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虛擬儀器實現的零件加工精度測量與分析系統
論述利用LabVIEW開發平臺，實現機械零件加工精度 分析系統中數據的采集，顯示和存儲，并通過大量數據的分析，得出加工誤差的分布曲線圖、X-R質量控制圖等信息。
關鍵詞：LabVIEW；虛擬儀器；加工精度；統計分析；數據采集
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
機械零件加工精度分析系統由傳感器、電荷放大器、數據采集卡、計算機系統等組成，如圖1所示。
2.1加工誤差的分類
在已調整好的機床上加工一批工件，由各種工藝因素所產生的加工誤差可分為兩大類，即系統誤差和隨機誤差。系統誤差包括因調整等因素引起的常值系統誤差和因刀具磨損、機床熱變形等引起的有規律變化趨勢的變值系統誤差。隨機誤差則是由尺寸分散造成的。
2.2分析方法
零件的加工誤差具有一定的規律性。統計分析方法是以生產現場內對許多工件進行檢測的數據為基礎，運用數理統計的方法加以整理歸納，從中找出規律性的東西，進而找到解決問題的途徑。本系統采用虛擬儀器進行統計分析。
(1)分布曲線圖法(圖2)
在已調整好的機床上加工一批工件，由各種工藝因素所產生的加工誤差可分為兩大類，即系統誤差和隨機誤差。系統誤差包括因調整等因素引起的常值系統誤差和因刀具磨損、機床熱變形等引起的有規律變化趨勢的變值系統誤差。隨機誤差則是由尺寸分散造成的。
2.2分析方法
零件的加工誤差具有一定的規律性。統計分析方法是以生產現場內對許多工件進行檢測的數據為基礎，運用數理統計的方法加以整理歸納，從中找出規律性的東西，進而找到解決問題的途徑。本系統采用虛擬儀器進行統計分析。
(1)分布曲線圖法(圖2)
?
(2)點圖分析法(圖3)
這種方法是將整個加工零件的過程做成一個母體，在這個過程中定期抽取樣本，因此樣本具有的特性必定是母體特性的反映。具體做法是在工藝過程進行前，分組測量一批試件的尺寸，求出各組的算術平均值X、極差R以及上下控制限，作X-R質量控制圖。生產過程中，定期抽取樣本數據Xi，Ri(即第i個樣本的均值與極差)，分別點注在X圖和R圖上，依這些點分布的位置判斷工序的加工質量。由于點圖只需抽樣檢查，不需全數測量，能反映工件加工的先后順序，因此較多地使用在生產現場和質量管理部門。
這種方法是將整個加工零件的過程做成一個母體，在這個過程中定期抽取樣本，因此樣本具有的特性必定是母體特性的反映。具體做法是在工藝過程進行前，分組測量一批試件的尺寸，求出各組的算術平均值X、極差R以及上下控制限，作X-R質量控制圖。生產過程中，定期抽取樣本數據Xi，Ri(即第i個樣本的均值與極差)，分別點注在X圖和R圖上，依這些點分布的位置判斷工序的加工質量。由于點圖只需抽樣檢查，不需全數測量，能反映工件加工的先后順序，因此較多地使用在生產現場和質量管理部門。
LabVIEW提供了一些數學運算節點，包括公式節點、估計、微積分運算、線性代數、曲線擬合、數理統計、最優化方法、尋根和數值節點等，所以可以方便地處理大量數據。在LabVIEW的后面板中利用這些數學運算節點，根據分析方法中的各公式編輯好數據處理部分，其結果顯示在前面板相應的控件中，如圖2、圖3所示。其數據流流通過程如圖4所示。
基于LabVIEW的虛擬軟件技術給零件加工精度分析過程中參數的計算機輔助測量帶來了較大的編程方便性、較強的功能和靈活性。并且LabVIEW這個功能強大又方便靈活的虛擬儀器開發平臺，能創造出比傳統的測試儀器具有更高智能、更高性能價格比、更可靠及便于操作的先進儀器。?
