摘要
为实现在线抑制铣削颤振,对颤振领域常用的传感器监控技术,尤其是三向切削力和振动加速度传感器的各向分量在颤振监控过程中的时域和频域敏感信号特征进行试验研究。针对监控的颤振敏感信号频域特性,研究快速傅里叶变换技术对信号有效信息的在线提取技术。对自激颤振的机理进行分析,建立颤振频率与主轴转速间的关系模型,为实现变主轴转速抑制自激颤振提供理论基础。对集成在线参数采集、反馈控制的全软件型模块化铣削控制器进行设计,将在线抑制颤振的相关变主轴转速算法嵌入开放式控制器中,并设计控制参数数据流在控制器模块间的实现流程。对连续变切削深度铝合金工件进行在线颤振抑制加工试验,试验验证开放式智能铣削控制器在线抑制颤振相关技术的正确性。
To realize online milling chatter suppression,general sensor monitoring technologies are investigated in the field of chatter monitor.The time domain and frequency domain sensitive signals are studied including each component in three-component cutting force and acceleration sensors by experiment.Aimed at the monitored chatter sensitive signal frequency characteristics,the techniques about the online extraction of effective information are studied with fast Fourier transform technique.The relationship model is set up between chatter frequency and spindle speed on the basis of the analysis of self-excited vibration mechanism,which provides the theoretical foundation to realize self-excited vibration suppression with variable spindle speed.A software type modular milling controller is designed integrated on the functions of online parameters acquisition and feedback control.Relative variable spindle speed algorithm to suppress the chatter is embedded in the open architecture controller,and the realization flowcharts for the control parameters data flow are also designed among the controller modules.On-line chatter suppression experiments are completed with continuous variable cutting depth aluminum alloy work-piece,and the experiments verify the correctness of the related technologies about on-line chatter suppression in the open architecture intelligent milling controller.
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第17期172-182,共11页
Journal of Mechanical Engineering
基金
国家科技重大专项资助项目(2009ZX04002-051)
关键词
颤振抑制
在线
变主轴转速
开放式控制器
铣削
Chatter suppression Online Variable spindle speed Open architecture controller Milling
作者简介
李茂月（通信作者），男，1981年出生，博士，讲师。主要从事开放式数控系统及智能加工技术、汽车制造及尾气排放控制技术等方面的研究。E-mail：lmynjfu@sina．com
韩振宇，男，1978年出生，博士，副教授。主要从事数控技术、复合材料缠绕成型CAD／CAM技术和自动铺丝技术等方面的研究。E-mail：hanzy@hit．edu．cn.
富宏亚，男，1963年出生，教授，博士研究生导师。主要从事数控技术、机电控制技术、智能加工技术和纤维复合材料成型CAD／CAM技术等方面的研究。E-mail：hongyafu@hit．edu．cn
徐雳，男，1961年出生，教授，硕士研究生导师。主要从事制造过程检测技术、高效金属切削加工技术等方面的研究。E—mail：xuli-001@126．com
