LabVIEW与Python在微细车削控制系统开发中的应用

"这篇论文详细介绍了基于LabVIEW和Python开发的微细车削控制系统的设计与实验过程，旨在实现微细车削的自动化加工。作者包括连海山、刘伟杰、张林鹏和陈小军，来自岭南师范学院机电工程学院和广东工业大学机电工程学院。该研究得到了广东省多项科研基金的支持。" 文章中提到的微细车削控制系统是基于LabVIEW开发的，LabVIEW是一种图形化编程环境，常用于工业控制、测试测量等领域。系统采用模块化设计，包含四个主要部分： 1. 初始化模块：负责设置系统的基本参数和工作环境，确保设备能够正常启动和运行。 2. 定位对刀模块：在加工前进行刀具定位，确保加工精度，这一步对于微细加工至关重要，因为微小的误差可能会导致加工失败。 3. G代码加工模块：根据输入的G代码（一种数控机床的语言）控制机床执行各种切削操作。这里采用斜线插补和圆弧插补算法，通过计算两轴的速度比例来实现精确的运动控制。 4. 实时坐标显示模块：实时显示机床坐标信息，有助于监控加工过程，及时发现和调整潜在的问题。 为了提高编程效率，研究团队还开发了一个基于Python的G代码自动生成系统，包括三个模块： 1. 参数设置模块：允许用户输入工件和加工参数，如材料类型、切削速度、进给量等。 2. 切削设置模块：定义切削路径和策略，例如选择直线、曲线或螺旋等切削路径。 3. G代码生成模块：根据输入的参数和设置，自动产生相应的G代码，简化了复杂的编程过程。 实验部分，研究人员使用这个系统对直径3mm的铝合金棒料进行了微细车削，成功制造了微细阶梯轴、圆珠笔头和微细螺纹等高精度零件，验证了系统的有效性和实用性。 关键词涉及的领域有微细车削（精密加工的一种）、加工控制系统、LabVIEW（作为控制系统开发平台）和Python（用于辅助编程和G代码生成）。这些技术的应用为微纳米制造提供了新的解决方案，尤其是在需要高度精确和自动化加工的场合。