[发明专利]一种通过主轴转速智能控制实现加工颤振在线抑制的方法

摘要

一种通过主轴转速智能控制实现加工颤振在线抑制的方法，属于智能化加工领域，所述方法包括：步骤1，当主轴在初始转速n₀下加工时，对铣削加工状态进行实时监测，分析检测结果，确定是否发生颤振；步骤2，当未识别到颤振发生时，机床主轴保持原有转速不变，并重复执行步骤1；当识别到颤振的发生时，调整主轴转速到新的最佳主轴转速n_new，在颤振发生的早期进行抑制颤振。本发明通过主轴转速智能控制来实现铣削加工颤振的在线抑制，当监测到颤振的发生时，数控机床系统会利用本发明提供的自适应控制算法，调整主轴转速到一个新的能够稳定切削的转速n_new，解决了常规的切削过程中依靠主轴转速在一定范围内随机变化来抑制颤振的被动式方法存在的问题和缺点。

主权项

1.一种通过主轴转速智能控制实现加工颤振在线抑制的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，当主轴在初始转速n₀下加工时，对铣削加工状态进行实时监测，得到铣削加工状态下的振动加速度信号a(k)，其中k为获取的振动加速度信号时间序列的序号；对振动加速度信号a(k)进行滤波处理，将其中与转速有关的信号成分滤除，得到其他扰动成分利用AR自回归模型对进行离散时间序列信号建模分析，求解所述AR模型的特征方程，得到特征方程的特征根λ，当|λ_max|＞1时，表征铣削过程不稳定，即颤振发生；步骤2，当未识别到颤振发生时，机床主轴保持原有转速不变进行加工，并重复执行步骤1；当识别到颤振的发生时，输出控制信号到机床主轴的控制器，控制主轴转速到新的最佳主轴转速n_new，在颤振发生的早期进行抑制颤振；所述新的主轴转速值为n_new(k)＝n₀(1+Q_c(k))；其中，Q_c(k)为转速控制算法输出的控制参数；通过定义成本函数为J(Q_C)＝min(S(f_chat))，其中，S(f_chat)为在主颤振频率f_chat处的功率密度值；求得使上述成本函数值最小的Q_C，从而求得新的最佳主轴转速n_new。