铣削颤振在线智能控制方法研究

针对铣削加工中颤振降低加工效率的情况,研究了颤振在线自主识别与控制的方法。使用传感器拾取加工状态信息,提取振动信号时域均方差特征及频域幅度谱特征,提出了具有广泛适用性的颤振在线识别算法。以2π作为刀具前后两次铣削振纹间的最优相位差,依据颤振频率调整主轴转速,消除颤振。以SIEMENS 840D系统为平台研究了机床转速在线实时调整的方法。进行了铝合金工件的铣削实验,验证了颤振在线抑制、提高加工效率的有效性。     

切削颤振在线监控的研究现状及进展

介绍了国内外切削颤振在线监测与控制的发展现状,分析了现有的颤振监控方法的技术特点和发展趋势,提出了通过基于智能材料主动控制切削系统动态特性来进行颤振在线抑制的新方法。     

基于均方频率与EMD的切削颤振特征提取方法

颤振对机床加工稳定性影响极大,严重制约机床加工效果和效率.为实现切削颤振的在线监测与预报,提出了一种基于均方频率与经验模态分解的颤振特征提取方法.通过对切削力信号进行频域分析,计算小波包颤振特征频带的均方频率占比系数作为特征T1;通过计算IMF分量与原信号的相关性,选择相关性强的IMF并计算能量熵作为特征T2.研究结果...     

专利

一种机床切削颤振在线智能控制方法及其系统。用于精密柔性制造加工领域。系统包括利用电流变材料设计一种动态特性可以在线快速调整的智能型镗杆,向电流变材料施加高压电场的电斥变换器、计算机、电荷放大器及输入加速度信号的加速度传感器,加工系统动态特性在线调整主要依靠含有电流变材料的机械结构进新行。控制方法包括系统初始化、颤振识别和颤振控制三部分。该方法中采用CDM方法在线     

镗削颤振快速预报技术研究

切削颤振切导致产品质量、生产效率、刀具和机床使用寿命的降低 ,同时造成噪声污染 ,影响操作者身心健康。随着工厂自动化发展 ,操作者日益远离加工现场 ,对切削颤振进行在线监视预报和控制变得越来越重要。但由于其发生发展的过程极其短暂 ,使颤振的在线预报十分困难。本文在讨论了镗削颤振发展机理的基础上 ,提出了一种基于神经网络进行颤振预报的新方法。用 L O- RBF模型进行传感信号预处理 ,结果输入 Fuzzy ARTMap模型进行颤振识别 ,大大缩短了信号处理时间 ,提高了识别的准确性 ,取得了满意的结果。     

基于磁流体-泡沫金属的机床颤振在线监控系统

根据再生型颤振的特点,提出了一种基于磁流体-泡沫金属的机床颤振在线监控系统的设计构想,选定振动波形的不规则系数θ作为特征量参数,通过加速度传感器、电荷放大器、计算机和磁流体-泡沫金属阻尼器等的协调工作,最终实现集数据采集、数据处理、状态显示为一体,响应速度快、控制精度高的机床颤振在线监控系统.     

基于颤振预报和预测的稳定性控制理论及方法研究

针对由颤振预测控制策略指导的稳定切削控制方法实时动态调整能力差的缺点,综合颤振预报、预测理论,进行了稳定性在线寻优控制理论及方法的研究。基于刀具—工件系统铣削再生颤振动力学模型,研究了考虑系统结构参数(刀具、工件装夹刚度)和加工参数(切削加工参数优化选择)的切削稳定性评价方法,提出了以扩大稳定性区域和稳定最大材料切除率为控制目标的机床稳定性控制方法。形成了以"预报—控制—效果评估—再控制"为步骤的在线监测、智能诊断和实时控制的集成一体化策略。设计并实施了稳定性控制理论验证实验,获得了与理论分析一致的结论。     

一种基于振动信号处理的颤振预报方案研究

针对切削过程中产生的颤振现象,通过对机床的在线监测,将采样出的振动加速度信号进行数据处理,提出一种以方差和互相关系数作为综合判据的方法来判别颤振是否发生,并在MATLAB环境下仿真证明该方法的可行性。     

基于开放式控制器的铣削颤振在线抑制

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。     

智能车床的颤振实时辨识与在线抑制系统研究

颤振是切削加工中的一种不稳定现象,它会对生产效率、加工表面和机床零部件造成恶劣的影响。因此,在加工过程中避免颤振的发生具有非常重要的意义。提出一种颤振的实时辨识与在线抑制系统,在不额外加装驱动部件的情况下,实现数控机床上加工颤振的智能抑制。该加工颤振智能抑振系统包括三部分:第一,以加权小波包熵作为特征实时地监测车削加工过程,并在颤振开始孕育时就将其辨识出来;第二,一旦检测到颤振,采用基于尺度因子的插值傅里叶算法,将颤振频率实时估计出来;第三,根据颤振频率,计算出主轴转速扰动的幅值和频率,使主轴转速按照指定的幅值和频率周期性变化,及时地将颤振抑制在其孕育阶段。通过薄壁圆盘端面车削试验对该系统进行验证,结果表明,所提颤振实时辨识与在线抑制系统能在颤振的孕育阶段,成功地将颤振检测出来,并及时进行抑制,实现了智能化的颤振抑制。     

数控机床切削颤振状态监测与控制技术

针对数控机床加工过程中切削颤振的现象,通过对机床的在线监测,将采样出的加速度信号进行数据处理,提出一种θ法作为判据的方法来判别颤振是否发生,并通过监控计算机对主轴箱和进给箱进行调控,达到抑制颤振的方法。该监控系统通用性强,所用设备少,具有可行性,从而为提高加工效率提供可循的加工依据。     

