基于虚拟仪器的工件轴径测量系统设计.pdf

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1、弋嬲’摘IMod州ernM埘ac。hmer基于虚拟仪器的工件轴径测量系统设计冯春鹏。袁俊杰(北方工业大学机械与材料工程学院，北京100144)摘要：针对车削加工中工人对于小型零件轴直径的测量问题，提供了一种基于虚拟仪器的自动化车削轴直径的测量方法。结合机床车削加工的特征，搭建加工轴直径测量系统，利用美国NI公司的软件开发平台LabVIEW进行系统软件界面的开发及图形处理功能的实现。硬件结构包括工作台、数字千分尺、单片机采集仪和Pc机，软件结构包括数据采集模块、显示模块、分析模块等。实验结果表明，该测量系统具有操作简单、开发周期短、测量结果准

2、确等优点通过对该轴径测量系统的设计，为以后机床加工中自动化测量研究打下基础。关键词：车削零件轴径测量虚拟仪器数据采集中图分类号：TH13；TH12文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)06—0032—04DesignofshaftdiametermeasurementsystembasedonvirtualinstrumentFENGChunpeng，YUANJunjieAbstract：Inordertosolvetheproblemofmanualmeasurementofthediameterofsmallpartsi

3、nturningprocess，weputforwardanautomaticmeasurementmethodbasedonvirtualinstrument．Weestablishedashaftdiametermeasurementsys—tern，anddevelopedthesoftwareinterfaceandrealizedthegraphicprocessingfunctionwithLabVIEW．Thehardwareofthesystemincludedaworkplatform，digitalmicrometers

4、，anSCMacquisitioninstrumentandaPC．Thesoftwareofthesystemincludeddateacquisitionmodule，displaymodule，analysismodule，ete．Experimentresultsshowedthat，thesystemwaseasytooperate，fasttodevelop，andaccurateinmeasurement．Thesystemhaslaidfoundationforfurtherstudyonautomaticmeasureme

5、ntinlathemachining．Keywords：turningparts，shaftdiametermeasurement，virtualinstrument，dataacquisition位机的通信方式，能够在PC机上实时显示测量直0引言径，良好的人机交互界面，不仅提高了测量精度，而轴类零件是各种机械设备以及装置中应用最广且操作简便实用性强。泛的一种零件，机械零件的灵活性以及加工成本决l系统总体方案定手动机床的应用仍然占有一部分比重。工人师傅在车削加工简易的轴类零件时，需要不断采用千分1．1测量装置原理尺来测量所加工的轴类零件的直

6、径，以趋于最终达本测量装置采用STM32芯片作为采集器芯片，到目标尺寸。轴径测量是机械测量中的一个重要的对一对互相垂直正交的数显游标卡尺所测量的轴径研究方向，在测量技术中占有重要的地位。传统的值进行采集，运用美国NI公司开发软件LabVIEW轴径测量方法是采用手动千分尺测量，不仅浪费加对其进行上位机界面的设计。当操作人员需要对轴工所用时间，而且对于复杂零件不易操作。伴随着径值进行测量之时，两个互相垂直的游标卡尺置于科技的日新月异，自动化结合PC机显示测量是目已加_T轴类零件上，数显游标卡尺上显示出数据，按前研究和发展的重点¨。本文设计的工件

7、轴径测下脚踏板确认采集当前数据，并存于上位机上显示，量系统，基于虚拟仪器的自动化测量方案，采用上下每隔一个固定距离依次测量轴径值，上位机XY图·32·M现代制造、艺装备I2016年第6期odernManufacturing&cessEquipment_’。’显示历史测量数据，并保与测量。．存川于后续的分析处理。单片机采集仪通过通讯协c义与数宁分通系统方案图如图l所示。信，系统选月lJ传统的STM32p、103作为控制主芯片，本测量系统主要由其高性能的ARM32位RISC内核，T作频率为72四个部分组成，作为信号MHz，最高集成512K的¨a

8、sh仔储器，jlL仃卜寓的采集终端的数字游标卡增强l／O端『l和连接到两条APB总线的外没、芯尺、脚踏控制器，STM32图l轴径测量系统方案图片的供电电』2．0V～3．6V，能够