基于labview的数控加工虚拟在线监测系统研究

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1、第!期"总第#$%期&机械工程与自动化/89!!’’(年)月*+,-./0,.1+/20/++30/24.567*.607/.;<9::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::文章编号=#(>!?()#$"!’’(&’!?’’@@?’$基于1ABC0+D的数控加工虚拟在线监测系统研究孙旭东E王爱玲"中北大学机械工程与自动化学院E山西太原’$’’%#&摘要=针对数控加工中数控机床F刀具系统F工件E设计了以温度F振动F表面粗糙度F噪声F

2、力F速度等为主要监控参数的在线监测系统G应用最新的1ABC0+D虚拟设计软件E完成了测试虚拟仪器的设计H以.IJ网络技术构建了数控加工过程的虚拟在线监测系统平台G关键词=数控加工H虚拟H在线检测H1ABC0+D中图分类号=62(%@K6J!>)文献标识码=.M引言测和远程检测技术得到快速发展E可利用丰富的软件随着制造业的发展E机械制造技术F计算机技术F实现多种测试功能G通过与0NOP

3、技术F软件技术等已渗透到念E真正使测量数据的网络发布和远程测量得以实现G数控技术各个组成部分E数控加工过程自动化程度越R数控加工虚拟在线监测系统总体构架来越高E也随之变得越来越复杂G因此数控加工过程#9#数控加工状态监测信号的选取中的不可靠因素增加E如果不借助仪器设备E很难迅从数控机床的结构和数控加工过程两方面出发E速F准确地监控数控加工过程中各个部分的状态特征G在线监测系统完成对刀具切削状态F加工工件质量F加同时E传统的状态监测及其测试仪器原理滞后F操作工设备状态F加工过程状态的监测H从数控加工参数复杂F成本高F效率低E已很

4、难适应实际的需要G特上主要完成温度测量"刀具温度F工件温度F切削液别对于一些比较细微F突发性的状况E操作人员不能温度F切屑温度&F力测量"切削力&F振动的测量及时洞察数控加工中的变化E不能及时调整加工参数E"振幅F频率F周期F相角&F噪声的测量F表面粗糙尤其不利于进行数控加工的故障诊断和及时维修G度等的监测G系统监测参量见图#G在科学技术迅速发展的今天E虚拟仪器F在线监图#系统监测参量图收稿日期=!’’(?’#?#@万方数据作者简介=孙旭东"#@>@?&E男E山西祁县人E硕士研究生E研究方向=JL*E集成系统E网络制造技术GN

5、*??N机械工程与自动化,??O年第,期一般而言!数控加工中需要监测的信号包括两个*+,系统实现策略和结构框架方面"一是离散状态信号!即#$#和%&#的内部信数控加工的在线监测系统是一个依托网络的’采号!伺服驱动单元’电源单元等部件上有发光二极管用浏览器作为操作界面的远程检测及分析系统!它是或多段数码管!显示数控加工运行状态和故障所在位一个构架在-./01.0/2-./13.0/上的开放的分布式系统置及其类型(二是连续状态信号!即通过安装在数控平台!平台采用了425模式的体系结构框架)数控加机床中一些主要功能部件或部位的传感器

6、获得功率’工在线监测系统体系结构框架见图,!主要有工作层’振动’温度和压力等数据信息)在线监测系统层’服务器层’客户应用层)图,数控系统在线监测系统体系结构框架*+6在线监测系统的设计选择虚拟仪器的主流开发工具&3:;-<=>+?及*+6+*数控加工监测系统的主要功能目标@3/A3:’;#等设计系统软件)本系统在数据采集’仪其主要功能目标为信号的实时采集’保存与处理!器控制’过程监控和自动测试等研究中具有独特的优常用时域和频域信号分析处理方法!各种常见加工信势!它应用B%-4总线’%C-总线’;C-总线’数据采号的时域和频域特

7、征识别)集卡通过传感器与工业现场相连接!实现测试与控制*+6+,系统的主要功能任务)系统的主要功能分为模拟工作7能够独立完成加,+,远程监测的实现工信号的产生’分析及处理8和在线工作7能够连接,+,+*使用D3/35EFG0/技术进行网络远程监控数据采集设备!进行实时数据采集域处理8两个子功测试数据在网上的发布和共享是网络化远程测控能系统)前者主要侧重于各种常见典型加工信号的时工程应用的关键技术问题之一)$-公司推出的域和频域特征的模拟!以原理见长!用于过程演示!具D3/35EFG0/技术!是一种面向测量和自动化工程的网有能及

8、时运行而且运行可靠’仿真性强等优点(后者上实时高速数据交换的编程新技术)在&3:;-<=>+?主要侧重于时域和频域信号分析的各种常用方法的实系统中为其每一面板控件都设定了D3/35EFG0/连接现!以应用见长!特别是具有数据采集设备的驱动控对话框)本地的D3/35EFG0/#