加工过程自适应控制奠定了基础。

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变量注释表

1 绪论

1.1 选题背景(Background of Topics)

1.2 选题意义(Significance of Topics)

1.3 国内外研究现状(Research Status of Overseas and Domestic)

1.4 切削状态影响因素(Influence Factors of Cutting Status)

1.5本文主要研究内容(The Main Research Contents)

2 监测系统的结构设计

2.1 监测系统的结构框架(Structural Framework of Monitoring system)

2.2切削力信号的获取（The Acquisition of Cutting Force Signal）

2.3切削温度信号的获取(The Obtention of Temperature Signal )

2.4 数据采集装置的选择(Design of Data Acquisition Module)

2.5本章小结(Chapter Summary)

3 软件系统的设计

3.1软件部分框架设计(Design of Software System Framework)

3.2 软件系统开发工具(Software Development Tool )

3.3数据采集模块的设计(The Design of Data Acquisition Module)

3.4 数据处理模块设计(The Design of Data Processing Module)

3.5 数据存储模块的设计(The Design of Data Storage Module)

3.6 本章小结(Chapter Summary)

4 薄壁件铣削实验

4.1 测力仪标定试验(Dynamometer Calibration Experiment )

4.2 铝合金7075简介(Aluminum 7075 Profile)

4.3 正交实验设计(Orthogonal Experiment Design)

4.4 铣削实验(Milling Experiments)

4.5 实验结果分析(Experimental Results Analysis)

4.6 本章小结(Chapter Summary)

5 结论与展望

5.1 结论(Conclusions)

5.2 展望(Prospects)

参考文献

作者简历

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