面向数控机床刀具系统的远程故障诊断平台构建毕业设计论文

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1、摘要数控机床刀具磨损监测对于提高数控机床利用率，减小由于刀具破损而造成的经济损失具有重要意义。有针对性地回顾了国内外各种分析刀具磨损信号方法的研究工作，详细叙述了功率谱分析法、小波变换、人工神经网络以及多传感器信息融合技术的实现形式。通过比较各种数据处理方法的优缺点，提出基于混合智能多传感器信息融合技术是数控机床刀具磨损监测实验数据处理的未来发展的主要方向。以数控机床刀具故障诊断系统构建与测试方法研究为目标，进行了刀具磨损实验。采用振动传感器、声发射传感器对切削过程中不同磨损程度刀具的信号进行检测、分析和故障诊

2、断。以LabVIEW10.0为开发平台，开发了一套包括数据采集模块、信号分析模块、故障诊断模块的数控机床故障诊断实验系统。关键词：数控机床；刀具磨损监测；数据处理;LabVIEW;声发射;振动AbstractCNCtoolwearmonitoringwouldbeagreatsignificanceforimprovingtheusagerateofCNCandreducingtheeconomiclossesduetothetoolbreakage.Therecentresearchprogressonthe

3、signalanalyzingwasreviewed.Someimportantdataprocessmethodsweredetaileddescribed，suchaspowerspectrumanalysis，wavelettransform，artificialneuralnetworkandintelligentsensorfusiontechnology.Bycomparingtheirfeatures，theintelligentsensorfusiontechnologywasintroduce

4、dtobepopularindataprocessingmethodforCNCtoolwearmonitoring.TobuildfaultdiagnosissystemofCNCmachinetoolsandgettestmethod，toolwearexperimentsarecarriedout．Signalsforcuttingtoolwithdifferentwearingdegreesinmillingprocessaredetectedandanalyzedthroughvibrationsen

5、sorsandacousticemissionsensorsonthemillingtools．UsingLabVIEW8．6asdevelopmentplatform，afaultdiagnosisexperimentalsystemofCNCmachinetoolsisdeveloped，includingdataacquisitionmodule，signalanalysismoduleandfaultdiagnosismoduleKeywords：CNC；Toolwearmonitoring；Datap

6、rocessingmethod;LabVIEW;vibration目录第1章绪论11.1研究意义11.2国内外过程监测研究动态及其发展趋势31.2.1国外刀具监控技术的研究现状31.2.2国内刀具监控技术的研究现状41.3虚拟仪器41.3.1虚拟仪器的概念51.3.2虚拟仪器的特点和优势51.3.3虚拟仪器的结构51.3.4虚拟仪器与LABVIEW6第2章刀具系统62.1刀具监控系统的组成62.11信号监测72.12特征提取72.13状态识别7第3章数据采集73.1数据采集系统概念83.2数据采集系统的任务83

7、.3数据采集系统的功能83.3.1数据采集83.3.2信号调理83.3.3二次数据计算93.3.4数据显示93.3.5数据存储93.3.6打印输出93.3.7人机联系93.4数据采集系统的硬件103.4.1传感器103.4.2前置放大电路103.4.3滤波器103.4.4多路模拟开关113.4.5采样/保持器113.4.6模/数转换器113.4.7计算机系统113.5数据采集系统的硬件113.5.1模拟信号采集与处理程序113.5.2系统管理程序113.5.3通信程序12第4章刀具磨损监测实验124.1实验方案

8、124.2实验装置的选择124.2.1机床的选择124.2.2传感器的选择与安装134.2.3A/D卡及采集参数选择154.3刀具磨损监测系统164.4试验方法设计17第5章程序界面与功能实现175.1程序界面175.3远程界面，RemotePanels技术23第6章实验数据分析265.1刀具损坏形式及标准265.1.1刀具磨损265.1.2刀具破损275.1.3刀具磨损测量基准275