切削加工颤振智能监控技术

切削加工颤振智能监控技术是智能机床中不可或缺的一部分,是智能加工的一个重要发展方向。它对于提高零件的加工精度与效率,增加企业的运营绩效具有重要的意义。以传感器的选择、特征提取、颤振识别和颤振抑制为主线,系统的综述了切削加工过程中颤振智能监控的研究进展。分析颤振信号的选择和时域、频域、时频域以及特征自适应智能提取的特征提取方法;分析神经网络、支持向量机、隐马尔科夫模型、混合模型和在线智能进化模型在颤振识别中的应用;着重分析基于主轴转速调整的颤振智能控制方法。在此基础上,对切削加工颤振智能监控的研究难点进行了分析,并总结了目前存在的问题。最后,对切削加工颤振智能监控技术今后的发展趋势进行了展望。     

一种基于稳定性图的车铣复合机床切削稳定性研究及优化

为提高车铣复合机床的切削稳定性,避免切削过程中的颤振问题,文中以稳定性叶瓣图（以下简称稳定性图）为基础,研究了切削微型零件过程中的颤振问题。通过对车铣复合机床机构和机床模型的分析,得到了机床动态振动模型和机床颤振的数学模型。同时通过锤击试验方法,得到了刀具与工件系统的传递函数,构建了车铣复合机床的稳定性图。最后对机床主轴部件、机床后轴部件和高频铣削部件的稳定区间进行了研究,该实验研究结果指导和优化了车铣加工切削微型零件的参数选择。     

金属切削过程颤振控制技术的研究进展

综述金属加工过程中颤振控制的研究概况和进展。根据颤振发生的原因和特点,把对于颤振的控制策略分为对于机床结构的控制和对于切削过程的控制,对于机床结构的控制又进一步分为被动控制、半主动控制和主动控制,总结归纳了前人的研究成果,梳理当前的研究进展。切削颤振控制技术在理论方面受到的制约仍然存在,一些新的技术和新的材料的出现促进颤振控制研究的快速发展,但同时它们本身的发展还面临的一些亟待突破的问题,对这些问题进行分析。随着智能材料和新的控制理论和思想的发展,除传统的控制方法不断得到改进和发展之外,基于智能材料的各种智能控制技术、时滞控制器,以及针对切削过程的非线性、时变性的模糊控制,神经网络等智能控制算法的应用等一些新的控制方法和趋势逐渐也出现在颤振控制的研究中,对它们的研究状况进行分析和展望。最后对切削颤振控制技术发展的总体状况进行评述。     

机床主轴在线动平衡技术综述

机床主轴在线动平衡技术是我国数控机床发展的核心关键技术.详细阐述了实现机床主轴动平衡的基本思路、应用方法,以及国内外主轴在线动平衡技术现状等,并提出了主轴在线动平衡技术的发展方向.     

清除磨削颤振的新方法——变速磨削

<正> 在磨削加工中,常常会出现颤振现象,使得被加工工件的表面粗糙度增大,加工精度降低,给机床带来不利影响。因此,在现有的机床水平条件下,如何从工艺角度来抑制和消除磨削颤振,是一个很重要的问题。在此,介绍一种消除磨削颤振的新的工艺方法——变速磨削。磨削颤振是以再生型为主要形式,即由前一次磨削因颤振在已加工表面下残留的波     

融合颤振控制的恒功率约束自适应加工方法研究

针对切削颤振降低恒功率约束自适应加工过程效率的问题,研究了融合颤振控制的恒功率约束自适应加工方法。通过切削试验分析了颤振对机床主轴功率的影响,给出了控制恒功率约束自适应加工过程中颤振的必要性。基于模糊理论开发了模糊控制器,通过调整主轴进给实现了切削过程的恒功率约束。基于变转速抑制切削颤振理论调整机床主轴转速,实现了颤振抑制。以加工效率为目标制定了机床主轴进给和转速的调整原则,实现了融合颤振控制的恒功率约束自适应加工。通过切削实验验证了研究结果的有效性。     

基于隐Markov的机床切削颤振趋势预报软件的开发研究

为了准确地预报机床切削颤振趋势,在机床切削颤振趋势预报的理论和方法的基础上,开发了基于隐Markov的机床切削颤振趋势预报软件.介绍了软件系统的开发环境、应用工具以及采用VC++与Matlab语言混合编程的接口实现方法,同时也阐述了整个软件系统的组成和基本功能.实际应用证明,该软件具有一定的理论价值和较强的实用性.     

再生型机床切削颤振系统稳定性极限预测

机床切削加工一般都是在有振纹的表面上进行的,由振纹再生效应引发的再生型切削颤振是机床切削颤振的主要形态.本文推导了再生型切削颤振系统极限切削宽度随机床主轴转速变化的理论计算公式,提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,并就试验系统的切削稳定性极限进行了预测,实测结果表明,试验结果与预测结果基本相符.     

清除磨削颤振的新方法——变速磨削

在磨削加工中,常常会出现颤振现象,使得被加工工件的表面粗糙度增大,加工精度降低,给机床带来不利影响。因此,在现有的机床水平条件下,如何从工艺角度来抑制和消除磨削颤振,是一个很重要的问题。在此,介绍一种消除磨削颤振的新的工艺方法——变速磨削。磨削颤振是以再生型为主要形式,即由前一次磨削因颤振在已加工表面下残留的波纹,引起下一次磨削过程中产生使固有振动持续下去的滞后交变磨削力。当工件速度保