[發明專利]一種基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法

有效

• 申請號: 201610278586.7
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105700477B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 孫宇昕;熊振華;莊春剛;朱向陽
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

1.一種基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、通過檢測算法識別所述顫振是否處于孕育階段；

步驟2、如果所述顫振沒有開始孕育，則按既定切削參數繼續加工；如果所述顫振已經開始孕育，立即通過頻率估計算法估計所述顫振的主頻率；

步驟3、根據所述主頻率推導變主軸轉速顫振抑制算法的幅值和頻率的最優值，所述推導方法為能量法，計算方法如下：最優幅值為

R1≈ϵm2πNm]]>

其中

ε_m＝60ω_c/zS_m-2πN_m

S_m為平均轉速，ω_c為顫振頻率，z為齒數，N_m＝2,3,...,8

最優頻率為：

R2≈zSm120πsin-1(60ωc(π+2πNm)z);]]>

步驟4、根據最優的所述幅值和最優的所述頻率，向機床發出變主軸轉速顫振抑制的指令，以原主軸轉速為轉速均值，以設定幅值和頻率，周期性改變；與此同時，進給率和切削深度保持不變；

步驟5、發出所述變主軸轉速顫振抑制的指令后，仍無法實現顫振抑制的，則停止加工。

2.如權利要求1所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，步驟1中，所述檢測算法是基于加工過程中的信號實現的。

3.如權利要求2所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，所述信號為聲音信號。

4.如權利要求2所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，在步驟1中，所述檢測算法包括提取所述信號的特征指數，與預定的閾值比較，來判定顫振是否進入孕育階段。

5.如權利要求2所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，在步驟1中，所述檢測算法包括提取所述信號的特征，通過分類方法判定顫振是否進入孕育階段。

6.如權利要求2所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，在步驟2中，所述頻率估計算法是基于采集到的加工過程中的所述信號，利用傅里葉變換或者基于子空間的方法進行的。

7.如權利要求1所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，在步驟4中，所述周期性改變的方法為以最優頻率和最優幅值，外部計算出每一時刻主軸轉速值，然后實時傳輸給數控系統去執行。

8.如權利要求1所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，在步驟4中，所述周期性改變的方法為將最優頻率和最優幅值輸入數控系統，數控系統讀出最優頻率和最優幅值，以同步動作的方式動態改變主軸轉速。

9.如權利要求4所述的基于顫振頻率的加工顫振智能抑制方法，其特征在于，所述特征指數為加權小波包熵，周期性計算加權小波包熵與預先設定的顫振進入孕育階段的閾值比較，如果加權小波熵小于閾值，則顫振已進入孕育階段，否則，顫振未進入孕育階段；采用滑動平均的方法對熵值進行平滑處理，并且記第一次越過閾值的時刻為顫振進入孕育階段的時刻。