高速數(shù)控車床動(dòng)態(tài)性能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、高速數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)典型尖端設(shè)備，其發(fā)展水平是評(píng)定綜合國(guó)力重要標(biāo)志，動(dòng)態(tài)性能較差、監(jiān)控困難是制約我國(guó)高速數(shù)控機(jī)床發(fā)展的重要因素。高速數(shù)控車床加工是多種制造資源相互聯(lián)接與作用構(gòu)成的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，具有整體性、非平衡性、時(shí)變性、混沌性等復(fù)雜系統(tǒng)特點(diǎn)，從測(cè)控學(xué)科視角出發(fā)，應(yīng)采用復(fù)雜系統(tǒng)理論研究并完成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要成果如下：
　　（1）在分析高速數(shù)控車床動(dòng)態(tài)性能及其監(jiān)控復(fù)雜性來(lái)源、呈現(xiàn)特點(diǎn)及 CA對(duì)高速數(shù)控車床動(dòng)態(tài)性能研究適用性基礎(chǔ)

2、上，從動(dòng)態(tài)性能演化根源——振動(dòng)出發(fā)研究其變化規(guī)律，建立高速數(shù)控車床主軸動(dòng)態(tài)性能二維概率型CA模型，并通過(guò)MATLAB仿真得出了振動(dòng)強(qiáng)度可變性、振動(dòng)敏感點(diǎn)位置可變性、異相振動(dòng)邊界可變性等動(dòng)態(tài)性能演化規(guī)律。
　?。?）用ANSYS Workbench對(duì)高速數(shù)控車床主軸數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行動(dòng)力分析，將分析結(jié)果與CA模型仿真結(jié)果對(duì)比，證明CA模型建模仿真正確性。
　　（3）為了解決復(fù)雜工況條件下數(shù)控車床主軸系統(tǒng)監(jiān)測(cè)敏感點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)整問(wèn)題，提出采

3、用元胞自動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)性能監(jiān)控總體設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)研究了影響整體動(dòng)態(tài)性能的監(jiān)測(cè)敏感點(diǎn)確定方法和實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)合主軸系統(tǒng)CA演化規(guī)律和具體監(jiān)測(cè)要求，確定傳感器類型、安裝位置和采集策略；為降低信號(hào)噪聲、提取動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，采用去除多項(xiàng)式趨勢(shì)和統(tǒng)計(jì)、時(shí)域、頻域等信號(hào)處理方法，得到了敏感點(diǎn)的振動(dòng)特征參數(shù)；結(jié)合復(fù)雜工況條件下工藝參數(shù)，將利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到的輸出結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果比較判斷影響敏感點(diǎn)振動(dòng)的因素，為控制決策提供依據(jù)。
　　（4）采用Vis