【正文】 機電及自動化學(xué)院 機械工程及自動化專業(yè)09級 陳娟 2013年6月1日 參考文獻1 李志忠, [M]，北京：清華大學(xué)出版社，1998:3638,4647.2 王琳，商周，[J].電測與儀表，2008,41（464）：37.3金問林，李更生，張幼禎，計算機輔助切削數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，航空學(xué)報，1986，9(6):309312.4 王福明，于明霞，劉吉主編. ：西安電子科技大學(xué)出版社，太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文，2010：356 鄭耀添，[J],中國科技信息，2006年第2期.7 陳錫輝，[M]，清華大學(xué)出版社，.8 ，南京航空航天大學(xué)學(xué)報，2008：2430.，中北大學(xué)，2012:4047.10肖成勇，雷振山，北京：中國鐵道出版社，11 豈興明，田京京，：電子工業(yè)出版社，.12 孫寶元等，切削力測試系統(tǒng)研究，機械工程學(xué)報，2002(38):151154.13伊淑梅，基于LabVIEW的切削力測量虛擬儀器設(shè)計，華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004:15.14康文利，伊淑梅，盧永霞，基于LabVIEW的切削力數(shù)據(jù)采集及存儲的實現(xiàn)，儀表技術(shù)，2004(2):1314.15 ，北京：機械工業(yè)出版社，1988，38107，169～218.16 趙芝眉，北京：機械工業(yè)出版社，1986，17～35.17 楊樂平，李海濤，北京：電子工業(yè)出版社，2002，100～150.18 [D].:中北大學(xué),2009.[D].:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所,2008.20 樊京,王金菊,[J].:89～102.21王劍，張利國，鄭福杰，劉獻禮，基于LabVIEW平臺切削信號采集與處理系統(tǒng)，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報，2003(8):3137.22戴學(xué)斐，于啟勛，切削加工過程的可靠監(jiān)測，制造與材料，2002(5):3355.。四年來，華僑大學(xué)機電及自動化學(xué)院給了我從事機械行業(yè)學(xué)習(xí)鍛煉的機會，讓我能夠順利完成工學(xué)本科學(xué)位的學(xué)習(xí)，在此對曾經(jīng)教導(dǎo)和幫助過我的各位老師表示衷心的感謝！此外，作者還要感謝相關(guān)同學(xué)，感謝他們在整個設(shè)計過程協(xié)助作者，使作者的設(shè)計得以順利完成。致 謝本畢業(yè)論文是在指導(dǎo)老師沈劍云（研究員）、盧龍遠（碩士研究生）的悉心指導(dǎo)下完成的。 測試過程中采集到的一些不良數(shù)據(jù)的處理功能有待完善。由于時間倉促及本人水平有限，本研究還有很多地方需要進一步的完善與解決。2：在銑削實驗中，分析了不同切削參數(shù)對切削力的影響，驗證了力信號的準確性和對不同頻率的采集情況，表明了該系統(tǒng)具有較高的可靠性3：在切割實驗中，通過對在無超聲和有超聲的條件下，對力信號的采集，從而驗證本系統(tǒng)對小力的測量，表明了該系統(tǒng)具有較高的實用性。研究結(jié)果總結(jié)如下：1：基于虛擬儀器的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了切削加工數(shù)據(jù)采集與分析的自動化，實現(xiàn)了三通道數(shù)據(jù)同時采集，大大提高了切削過程信號測試效率，減少了人力和物力的支出。 第四章 總結(jié)和展望虛擬儀器技術(shù)是目前計算機測試的前沿技術(shù)，將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于工程實際是目前研究的熱門。由此可得出本系統(tǒng)能夠得到準確的力信號，更能測得比較小的力。為了驗證小力可以測量，本實驗采用金屬結(jié)合劑金剛石鋸片在有超聲和無超聲時切割陶瓷。當主軸轉(zhuǎn)速不變，切深由50增大到200時。，當切深不變時主軸轉(zhuǎn)速由4000增大到20000時。 