一种抑制加工颤振的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制加工颤振的方法，在切削加工过程中，利用在线颤振检测算法，将加工状态用颤振指标进行量化，且与设定的阈值进行对比并计算其差值，然后将上述过程得到的差值作为PID控制器的输入量，而PID控制器输出作为变主轴转速的归一化的幅值或频率，根据PID控制器的输出，对机床的变主轴转速参数进行实时更改，以达到使用优化的变主轴转速策略在颤振孕育阶段将其抑制住，从而实现闭环自适应调整变主轴转速抑制颤振的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制加工颤振的方法
本专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种抑制加工颤振方法，用于机床加工工件时在颤振发生孕育期抑制加工颤振的发生。
技术介绍
加工颤振是切屑形成过程中出现的一种自激振动现象，颤振的发生会影响生产效率以及加工质量，同时还可引起过度噪音，刀具损坏等，对产品质量、刀具及机床设备等的危害很大。由于其产生原因及发展规律与切削加工过程和机床-工件系统动态特性都有着内在的联系，影响因素众多，机理非常复杂，对机床和工件危害大，是一个广泛存在的制约薄壁或刚性不够的零件加工自动化的重要因素。有关加工颤振抑制方法的研究主要分为两大类。第一类是通过加工动力学建模，利用系统的时滞微分动力学运动方程，分析其稳定切削条件并绘制稳定性lobe图，对发生颤振的加工参数进行离线预测。另一类是基于不同的信号处理技术，设计各种颤振特征指标，在线计算其值并与设定的阈值进行对比，确定颤振发展状态，或从监控信号中提取出颤振特征量，采用模式识别算法对加工状态进行分类以实现颤振的在线辨识。关于加工颤振的研究主要分为三方面。第一方面是加工动力学建模，通过建立时滞微分方程并分析其稳定性lobe图，来进行颤振预报。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制加工颤振的方法，其特征在于，所述方法用于机床加工过程中在颤振孕育期通过在线调节变主轴转速参数以抑制加工颤振的发生，包括以下步骤：步骤1、在线采集加工过程中的振动监控信号，利用颤振检测算法实时计算加工状态对应颤振指标的值，求取其与设定的颤振孕育阶段对应阈值的差值；步骤2、将步骤1中得到的所述差值作为PID控制器的输入，所述PID控制器的输出则是抑制颤振发生的变主轴转速对应的归一化的幅值RVA或频率RVF；步骤3、根据所述PID控制器的输出，对所述机床的变主轴参数的幅值RVA和频率RVF进行更改，以抑制颤振；当抑制颤振一段时间后，仍无法控制颤振，则停止加工。

【技术特征摘要】
1.一种抑制加工颤振的方法，其特征在于，所述方法用于机床加工过程中在颤振孕育期通过在线调节变主轴转速参数以抑制加工颤振的发生，包括以下步骤：步骤1、在线采集加工过程中的振动监控信号，利用颤振检测算法实时计算加工状态对应颤振指标的值，求取其与设定的颤振孕育阶段对应阈值的差值；步骤2、将步骤1中得到的所述差值作为PID控制器的输入，所述PID控制器的输出则是抑制颤振发生的变主轴转速对应的归一化的幅值RVA或频率RVF；步骤3、根据所述PID控制器的输出，对所述机床的变主轴参数的幅值RVA和频率RVF进行更改，以抑制颤振；当抑制颤振一段时间后，仍无法控制颤振，则停止加工。2.如权利要求1所述的抑制加工颤振的方法，其特征在于，所述PID控制器使用自适应PID控制。3.如权利要求1所述的抑制加工颤振的方法，其特征在于，步骤1中每隔10-100ms计算一次所述差值。4.如权利要求1所述的抑制加工颤振的方法，其特征在于，步骤2中所述幅值RVA和所述频率RVF定义如下：其中，No是主轴平均转速，Na是变主轴转速的幅值，fv是变主轴转速的频率。...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊振华，丁龙杨，孙宇昕，吴建华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31