乔晓利　祝长生　钟志贤

1.绍兴文理学院元培学院，绍兴，3120002.浙江大学，杭州，3100273.桂林理工大学，桂林，541004



基于主动磁轴承的切削颤振稳定性分析及控制

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1.绍兴文理学院元培学院，绍兴，3120002.浙江大学，杭州，3100273.桂林理工大学，桂林，541004

摘要：提出了基于主动磁轴承的铣削颤振主动控制技术。用有限元法分析了主动磁轴承等效刚度与等效阻尼对铣削稳定性区域的影响，并对铣削过程中的颤振进行了主动控制。结果表明:主动磁轴承的等效刚度能够改变电主轴转子的临界转速，但对铣削的临界切削宽度影响很小；相反，主动磁轴承的等效阻尼能够较大幅度地增大铣削的临界切削宽度，但对电主轴转子的临界转速影响不大。颤振的控制效果表明，调节主动磁轴承的等效刚度和等效阻尼能够减小铣削过程中颤振的振幅。

关键词：电主轴；主动磁轴承；颤振；振动控制

0引言

磁悬浮支承技术借助内部的电磁场力将转子悬浮于定子中间，使得轴承在工作时无摩擦、不需要润滑、不产生振动和噪声且温升小，最重要的是能够通过设计和调整控制器的控制参数来实时调整磁悬浮轴承的支承刚度和阻尼，从而改变转子的动力学特性。

国内外学者已经对主动磁悬浮电主轴进行了许多研究。例如，国外学者研制了磁悬浮轴承支承的高速磨削用电主轴，永磁型磁悬浮轴承支承的铣削电主轴(转速高达150 000r/min)；国内学者研制了磁悬浮的高速内圆磨床电主轴，转速高达60 000r/min的五自由度全电磁悬浮磨床用电主轴，高速数控磨床的磁悬浮电主轴等[1-2]。……