鋁合金高速干切削過程智能監(jiān)控及工藝研究

　　二、系統(tǒng)整體框架簡介

　　整個系統(tǒng)分為硬件平臺(實驗平臺)和軟件平臺(開發(fā)環(huán)境及應用環(huán)境)兩部分。

　　1、硬件平臺設計與實現(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傳感器、溫度傳感器、功率傳感器、信號調理模塊、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通過各個傳感器分別采集到高速干切削加工過程中的振動信號、溫度和功率信號，將采集到的信號反饋到主控計算 機，由預先編制好的虛擬儀器(LabVIEW)程序進行實時數(shù)據(jù)處理提取其特征值并存儲，通過LabVIEW程序中的模糊控制模塊間接控制MQL系統(tǒng)以實 現(xiàn)冷卻潤滑物噴射到干切削工作臺的流速大小，從而完成整套閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)運行現(xiàn)場參見圖2：

　　圖2 系統(tǒng)運行現(xiàn)場

　　2、軟件平臺設計與實現(xiàn)

　　2.1 系統(tǒng)軟件框架

　　基于LABVIEW平臺構建信號采集、顯示、存儲、分析的數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件系統(tǒng)。軟件設計采用了面向組件的設計思想，把一個完整的程序分成若干個功能相 對獨立的較小的程序模塊抽象出來，各個程序模塊分別進行設計、編制和調試，最后再將各個模塊鏈接起來總調，采用DMA處理方式保證了刀具狀態(tài)識別的實時 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)設置模塊(傳感器參數(shù)、通道增益及采樣頻率和采樣點數(shù)等設置)，信號分析與處理模塊，數(shù)據(jù)管理與診斷 模塊和模糊控制模塊等。其結構和系統(tǒng)界面如圖3，4所示:

　　圖3 高速干銑削過程監(jiān)測軟件模塊結構圖

　　圖4 高速干銑削過程監(jiān)測系統(tǒng)界面