邢诺贝 刘福军 周 超 许黎明

(上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240)

颤振是金属加工中由于刀具与工件之间的自激效应而自发产生的一种振动现象。颤振对工件的表面质量、刀具的寿命、乃至机床的使用寿命都有很大的影响。切削颤振的产生机制于1946年以来已经被众多学者作为研究的热点，研究发现切削颤振主要由再生[1]、摩擦[2]以及模态耦合[3]的影响而引起，其中再生效应被广泛用于解释加工过程中的颤振机理。为了提高机床加工的稳定性，稳定性Lobe图[4-5]于1964年被提出，通过建立稳定切削模型并选择稳定区域的切削参数以避免颤振的产生。由于机床动力学是非常复杂的系统，动力学特性会随着切削参数的改变产生瞬态变化，实际模型与理论模型往往还存在一定的差距，无法在工程上广泛应用。因此，利用传感器信号对颤振现象进行在线监测与预报，具有非常重要的现实意义。

计算机与传感器技术的快速发展，为在线监控颤振现象创造了良好的条件。常见的颤振监测传感信号包括切削力信号[6-7]、振动加速度信号[8]、声压信号[9]等。不同的传感信号对不同切削颤振的敏感程度也不同，一般采集的原始信号也无法有效地识别颤振。研究人员通过在原始信号中提取能敏感反应颤振的特征量，应用分类技术，进行切削颤振的在线监测研究。西安交通大学Yao Liu[10]提出了一种基于伺服进给电机电流和振动加速度信号的小波包变换提取颤振特征的在线监测方法，将特征频带信号的标准差和能量比作为颤振监测指标。……