此系統適用于批量生產規模，使尺寸檢測和數據計算變得簡單易行，使加工誤差在線測量和實時分析可望實現，并且數據處理和統計分析的準確性得到提高。另外，該系統還可以通過改變相應的程序來改變工藝分析的內容。
此系統適用于批量生產規模，使尺寸檢測和數據計算變得簡單易行，使加工誤差在線測量和實時分析可望實現，并且數據處理和統計分析的準確性得到提高。另外，該系統還可以通過改變相應的程序來改變工藝分析的內容。
- 虛擬儀器(88773)
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2019-12-04 15:21:0035
35T型外導體上高精度零件的加工工藝介紹
T型外導體旋轉關節的關鍵零件。材料為H62黃銅，毛坯件經焊接而成。其外形復雜，尺寸精度和形位精度要求較高，為了保證零件的加工質量，確定合理的加工工藝，設計裝夾可靠和定位精度高的工裝夾具至關重要。
2019-12-22 11:18:361497
1497典型零件的加工方案介紹
三維設計軟件的發展，為定位夾具能夠實現低成本，短周期，設計提供了條件，且可以虛擬模擬加工進行驗證。如圖1 是一個與YZ 和ZX 平面均成45°夾角的典型零件：
2020-01-16 17:10:006031
6031基于溫度傳感器和單片機實現軸類零件溫度測量系統的設計
對軸類零件的溫度進行較準確測量的系統組成，系統由單片機80C552為控制核心，簡單可靠，精度高。同時能計算出在不同溫度下軸的熱變形量。
2020-07-24 15:53:281339
1339基于虛擬儀器技術實現網絡虛擬示波器系統的設計
隨著計算機軟硬件技術不斷發展與提高，虛擬儀器技術已成為當前測控領域內的關鍵性技術。在遠程測控與仿真方面，虛擬儀器網絡化，已成為急待解決的問題。通過利用SBS實時光網、虛擬儀器技術、ActiveX技術以及DCOM技術，實現了網絡化虛擬示波器，從而使遠程測控、數據共享成為了現實。
2020-08-19 09:18:153987
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基于LABVIEW實現開發虛擬儀器測試方案
虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件完成各種測試、測量和自動化的應用。虛擬儀器技術具有性能高，擴展性強，開發時間少及出色的集成能力等優勢。基于虛擬儀器技術可以開發適應不同應用場合的虛擬儀器測試方案，更好地組建自動化程度較高，數據處理分析能力較強的測試系統口。
2020-08-20 10:47:353188
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使用檢測技術和虛擬儀器技術實現電梯檢測系統的設計
虛擬儀器是在以PC為核心的硬件平臺上，由用戶通過軟件進行編程設計，設計出的虛擬儀器面板可以用來模擬儀器并實現其測量功能的一種計算機儀器系統。它充分利用了計算機系統的強大功能并且在數據處理、顯示、傳送、存儲等方面突破了傳統儀器的限制，方便了用戶對系統的維護、擴展和升級等。
2020-08-24 15:35:071516
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如何避免鋁件零件加工變形
鋁件零件加工變形的原因很多，與材質、零件形狀、生產條件等都有關系。主要有以下幾個方面：毛坯內應力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。 一、減少加工變形的工藝措施1、降低毛坯
2020-09-27 11:42:316482
6482零件高精度非接觸式自動外徑測量儀的研究
針對我國目前零件產品在線檢測自動化程度不高，無法完全和零件生產的精度和能力相匹配的問題，在研究非接觸式測量原理的基礎上，對高精度、大直徑的零件產品特點進行分析，采用線陣CCD作為測量工具，實現外徑尺寸的自動測量，此系統提高了零件產品在線檢測自動化程度。
2020-12-26 21:10:582110
2110設計基于虛擬儀器的位移監測系統的思路
? 隨著工業自動化程度不斷發展，對位移測量的精準度、效率以及自動化程度要求越來越高，傳統的測量方法和設備已經無法滿足現代測量技術的要求。 虛擬儀器已經成為越來越多測控人員的最佳選擇，這是因為虛擬儀器
2021-03-05 18:08:073344
3344零件內孔測量方案的優勢都有哪些
小，并且絕大部份孔類零件內部還帶有螺紋，環槽等較難測量部位，普通測量設備僅能進行內徑測量，就無法獲得槽寬、螺紋尺寸等幾何數據。從而影響零件內孔的加工精度。 零件內孔測量方案優勢所在 采用真尚有零件內孔測量方案對零件
2021-07-16 16:27:461128
1128什么是虛擬儀器 它的特點和優勢有哪些
虛擬儀器是在以通用計算機為核心的硬件平臺上，由用戶設計定義，具有虛擬面板，測試功能由測試軟件實現的一種計算機儀器系統。虛擬的儀器面板和由軟件實現儀器的測量功能這兩個條件是虛擬儀器的心備要
2021-09-10 15:18:1114267
14267齒輪類零件的加工工藝過程分析
齒輪是能互相吻合的有齒的機械零件，齒輪傳動可完成減速、增速、變向等功能。它在機械傳動及整個機械領域中應用極其廣泛。今天對齒輪類零件的加工工藝做下歸納總結。
2022-11-18 10:56:154218
4218關于零件加工精度知識大全分析
機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。
2023-02-07 14:31:292983
2983鎳鐵合金薄壁零件車削加工研究
針對鎳鐵合金薄壁零件車削加工出現的問題，從零件材料特性、零件加工易產生變形等方面進行分析，通過改進零件熱處理工藝、設計裝夾夾具及零件裝夾方法，合理選擇刀具材料和刀具角度、切削用量，從而達到減小加工變形、保證零件加工精度的目的。
2023-02-09 09:21:371957
1957三維掃描檢測-CNC機加工零件截面檢測弧度測量
自工業時代開始以來，機械加工及零部件產業已經涵蓋了各大電器零部件、汽車零部件、建筑機械零部件、航空航天零部件、海洋工程零部件等領域，涉及多種機械機床及工具儀器的制造。 零件在加工過程中，受制于加工
2023-09-20 15:04:271452
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高精度微型加工中心——半導體精密零件加工的新選擇
高精度微型加工中心是一種先進的加工設備，主要用于加工微型、精密和高硬度的零件。它具有高精度、高效率和高可靠性的特點，可實現自動化、智能化和柔性化的生產。廣泛應用于航空航天、光學、生物醫學、半導體、通用機械加工等領域。
2024-01-09 09:24:261670
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高精度通訊零件加工 CNC技術解決方案詳解
零部件通常具有復雜的結構特征 比如精密的螺紋孔 細微的散熱齒和嚴格的公差要求 傳統加工方法難以實現這樣的加工效果 而CNC加工通過數字控制系統 可以精確控制刀具路徑 完成各種復雜形狀的加工 這不僅保證了零件的尺寸精度 也確保了產品的一致性
2025-10-14 14:45:47411
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