车削振动主动控制实验研究

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车床在车削加工过程中会伴随着振动的产生,车削振动会导致工件表面产生划痕,增大工件表面粗糙度,影响工件车削精度,降低车削加工效率,严重时甚至会发生崩刀现象,对工件生产加工造成严重的影响。近年来随着人们对工件加工精度要求的提高,抑制车削振动己成为振动控制领域内的热点研究之一。  本文在国内外车削振动研究基础上,设计了基于磁致伸缩致动器的车削加工振动主动控制系统,在分析了CA6150车床实际车削加工中机床四方刀架受力情况的基础上,对现有车床刀架进行了改进,设计了具有高精度、冲击小等优点的车削振动控制专用柔性刀架。紧接着本文通过对柔性刀架进行了静、动特性有限元分析以及脉冲激励实验,建立了刀架数学模型使其满足车削振动主动控制系统对刀架的要求。  考虑所选用的磁致动器具有磁滞现象,且实际车削振动控制过程中模型的不确定性,本文的车削振动主动控制系统选用模糊控制算法,在 Matlab/Simulink中建立了车削振动模糊控制仿真模型,对车削振动主动控制进行了仿真实验。最后,本文基于dSPACE搭建了CA6150车削振动主动控制实验台,通过实验对控制系统的参数进行了调整。实验结果表明,本文所设计的基于磁致动器的车削加工振动主动控制系统方案可行,对车削加工振动具有一定的抑制作用。
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