鋁合金高速干切削過程智能監(jiān)控及工藝研究

　　二、系統(tǒng)整體框架簡(jiǎn)介

　　整個(gè)系統(tǒng)分為硬件平臺(tái)(實(shí)驗(yàn)平臺(tái))和軟件平臺(tái)(開發(fā)環(huán)境及應(yīng)用環(huán)境)兩部分。

　　1、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)總體硬件框圖如下：

　　圖1 系統(tǒng)總體硬件框圖

　　由圖1可以看出硬件部分主要由振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、功率傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、MQL系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集卡等組成。

　　該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集卡PCI-6220通過各個(gè)傳感器分別采集到高速干切削加工過程中的振動(dòng)信號(hào)、溫度和功率信號(hào)，將采集到的信號(hào)反饋到主控計(jì)算 機(jī)，由預(yù)先編制好的虛擬儀器(LabVIEW)程序進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理提取其特征值并存儲(chǔ)，通過LabVIEW程序中的模糊控制模塊間接控制MQL系統(tǒng)以實(shí) 現(xiàn)冷卻潤滑物噴射到干切削工作臺(tái)的流速大小，從而完成整套閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)參見圖2：

　　圖2 系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)

　　2、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2.1 系統(tǒng)軟件框架

　　基于LABVIEW平臺(tái)構(gòu)建信號(hào)采集、顯示、存儲(chǔ)、分析的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)采用了面向組件的設(shè)計(jì)思想，把一個(gè)完整的程序分成若干個(gè)功能相 對(duì)獨(dú)立的較小的程序模塊抽象出來，各個(gè)程序模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試，最后再將各個(gè)模塊鏈接起來總調(diào)，采用DMA處理方式保證了刀具狀態(tài)識(shí)別的實(shí)時(shí) 性。系統(tǒng)由以下組件組成：系統(tǒng)初始化和自檢模塊，參數(shù)設(shè)置模塊(傳感器參數(shù)、通道增益及采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)等設(shè)置)，信號(hào)分析與處理模塊，數(shù)據(jù)管理與診斷 模塊和模糊控制模塊等。其結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)界面如圖3，4所示:

　　圖3 高速干銑削過程監(jiān)測(cè)軟件模塊結(jié)構(gòu)圖

　　圖4 高速干銑削過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面