智能主軸高速銑削顫振抑制

目錄
《21世紀先進制造技術叢書》序
前言
符號表
第1章 緒論 1
1.1 智能主軸的概念 1
1.2 智能主軸高速銑削顫振抑制研究進展 3
1.2.1 智能主軸高速銑削顫振被動控制研究 6
1.2.2 智能主軸高速銑削顫振主動控制研究 7
1.3 高速銑削寬頻顫振抑制問題 9
參考文獻 9
第2章 高速銑削動力學建模 13
2.1 引言 13
2.2 兩自由度銑削再生顫振動力學模型 13
2.2.1 直齒銑刀銑削動力學建模 13
2.2.2 螺旋銑刀銑削動力學建模 16
2.3 銑削過程切削力模型 17
2.3.1 銑削過程靜態(tài)切削力建模 18
2.3.2 銑削過程動態(tài)切削力建模 19
2.3.3 銑削過程切削力反向辨識 21
2.4 銑削穩(wěn)定性分析方法 24
2.4.1 半離散穩(wěn)定性分析方法 24
2.4.2 簡化半離散穩(wěn)定性分析方法 27
2.4.3 全離散穩(wěn)定性分析方法 28
2.5 銑削穩(wěn)定性特性分析 30
參考文獻 33
第3章 高速銑削顫振變參數(shù)抑制 35
3.1 引言 35
3.2 多頻變轉(zhuǎn)速高速銑削顫振抑制 35
3.2.1 多頻變轉(zhuǎn)速銑削動力學模型 35
3.2.2 多頻變轉(zhuǎn)速銑削穩(wěn)定性分析 38
3.2.3 多頻變轉(zhuǎn)速銑削參數(shù)優(yōu)化 42
3.3 時變剛度激勵高速銑削顫振抑制 43
3.3.1 單頻變剛度銑削顫振抑制 44
3.3.2 多頻變剛度銑削顫振抑制 51
3.3.3 隨機變剛度銑削顫振抑制 56
參考文獻 57
第4章 高速銑削顫振離散時延主動抑制 59
4.1 引言 59
4.2 周期時變主動控制系統(tǒng)平均化 59
4.3 離散時延*優(yōu)控制方法 63
4.3.1 時延主動控制系統(tǒng)離散化 63
4.3.2 *優(yōu)控制律設計 66
4.3.3 控制算法閉環(huán)穩(wěn)定性分析 67
4.4 控制算法性能數(shù)值分析 70
4.4.1 不同權重矩陣 70
4.4.2 不同切削參數(shù) 73
4.4.3 不同采樣周期 74
參考文獻 76
第5章 高速銑削顫振魯棒主動抑制 77
5.1 引言 77
5.2 主動控制策略設計 77
5.3 魯棒主動控制方法 79
5.3.1 控制模型線性化 79
5.3.2 魯棒控制模型設計 83
5.3.3 魯棒控制算法設計 91
5.4 控制算法性能數(shù)值分析 99
5.4.1 控制算法閉環(huán)穩(wěn)定性分析 101
5.4.2 控制算法魯棒性分析 104
參考文獻 110
第6章 高速銑削顫振頻譜塑形線譜主動抑制 111
6.1 引言 111
6.2 高速銑削顫振自適應頻譜塑形方法 111
6.3 高速銑削顫振自適應增強頻譜塑形方法 112
6.3.1 閉環(huán)傳遞函數(shù)分析 113
6.3.2 自適應增強頻譜塑形方法 114
6.3.3 多頻自適應增強頻譜塑形方法 117
6.4 控制算法性能數(shù)值分析 120
6.4.1 數(shù)值分析結(jié)果 120
6.4.2 收斂性分析 122
6.4.3 抗噪性能分析 124
6.4.4 控制硬件時延分析 126
6.4.5 顫振頻率辨識誤差分析 127
參考文獻 128
第7章 智能主軸高速銑削顫振抑制應用 129
7.1 引言 129
7.2 智能主軸原型樣機 129
7.3 智能主軸顫振實時抑制系統(tǒng) 131
7.3.1 顫振實時抑制硬件模塊 131
7.3.2 顫振實時抑制軟件模塊 135
7.4 智能主軸顫振控制平臺性能測試 138
7.4.1 頻響函數(shù)測試 138
7.4.2 振動響應測試 139
7.4.3 諧波激勵測試 139
7.5 智能主軸高速銑削顫振變參數(shù)抑制 140
7.5.1 時變剛度激勵高速銑削顫振抑制實驗驗證 140
7.5.2 多頻變轉(zhuǎn)速高速銑削顫振抑制數(shù)值驗證 148
7.6 智能主軸高速銑削顫振離散時延主動抑制 150
7.6.1 小軸向切深大徑向切深實驗驗證 150
7.6.2 大軸向切深小徑向切深實驗驗證 151
7.7 智能主軸高速銑削顫振魯棒主動抑制 153
7.7.1 周銑顫振主動抑制實驗驗證 153
7.7.2 端銑顫振主動抑制實驗驗證 155
7.8 智能主軸高速銑削顫振線譜主動抑制 158