基于Labview的线性摩擦焊机控制系统设计与实现

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1、第31卷第3期沈阳航空航天大学学报V01．31No．32014年6月JournalofShenyangAerospaceUniversityJul。2014文章编号：2095—1248(2014)03—0053—07基于Labview的线性摩擦焊机控制系统设计与实现马捷中，李晓磊，郭阳明(西北工业大学计算机学院，陕西西安710072)摘要：通过深入分析线性摩擦焊机的工作原理，设计并实现了一套基于Labview的线性摩擦焊机控制系统。该系统采用时间控制方式和变形量控制方式相结合的复合控制方式，克服了已有系统控制方式单一的不足。实际应用表明，该控制系统系统设计合理、功能齐全、操作方便，完全满

2、足焊接技术的要求，有着重要的工程应用价值。关键词：线性摩擦焊；控制系统；Labview中图分类号：TG439．8，TP273文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2014．02．011DesignandimplementationofalinearfrictionweldingmachinecontrolsystembasedonlabviewMAJie-zhong，LIXiao—lei，GUOYang—ming(SchoolofComputerScienceandTechnology，NorthwesternPolytechnicalUniversit

3、yXi’an710072)Abstract：Throughin—depthanalysisoftheoperationalprinciplesofalinearfrictionweldingmachine，acontrollingsystembasedonLabviewisdesignedandimplemented．Themajorcharacteristicsofthiscontrol—lingsystemisthatamixedcontrollingmodeisappfied，whichcombinesthetimecontrollingmodeandthedeformationc

4、ontrollingmode．Thenewmodecanovercomethe“simplecontrol’’whichistheshortageofthepre—existingcontrollingmethods。Thepracticalapplicationshowsthatthecontrollingsystemworkswellandmeetstherequirementsoftheweldingtechnology，withgreatvalueinengineeringapplication．Keywords：linearfrictionwelding；controlling

5、system；Labview线性摩擦焊接(LinearFrictionWelding)技术是一种利用被焊工件接触面在压力作用下相对往复运动摩擦产生热量，从而实现焊接的固态连接方法[1‘2j，该技术可实现非轴对称复杂截面的摩擦焊接，可获得接近或与母材等强的固相连接接头，还可用于空心叶片与轮盘或异种材料叶盘的连接，被认为是整体叶盘制造与修复最为理想的焊接方法心-31。由于其具有适用范围广、可以焊接不规则的构件、焊接过程中材料不熔化、焊接接头质量高、焊接过程可靠、尺寸精度较高、低耗和清洁等优点，已经成为全球制造业，尤其是航空发动机制造业中一项关键的制造和维修技术，应用前景非常广阔口'4J。线性

6、摩擦焊接过程由线性摩擦焊机的控制系统控制完成。因此，控制系统对保证焊接质量及焊接精度起着重要作用。本文通过深入分析线性摩擦焊机的工作原理，设计并实现了一套基于Labviewb-6]的线性摩擦焊机控制系统。该系统收稿日期：2013一lO—15基金项目：国家自然科学基金(项目编号：61371024)；航空科学基金(项目编号：20BZD53051)；航天支撑技术基金，中航产学研项目(项目编号：cxy2013xGDl4)作者简介：马捷中(1967一)，女，陕西西安人，副教授，主要研究方向：测控系统设计、故障诊断等，E—mail：majz@nwpu．edu．cn。醺54沈阳航空航天大学学报第31卷

7、采用时间控制方式和变形量控制方式相结合的复合控制方式，克服了已有系统控制方式单一的不足。1线性摩擦焊机的工作原理线性摩擦焊机的基本机械结构如图1所示，主要由振动系统、加压系统、回位机构和床身等组成。其中，振动系统的作用是使一个焊件能振动起来，从而使两个焊件可以产生摩擦；加压系统的作用是在焊接过程中保证焊件的夹紧、给滑台加力驱动滑台运动、给滑台施加摩擦压力和顶锻压力；回位机构用于确保左、右焊件在焊接结束时能够精确对中。焊接过程描述如下