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虚拟仪器实现的零件加工精度测量与分析系统
论述利用LabVIEW开发平台，实现机械零件加工精度 分析系统中数据的采集，显示和存储，并通过大量数据的分析，得出加工误差的分布曲线图、X-R质量控制图等信息。
关键词：LabVIEW；虚拟仪器；加工精度；统计分析；数据采集
Measure and Analysis System of Working Precision Based on VI
KANG Wenli, WANG Meiying, ZHANG Wenbin
(Mechanical Engineering School, North China Electric Power University ,
Baoding 071003, China)
Baoding 071003, China)
Key words: LabVIEW; VI(virtual instrument); working precision; m ethod of statistics and analysis; data acquisition
机械零件加工精度分析系统由传感器、电荷放大器、数据采集卡、计算机系统等组成，如图1所示。
2.1加工误差的分类
在已调整好的机床上加工一批工件，由各种工艺因素所产生的加工误差可分为两大类，即系统误差和随机误差。系统误差包括因调整等因素引起的常值系统误差和因刀具磨损、机床热变形等引起的有规律变化趋势的变值系统误差。随机误差则是由尺寸分散造成的。
2.2分析方法
零件的加工误差具有一定的规律性。统计分析方法是以生产现场内对许多工件进行检测的数据为基础，运用数理统计的方法加以整理归纳，从中找出规律性的东西，进而找到解决问题的途径。本系统采用虚拟仪器进行统计分析。
(1)分布曲线图法(图2)
在已调整好的机床上加工一批工件，由各种工艺因素所产生的加工误差可分为两大类，即系统误差和随机误差。系统误差包括因调整等因素引起的常值系统误差和因刀具磨损、机床热变形等引起的有规律变化趋势的变值系统误差。随机误差则是由尺寸分散造成的。
2.2分析方法
零件的加工误差具有一定的规律性。统计分析方法是以生产现场内对许多工件进行检测的数据为基础，运用数理统计的方法加以整理归纳，从中找出规律性的东西，进而找到解决问题的途径。本系统采用虚拟仪器进行统计分析。
(1)分布曲线图法(图2)
?
(2)点图分析法(图3)
这种方法是将整个加工零件的过程做成一个母体，在这个过程中定期抽取样本，因此样本具有的特性必定是母体特性的反映。具体做法是在工艺过程进行前，分组测量一批试件的尺寸，求出各组的算术平均值X、极差R以及上下控制限，作X-R质量控制图。生产过程中，定期抽取样本数据Xi，Ri(即第i个样本的均值与极差)，分别点注在X图和R图上，依这些点分布的位置判断工序的加工质量。由于点图只需抽样检查，不需全数测量，能反映工件加工的先后顺序，因此较多地使用在生产现场和质量管理部门。
这种方法是将整个加工零件的过程做成一个母体，在这个过程中定期抽取样本，因此样本具有的特性必定是母体特性的反映。具体做法是在工艺过程进行前，分组测量一批试件的尺寸，求出各组的算术平均值X、极差R以及上下控制限，作X-R质量控制图。生产过程中，定期抽取样本数据Xi，Ri(即第i个样本的均值与极差)，分别点注在X图和R图上，依这些点分布的位置判断工序的加工质量。由于点图只需抽样检查，不需全数测量，能反映工件加工的先后顺序，因此较多地使用在生产现场和质量管理部门。
LabVIEW提供了一些数学运算节点，包括公式节点、估计、微积分运算、线性代数、曲线拟合、数理统计、最优化方法、寻根和数值节点等，所以可以方便地处理大量数据。在LabVIEW的后面板中利用这些数学运算节点，根据分析方法中的各公式编辑好数据处理部分，其结果显示在前面板相应的控件中，如图2、图3所示。其数据流流通过程如图4所示。
- 虚拟仪器(87003)
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