【正文】 計儀器面板。虛擬儀器與之不同，它可以通過在幾個分面板上的操作來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。（1）傳統(tǒng)儀器的面板只有一個，上面布置了種類繁多的顯示和操作元件。在高速度、高帶寬和專業(yè)測試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無可替代的優(yōu)勢。目前較為常用的虛擬儀器系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)、GPIB儀器控制系統(tǒng)、VXI儀器系統(tǒng)以及這三者之間的任意組合[5]。任何一個使用者都可以通過修改軟件的方法，很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模，所以有“軟件就是儀器”之說。虛擬儀器是基于計算機(jī)的儀器，計算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向，虛擬儀器就是在通用計算機(jī)上加上一組軟件和硬件，使得使用者在操作這臺計算機(jī)時，就像是在操作一臺自己設(shè)計的專用的傳統(tǒng)電子儀器。2. 分析不同的切削參數(shù)和測試系統(tǒng)參數(shù)對切削力的影響第二章 切削加工測試與分析系統(tǒng)軟件設(shè)計虛擬儀器（Virtual Instrument ，VI）的概念是由美國國家儀器公司提出來的，虛擬儀器本質(zhì)上是虛擬現(xiàn)實(shí)一個方面的應(yīng)用結(jié)果。 b:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。本文從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，分析了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的不足，在對切削加工數(shù)據(jù)采集與分析作了介紹分析后，探討了將Labview數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械工程的思路和方法，提出了一種新的高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)擴(kuò)展體系。近幾年在我國過程自動化數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用越來越廣泛。因此，尋找一種與常規(guī)控制系統(tǒng)程序鏈接方便、系統(tǒng)采樣跟蹤速度更快、結(jié)構(gòu)相對簡單的技術(shù)手段，已經(jīng)成為必然。工業(yè)組態(tài)軟件的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：通過圖形化的界面與現(xiàn)場控制單元相對應(yīng)，便于直觀了解及控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、工藝流程及過程參數(shù)，參與系統(tǒng)的控制，同時可以完成記錄數(shù)據(jù)、生成報表等功能。用戶無需學(xué)習(xí)針對各類控制器的底層儀器命令，由用戶通過圖形化語言編程即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集[9]。對于利用軟件編程來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集主要有兩種，一種是虛擬儀器，如由NI 公司設(shè)計的Labwindows是虛擬儀器的一個典型代表。利用組態(tài)軟件的方法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)多信號的采集，編程靈活，用戶界面友好，功能豐富。利用A/D 轉(zhuǎn)換板卡的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：CPU負(fù)擔(dān)較輕，對信號處理響應(yīng)速度快，采樣頻率較高，實(shí)時性較好。目前，工業(yè)數(shù)據(jù)采集主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一是利用A/D 轉(zhuǎn)換板卡，通過計算機(jī)總線將數(shù)據(jù)送至計算機(jī)記錄或顯示；一是利用組態(tài)軟件的方法，通過編程實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)外圍接口的通信，從而獲取數(shù)據(jù)[4]。 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的不足隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，復(fù)雜工藝控制對過程控制要求越來越精確，這必然會對大量過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因此過程數(shù)據(jù)的采集顯得尤為重要，高采樣速率、高精度是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機(jī)與外部世界聯(lián)系的橋梁，高速度、高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是獲取原始數(shù)據(jù)信息和大量動態(tài)信號的主要途徑，使研究瞬間物理過程成為可能[3]。外部世界的大部分信息是以連續(xù)變化的物理形式出現(xiàn)的，例如溫度、壓力、位移、速度等。如石油、化工生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；鋼鐵熱連軋的應(yīng)用[3]。隨著科技的不斷發(fā)展，人類對獲取信息量要求的增加，數(shù)據(jù)采集已成為信息獲取的主要手段，數(shù)據(jù)采集技術(shù)已廣泛應(yīng)用于社會生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域[2]。同時，國內(nèi)的工業(yè)組態(tài)軟硬件也有了很大進(jìn)步，北京亞控科技的組態(tài)王、北京三維力控科技的ForceControl 等一批優(yōu)秀工業(yè)組態(tài)軟件取得了廣泛的應(yīng)用，除了主要參與系統(tǒng)控制外，其數(shù)據(jù)采集水平也在不斷提高[1]。