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

1、加工過程中切削用量的選擇對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編程軟件和響應面方法設計了銑削工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。對45鋼進行銑削試驗研究，建立切削力和表面粗糙度的數(shù)學模型。并以表面粗糙度為目標，對切削用量進行優(yōu)化。這為進一步分析切削用量對加工質(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在機械工程中的廣泛應用，及響應面方法在優(yōu)化設計中的應用，并給出了本文的主要研究內(nèi)容和總體思路。根據(jù)響應面方法的基本理論，給出響應面方法建模的一般形式和響應面模型分析方法，最后探討了幾種基于響應面的試驗設計方法。
　　(2)構建測試硬件系統(tǒng)。根據(jù)虛擬儀器技術，分析不同總線的優(yōu)缺點，選擇PCI總線系統(tǒng)，建立硬件測試系統(tǒng)。采用通用立銑刀在立式加工中心對45鋼進行單因素和多因素銑削試驗，通過壓電傳感器

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

4、VIEW程序面板中自帶的函數(shù)模塊一樣用于工程試驗設計之中。本文根據(jù)該試驗方案模塊生成的試驗方案進行了4因素5水平的銑削試驗，建立了切削力和表面粗糙度的數(shù)學模型。
　　(4)分析表面粗糙度數(shù)學模型，優(yōu)化切削用量。結合單因素試驗中各切削因素對表面粗糙度的影響，分析了4因素5水平試驗結果。對模型進行顯著性檢驗。將本文所得的表面粗糙度模型與應用Design-Expert軟件所得的響應面模型進行比較，結果表明，兩者所得的表面粗糙度模型精度基