数控机床超声自动检测系统产品族软件技术研究
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数控机床超声自动检测系统是将数控机床、超声检测系统和计算机等集成为一体,以产品族模块化思想为理论指导,利用上位机软件实现检测控制代码的编制和传输,以及对数据进行采集、保存、处理与缺陷的定位、定量、定性分析,下位机和机床数控系统相互配合对被加工零件进行在线检测控制的高度集成化检测系统。该系统把数控机床加工与超声检测有机结合在一起,降低了自动检测的成本,减少了场地转换和多次装夹的时间,提高了检测效率。本文主要对数控机床超声自动检测产品族软件进行研究,主要包括以下两个方面的内容:(1)结合产品族模块化思想对超声检测控制算法进行了分类和研究,针对不同的机床及检测需要提出了“常规编程方法”和“特定编程方法”两种编程方法来编制“机床加工NC代码”,并对相应的编程算法进行了深入研究,设计了用VB编程的数控机床超声自动检测系统NC代码编译器,可以将“机床加工NC代码”编译成控制主运动(机床运动)的“机床检测用NC代码”和附加运动(附件运动)的“附件用NC代码”。(2)以美国国家仪器公司开发的LabVIEW软件为开发平台,配上超声采集卡,设计了集数据采集、信号处理、缺陷分析、通信接口、控制算法各个功能模块于一体的数控机床超声自动检测产品族管理软件。该软件采用了产品族模块化和基于面向对象的软件重用技术,最终实现了软件的通用性、重用性、可剪裁性、可移植性和可扩充性等,可以满足不同用户的需求。所开发的产品族管理软件能够控制不同种类、不同型号的数控机床对各种零件实现超声自动检测,满足实际的使用要求。
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
目录 | 第7-10页 |
1 绪论 | 第10-16页 |
1.1 本课题的研究背景和意义 | 第10-11页 |
1.1.1 本课题的研究背景 | 第10-11页 |
1.1.2 本课题的目的、意义 | 第11页 |
1.2 超声自动检测技术的国内外研究现状和发展动态 | 第11-13页 |
1.3 本课题的主要研究内容及安排 | 第13-15页 |
1.3.1 本课题的研究内容 | 第13-15页 |
1.3.2 本论文的章节安排 | 第15页 |
1.4 本章小结 | 第15-16页 |
2 产品族软件技术研究 | 第16-26页 |
2.1 软件开发平台 LabVIEW 概述 | 第16-18页 |
2.1.1 LabVIEW 的结构 | 第16-17页 |
2.1.2 LabVIEW 的优势 | 第17-18页 |
2.1.3 LabVIEW 应用的国内外发展 | 第18页 |
2.2 产品族相关的理论基础 | 第18-22页 |
2.2.1 产品族概念 | 第18-20页 |
2.2.2 产品族模块化设计及发展概述 | 第20-22页 |
2.3 软件重用技术的理论基础 | 第22-25页 |
2.3.1 软件重用技术发展概况 | 第22-23页 |
2.3.2 软件重用技术相关知识 | 第23-24页 |
2.3.3 面向对象的软件开发方法 | 第24-25页 |
2.4 数控机床超声自动检测系统 | 第25页 |
2.5 本章小结 | 第25-26页 |
3 数控机床超声自动检测控制算法研究 | 第26-47页 |
3.1 数控机床超声自动检测控制系统的组成及功能 | 第26-29页 |
3.1.1 控制系统的组成 | 第26-27页 |
3.1.2 控制系统的功能 | 第27页 |
3.1.3 控制系统附件运动的分类 | 第27-29页 |
3.2 数控机床超声自动检测系统的控制算法研究 | 第29-43页 |
3.2.1 控制代码 | 第29-30页 |
3.2.2 编程方法 | 第30-32页 |
3.2.3 “检测用 NC 代码”和“附件用 NC 代码”的提取和生成 | 第32-34页 |
3.2.4 时间同步法 | 第34-40页 |
3.2.5 数控车床的控制算法举例 | 第40-43页 |
3.3 算法编译器 | 第43-46页 |
3.4 本章小结 | 第46-47页 |
4 超声信号的采集处理与缺陷分析 | 第47-55页 |
4.1 AD-IPR-1210 超声卡性能及其开发应用 | 第47-48页 |
4.2 数据采集 | 第48页 |
4.3 信号处理 | 第48-50页 |
4.4 缺陷的扫描、显示与分析 | 第50-54页 |
4.4.1 超声 C 扫描原理 | 第50-51页 |
4.4.2 缺陷的显示方式 | 第51-52页 |
4.4.3 缺陷的分析 | 第52-54页 |
4.5 本章小结 | 第54-55页 |
5 数控机床超声自动检测系统产品族管理软件开发 | 第55-70页 |
5.1 系统管理软件的总体设计 | 第55-57页 |
5.2 基于产品族模块化思想的各个模块介绍 | 第57-69页 |
5.3 本章小结 | 第69-70页 |
6 总结与展望 | 第70-72页 |
6.1 全文总结 | 第70页 |
6.2 工作展望 | 第70-72页 |
参考文献 | 第72-76页 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第76-77页 |
致谢 | 第77-78页 |
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