论文部分内容阅读
我国提出的“中国制造2025”规划中不仅说明了制造业是国民经济的主体,更是突出强调了智能制造的重要性。航空航天制造作为制造业的重要组成部分,其制造水平直接影响着我国航空航天事业的发展。当前航空航天制造中大量时间花在金属切削上,传统的加工方式由于无法适应动态的切削过程,加工效率较低。为了实现智能化加工、提高加工效率,本文研究了融合颤振控制的恒功率约束自适应加工方法。 本文首先分析了以监测机床主轴功率来代替对切削负载监测的可行性,然后对主轴功率进行采集分析,并基于模糊理论开发了二维模糊控制器,以主轴功率偏差及偏差变化率作为输入,以切削进给倍率作为输出,通过在线调整进给速度来实现切削过程恒功率。研究了切削颤振对主轴功率的影响,在分析振动信号时域均方差特征及频域幅度谱特征的基础上,提出了具有广泛适用性的颤振在线识别算法。以2π作为刀具前后两次切削振纹间最优相位差,依据颤振频率在线调整主轴转速来抑制颤振。研究了转速调整对主轴功率的影响,以提高加工效率为目标制定了主轴转速、进给速度的调整原则。基于SIEMENS840D系统实现了融合颤振控制的恒功率约束自适应加工系统开发。 最后,设计了三组切削实验对比分析了传统切削、恒功率约束切削、融合颤振控制的恒功率约束切削时加工振动与时间。实验结果表明,本文所研究的融合颤振控制的恒功率约束加工方法能适应动态的加工过程,实现智能化加工,提高加工效率。