科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

金属零部件的加工在机械制造业中占有重要地位，通过对加工工件或加工过程参数的测量，运用测量数据对加工过程进行控制，可以很好地解决加工工件质量一致性和增效降本问题。机械加工过程测控技术就是运用对工件或过程的测量数据，控制加工过程，以保证加工过程的稳定和可靠。测控技术的应用已成为机械制造业中金属加工提升产品品质，增效降本的有效途径

需解决的主要技术难题

在零部件试验参数中，被加工的零部件转速、产生的应力、温度、振动量、噪音等物理量都是测控系统的主要数据采集处理的对象。金属零部件加工测控系统应能将试验数据以及分析结果以一定的形式显示出来，以供测试者判断产品运行中的状态情况，或根据输出数据及结果作进一步处理。

期望实现的主要技术目标

本系统的硬件结构大致可划分为三部分：上位机数据处理及显示部分、下位机信号调理、数据采集部分、上下位机之间的通讯部分。上位机为普通的计算机，它通过usb接口与下位机相连。下位机则是以arm为核心器件的数据采集卡。通讯部分则为通用串行总线（usb）接口。下位机测试设备从功能角度可以分为六个模块：主控模块、信号采集模块、输出执行单元、人机交互单元、通讯模块等组成[2]。金属零部件加工测控系统硬件结构如图2所示。数据采集卡是试验系统中的关键部分，它是连接传感器与计算机的桥梁，是信号调理的关键部分，它决定了采集信号是否能够完整再现汽车零部件在试验中的实际状态，是获取正确试验结果的基础。我们采用上下位机模式的测控系统，即数据采集卡在pc机外部，通过标准通信端口usb与pc机相联。采用这种方案不仅避免了pc机内部的噪声，而且具有体积小、控制简单、接口方便、实时性好、抗干扰能力强等诸多优势[3]。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-12-07

黄剑华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

在零部件试验参数中，被加工的零部件转速、产生的应力、温度、振动量、噪音等物理量都是测控系统的主要数据采集处理的对象。金属零部件加工测控系统应能将试验数据以及分析结果以一定的形式显示出来，以供测试者判断产品运行中的状态情况，或根据输出数据及结果作进一步处理。

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