其主要特點(diǎn)可以概括為以下幾個方面：（1）元器件高度集成，智能化程度提高，運(yùn)行前需要設(shè)置的參數(shù)較少，或者集成有顯示面板及按鈕，參數(shù)設(shè)置直觀、方便，并且具有較輕的重量；采用防水防撞擊的密封外殼，能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境；（2）數(shù)據(jù)分析功能強(qiáng)大，不僅有常用的時域分析和頻域分析，而且還可以進(jìn)行數(shù)字濾波、數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算等功能；（3）硬件具備大容量儲存器，不僅提高了從低頻到高頻頻率測量范圍，使其能適應(yīng)信號從低速到高速的各種監(jiān)測范圍需要，而且可以裝載多種采集策略配置文件，方便多種場合下快速應(yīng)用[1]。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀目前傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一是利用PC機(jī)外接的數(shù)據(jù)采集卡，通過各種計算機(jī)總線或OPC方式送至計算機(jī)完成數(shù)據(jù)記錄或顯示；一是利用工業(yè)組態(tài)軟件的方法，通過軟件實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)外圍接口的通信，從而獲取數(shù)據(jù)[1]。切削過程參數(shù)的計算機(jī)輔助測量雖然是比較陳舊的課題，但隨著虛擬儀器技術(shù)的提出和發(fā)展，給它帶來了新的科研生命力，虛擬儀器有較大的編程方便性、較強(qiáng)的功能和靈活性，尤其是綜合測量、數(shù)據(jù)處理和圖形化顯示方面。 LabVIEW 目 錄第一章 緒論 1 課題背景 1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀 1 2 4第二章 切削加工測試與分析系統(tǒng)軟件設(shè)計 5 5 5 6 虛擬儀器測試系統(tǒng)的組成 7 8——LabVIEW 8 9 9 9 10 10 10 19第三章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 24 24 25 27第四章 總結(jié)和展望 32 32 32致謝參考文獻(xiàn)第一章 緒論 課題背景切削力是金屬切削過程中的重要狀態(tài)參量。 machining 。本系統(tǒng)還證明了以虛擬儀器為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)是方便、低成本、實(shí)用、而且可靠的。求任意段的平均值和均方差根。探討了虛擬儀器的概念，框架結(jié)構(gòu)，Labview開發(fā)平臺，然后使用國家儀器公司(National Instrument)提供的軟件平臺(LabVIEW)和美國NI Pxle 6388的數(shù)據(jù)采集卡搭建了基于虛擬儀器的切削力測量系統(tǒng)，并在Labview環(huán)境下編寫了切削加工數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)的程序，該程序?qū)崿F(xiàn)了三通道切削力的采集和監(jiān)測。因此，對于切削加工數(shù)據(jù)采集和分析的研制顯得由為重要。為了使這些高度自動化加工設(shè)備充分發(fā)揮其優(yōu)良性能，確保加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，對刀具加工過程進(jìn)行測試就越來越重要。華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 畢 業(yè) 論 文 （科 學(xué) 研 究 報 告）題 目基于Labview的切削加工數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)設(shè)計院(系)別機(jī)電及自動化學(xué)院專 業(yè)機(jī)械工程及其自動化級 別2009 學(xué) 號0911115004姓 名陳娟指導(dǎo)老師沈劍云 研究員指導(dǎo)研究生盧龍遠(yuǎn) 華 僑 大 學(xué) 教 務(wù) 處 2013年6月3 摘 要 隨著切削加工向著高速、高精度、高度自動化方向發(fā)展，對切削過程的測試技術(shù)也提出了越來越高的要求。大量的研究結(jié)果表明，對于切削力的測量對金屬切削研究起事半功倍的作用。本論文首先對數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀，發(fā)展指出了傳統(tǒng)過程數(shù)據(jù)采集方式存在的不足。并且實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的TDMS格式存儲、數(shù)據(jù)的回放分析。最后，將本系統(tǒng)具體應(yīng)用在銑削加工和切割加工的試驗(yàn)中，結(jié)合圖表和顯示結(jié)果，來分析不同的切削參數(shù)和測試系統(tǒng)參數(shù)對切削力的影響，同時觀察本系統(tǒng)對小力測量的情況，從而驗(yàn)證該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并且能夠?qū)π×M(jìn)行測量。關(guān)鍵詞：虛擬儀器；切削加工；數(shù)據(jù)采集；LabVIEWABSTRACT High request was put forward for testing of cutting process along with cutting process is developing to high speed,high precision and high order to exert good performance of high automatization equipment,ensure machining quality and prove manufacture efficiency,it is more important to test for state of tool machining lot of investigation indicates that measuring the cutting force and cutting temperature rapidly and exactly can help to research the metal cutting data acquisition and processing system for cutting processing have been very important. For data acquisition in this paper the status quo, development,this paper pointed out th