基于LabVIEW的銑削工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng).pdf

1、加工過(guò)程中切削用量的選擇對(duì)表面粗糙度有著很大的影響，選擇合適的切削用量可以降低表面粗糙度值，提高加工質(zhì)量、增強(qiáng)零件的耐磨性、提高零件配合精度和耐腐蝕性能。本文基于LabVIEW8.6編程軟件和響應(yīng)面方法設(shè)計(jì)了銑削工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。對(duì)45鋼進(jìn)行銑削試驗(yàn)研究，建立切削力和表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型。并以表面粗糙度為目標(biāo)，對(duì)切削用量進(jìn)行優(yōu)化。這為進(jìn)一步分析切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響提供了有益的參考。本文主要研究工作如下。
　　(1)綜述了虛擬儀

2、器的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀、LabVIEW在機(jī)械工程中的廣泛應(yīng)用，及響應(yīng)面方法在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并給出了本文的主要研究?jī)?nèi)容和總體思路。根據(jù)響應(yīng)面方法的基本理論，給出響應(yīng)面方法建模的一般形式和響應(yīng)面模型分析方法，最后探討了幾種基于響應(yīng)面的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。
　　(2)構(gòu)建測(cè)試硬件系統(tǒng)。根據(jù)虛擬儀器技術(shù)，分析不同總線的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇PCI總線系統(tǒng)，建立硬件測(cè)試系統(tǒng)。采用通用立銑刀在立式加工中心對(duì)45鋼進(jìn)行單因素和多因素銑削試驗(yàn)，通過(guò)壓電傳感器

3、連接數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行切削力的在線采集，并用光切法顯微鏡測(cè)量加工后的表面粗糙度值。
　　(3)編寫(xiě)軟件系統(tǒng)。將響應(yīng)面方法融入到LabVIEW的編程中，建立銑削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。分別設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的采集模塊、試驗(yàn)方案模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和模型建立模塊等。開(kāi)發(fā)了試驗(yàn)方案—在線數(shù)據(jù)采集—響應(yīng)面模型建立—參數(shù)優(yōu)化的集成平臺(tái)。其中，試驗(yàn)方案模塊可以自動(dòng)生成不同因素和不同水平的多個(gè)中心組合試驗(yàn)方案，這不僅豐富了LabVIEW的編程功能，同時(shí)還可以像Lab

4、VIEW程序面板中自帶的函數(shù)模塊一樣用于工程試驗(yàn)設(shè)計(jì)之中。本文根據(jù)該試驗(yàn)方案模塊生成的試驗(yàn)方案進(jìn)行了4因素5水平的銑削試驗(yàn)，建立了切削力和表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型。
　　(4)分析表面粗糙度數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化切削用量。結(jié)合單因素試驗(yàn)中各切削因素對(duì)表面粗糙度的影響，分析了4因素5水平試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。將本文所得的表面粗糙度模型與應(yīng)用Design-Expert軟件所得的響應(yīng)面模型進(jìn)行比較，結(jié)果表明，兩者所得的表面粗糙度模型精度基