原始采集信號 （主軸轉(zhuǎn)速4000r/分，切深100um） 主軸轉(zhuǎn)速（r/min)切深（um)進給速度（mm/min)（N）（N）（N） 4000 100 500 8000 12000 16000 20000 主軸轉(zhuǎn)速（r/min)切深（um)進給速度（mm/min)（N）（N）（N） 8000 50 500 100 150 200 力隨主軸轉(zhuǎn)速變化曲線圖，噪音等干擾信號，這樣很難看出我們所需要的信息，本系統(tǒng)對接收端的信號進行濾波處理（），有效提高信號的信噪比，從而得到我們所需要的信息，這樣才能對信號進一步處理。 測力儀 放大儀銑削力測量的過程為：作用工具上的切削力通過壓電式三向測力儀后轉(zhuǎn)化為電壓信號，然后經(jīng)電荷放大儀進行放大，最后通過調(diào)理模塊濾波、隔離和多路轉(zhuǎn)換之后輸入主機中的數(shù)據(jù)采集卡進行A/D轉(zhuǎn)換，計算機再對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理并分析結(jié)果進行判斷。 切深不變的實驗參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速（r/分）40008000120001600020000進給速度（mm/分） 500切深（um) 100采集頻率（） 20k 50k 主軸轉(zhuǎn)速（r/分） 8000進給速度（mm/分） 500切深（um) 50 100150200采集頻率（） 20k 主軸轉(zhuǎn)速（r/分） 3000進給速度（mm/分） 900切深（um) 9 采集頻率（） 10k 銑削試驗選取硬鋁合金 ，使用的設(shè)備是實驗室的哈斯數(shù)控加工中心(），采用通用立銑刀，直徑為4mm， 哈斯數(shù)控加工中心 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 測試系統(tǒng)采用壓電三向測力儀，它的剛度好、靈敏度高、固有頻率高、線性好、頻率響應(yīng)寬、穩(wěn)定性好，可測出任意方向的3個相互正交的3個分量（，）。第二部分：在主軸轉(zhuǎn)速相同時，不同的切深對切削力的影響。這部分的程序是采用游標列表屬性節(jié)點和索引數(shù)組來確定兩個游標的X位置，再將兩X位置相減得到我們所需要的范圍，再由數(shù)組子集來確定該范圍的Y的值，最后接入我們所要的數(shù)學(xué)函數(shù)。這些函數(shù)不僅使用方便，而且避免了在數(shù)學(xué)算法上花費大量的時間和精力，是用戶進行數(shù)據(jù)分析的必要工具。3 信號分析Labview作為一種圖形化編程語言，其功能已經(jīng)相當強大了，但是如果要對數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)分析，只是單純地運用一些基本運算符和程序結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，則會造成復(fù)雜繁瑣的連線。選擇濾波器時需要考慮應(yīng)用的需求，例如是否要求線性相頻響應(yīng)，是否允許紋波存在，是否需要窄過度帶，但實際應(yīng)用中通常需要多次實驗才能確定最合適的濾波器。（5） Bessel具有最為平坦的幅度和相位響應(yīng)。（3） Inverse Chebyshav也稱ChebyshevII型濾波器，與Chebyshev類似，不同的是ChebyshevII型濾波器將誤差分散到阻帶中，而且擁有最平穩(wěn)的通帶。（1） Butterworth在所有頻率上提供平滑的響應(yīng)，但過渡帶下降較為緩慢，陡峭程度同階數(shù)成正比。Labview提供的IIR濾波器類型有Butterworth 、Chebyshaev、Inverse Chebyshave、Elliptic和Besel。IIR濾波器的缺點是響應(yīng)非線性。對于IIR濾波器，沖激響應(yīng)會無線持續(xù)（理論上），輸出取決于當前及過去的輸入信號值和過去的輸出值。Labview中濾波器模塊所處位置和波形產(chǎn)生模塊所處位置 一致，即信號處理模塊濾波器 濾波器模塊如圖所示根據(jù)沖激響應(yīng)，可將濾波器分為有限沖激響應(yīng)（FIR）和無線沖激響應(yīng)（IIR)濾波器。（4） 便于根據(jù)不同傳感器的輸出特點及環(huán)境狀況改變?yōu)V波參數(shù)，選擇不同的濾波方法。（2） 穩(wěn)定性高，可預(yù)測。所謂數(shù)字濾波是指通過一段計算機程序?qū)Σ蓸有盘栠M行平滑加工，提高其有用信號的比重，消除或減少干擾噪聲。當然，信號通過任意一個中間環(huán)節(jié)時，由于每一個環(huán)節(jié)都有自己的傳遞特性，因而都會使信號發(fā)生某些變化，剔除、衰減某些部分，保留、放大某些部分。 數(shù)據(jù)讀取2 信號濾波及濾波器