一种基于功率流的车削颤振预报方法

摘要

本发明公开了一种基于功率流的车削颤振预报方法，特点是在车刀的刀尖部位分别安装相位仪、力传感器和速度传感器，并将相位仪、力传感器和速度传感器分别与乘法器电连接，将乘法器与颤振判定模块电连接，在乘法器中设定振动功率流的关系式，在颤振判定模块中设定颤振的预报函数Y，并预先设定颤振的预报函数Y的临界值为5.625，即Y_lim＝5.625，在车削加工的过程中，实时监测车刀的颤振情况，若测得车刀在某个采样时间的颤振的预报函数值Y≥Y_lim，则认为产生颤振，否则认为不产生颤振；优点是该方法通过应用功率流理论来获得颤振判定的特征量并设计相应的检测系统，其能够快速准确的判断车削过程是否产生颤振现象，大大提高了颤振检测的可靠性。

主权项

一种基于功率流的车削颤振预报方法，其特征在于包括以下具体步骤：(1)、在车刀的刀尖部位分别安装相位仪、力传感器和速度传感器，并将相位仪、力传感器和速度传感器分别与乘法器电连接，将乘法器与颤振判定模块电连接；(2)、在乘法器中设定振动功率流的关系式：$P_i=\frac{1}{2}\left|F_i\right|\left|v_i\right|{\mathrm{cos\phi }}_i$其中：P_i表示第i个采样时间内的振动功率流，F_i表示第i个采样时间内力传感器所测得的作用在车刀刀尖上的激振力，v_i表示第i个采样时间内速度传感器所测得的车刀刀尖的速度，φ_i表示第i个采样时间内相位仪所测得的车刀刀尖上的激振力与速度间的相位角；(3)、在颤振判定模块中设定颤振的预报函数Y为：$Y=\frac{P_i}{\bar{P}}\left(1+2^M\right)=\frac{{\mathrm{nP}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_i}\left(1+2^{\mathrm{sgn}\left[P_i-\frac{2.96}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_i+1.96{\left(\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_i\right)}^2\right]}\right)$其中：n取自然数，n＝1、2、3…；(4)、在颤振判定模块中预先设定颤振的预报函数Y的临界值为5.625，即Y_lim＝5.625，在车削加工的过程中，实时监测车刀的颤振情况，若测得车刀在某个采样时间的颤振的预报函数值Y≥Y_lim，则认为产生颤振，否则认为不产生颤振。