本项目旨在开发一套用于齿轮综合性能检测的上位机软件系统。该系统作为整个检测平台的核心“大脑”，负责与下位机（如传感器、运动控制卡、数据采集卡、三坐标测量机等）进行通信，实现对齿轮参数的自动化测量、数据采集、实时分析、结果判定、数据管理及报告生成。该系统将应用于齿轮生产线的质量检验环节，旨在提升检测效率、保证数据准确性、实现质量追溯。

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系统架构

• 通信层：​ 支持多种通信协议（如 Modbus TCP/IP, OPC UA, RS-232/485）与下位机设备稳定交互。

• 数据层：​ 使用关系型数据库（如 MySQL, PostgreSQL）或时序数据库存储海量检测数据、设备参数、公差标准。

• 业务逻辑层：​ 包含检测流程控制、数据分析算法、公差判断逻辑等核心功能模块。

• 表示层（UI层）：​ 基于 WPF / Qt / 或Web技术​ 开发图形化用户界面。

3.2 核心功能模块

• 模块一：设备管理与通信配置

  • 功能：​ 动态配置与所有下位机设备的连接参数（IP地址、端口、波特率等）。

  • 要求：​ 具备设备状态实时监控、断线自动重连、通信日志记录功能。

• 模块二：检测流程自动化控制

  • 功能：​ 提供可视化界面，通过拖拽或脚本方式编排检测步骤（如：移动到测点1 -> 触发传感器采样 -> 记录数据 -> 移动到测点2 ...）。

  • 要求：​ 支持检测流程的保存、加载和执行，实现“一键检测”。

• 模块三：齿轮参数测量与算法库

  • 功能：​ 集成各类齿轮参数的测量与计算算法。这是软件的技术核心。

    • 单项几何误差：​ 齿距偏差（单个齿距偏差、齿距累积误差）、齿廓偏差、螺旋线偏差、径向跳动等。

    • 综合误差：​ 单面或双面啮合测量得到的径向综合偏差（如一转径向综合偏差、一齿径向综合偏差）。

  • 要求：​ 算法需经过严格验证，精度满足设计要求。支持导入不同的评定基准（如最小二乘圆、最小区域法）。

• 模块四：公差管理与自动判定

  • 功能：​ 内置国家标准（如GB/T 10095.1-2008）的齿轮精度等级公差表，并允许用户自定义公差标准。

  • 要求：​ 测量完成后，系统能自动将测量结果与选定公差进行比对，并给出“合格/超差”判定，对超差项进行高亮显示。

• 模块五：数据管理与分析

  • 功能：

    • 数据存储：​ 存储每一件齿轮的完整检测数据、环境温度、检测时间、操作员等信息。

    • 数据查询：​ 支持按齿轮型号、批次号、日期范围、检测结果等多条件组合查询。

    • 统计分析：​ 提供SPC（统计过程控制）分析功能，如生成均值-极差控制图（Xbar-R Chart）、CPK/PPK过程能力指数计算，帮助进行质量趋势预警。

  • 要求：​ 数据库设计合理，支持快速检索和海量数据存储。

• 模块六：报表生成与可视化

  • 功能：

    • 报告模板：​ 提供标准报告模板，并支持用户自定义报告格式（如公司LOGO、特定字段）。

    • 图表展示：​ 自动生成误差曲线图（如齿距偏差曲线、齿廓形状图）、柱状图等，直观展示测量结果。

    • 输出格式：​ 支持将报告导出为PDF、Excel等通用格式。

  • 要求：​ 报表生成速度快，图表清晰美观。

• 可执行的齿轮检测上位机软件安装包。

• 全套源代码及相关开发文档。

• 数据库设计文档和初始化脚本。

• 用户手册、安装部署手册和API接口文档（如适用）