郑平旭, 江 浩, 龙新华, 孟 光

(上海交通大学 机械与动力工程学院振动、冲击、噪声研究所，上海 200240)

振动是金属切削加工过程中广泛存在的现象。振动不仅会降低刀具使用寿命，工件加工质量，严重时甚至会引起颤振和整个加工系统的不稳定。再生颤振是引起振动的主要因素，在实际中最常见，对其研究也比较成熟。Tobias[1-2]在20世纪50年代对再生颤振的理论展开了研究并且都提出切削加工稳定性的解析解。Altitas[3]基于系统传递函数提出了预测系统稳定性图的频域方法。在切削振动控制方面，目前主要有主、被动两种控制方法。被动方法主要通过调节切削参数来避免系统不稳定，这样并不能真正提高加工效率[4]。主动方法通过改变被控对象在固有频率处的阻尼或者使用作动器直接抵消刀具或者工件的位移来提高系统的稳定性。随着作动器技术的发展，体积小，输出力大的的作动器被广泛应用，切削振动的主动控制有了更进一步的发展。Rashid等[5]设计了一个托盘装夹系统，利用压电作动器对动态切削力进行控制，从而实现了对切削加工中的振动控制。Rojas[6]利用磁致伸缩作动器和电流变高弹体阻尼器将主动和被动控制结合实现了对工件振动位移的控制。Claesson等[7]利用基于小波算法自适应控制器有效控制了振动，但是控制方法只是针对车削提出的。江浩等[8]利用鲁棒干扰抑制方法设计控制器驱动作动器实现了对铣削振动的抑制，但是该方法需要预先知道干扰频率特性，有一定局限性。……