切削颤振在线监测方法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

颤振是金属切削过程中刀具与工件之间产生的一种强烈的自激振动，它产生原因和发展规律与切削过程本身及机床动态特性都有着本质联系。机床工艺系统是一个由切削刀具，刀具夹持装置，工件和机床等组成的复杂系统，由此造成了颤振现象的复杂性。在不同的金属切削过程中都会发生颤振，诸如：铣削^[1]，车削^[2]，钻削^[3]，镗削^[4][5]，磨削^[6]。颤振的发生将带来一系列不良的影响^[7][8]，具体表现在：

降低加工质量：刀具相对于工件加工表面的振动会使工件表面产生明显波纹，严重影响工件表面加工质量，甚至会导致工件报废，造成经济损失。

降低刀具和机床的使用寿命：刀具相对于工件振动时，切削截面、切削角度和切削力随之发生周期性的变化，使工艺系统的各个组成环节承受动态载荷的作用，这样容易造成刀具磨损，严重时会导致崩刃。另外，数控机床的连接特性也会受到破坏，严重时会导致切削过程无法继续进行，降低机床使用寿命。

2. 研究的基本内容与方案

为了及时准确监测切削过程中的颤振，通过提前采取有效措施来控制颤振的发生，避免因颤振带来的危害，本文从数控机床切削加工过程中的振动入手，根据颤振形成机理及特征，研究一种基于电流信号的颤振在线监测方法。具体包括以下几个方面：

（1）分析国内外在颤振在线监测技术研究现状及存在的问题，针对现有研究存在的不足提出一种基于驱动电机电流信号的颤振在线监测方法。

（2）根据颤振发生机理及特征，对监测信号选择分析；并结合切削状态识别功能需求，分析基于电机电流信号颤振监测的原理。

3. 研究计划与安排

1. 第3周前，完成文献查阅和翻译。

2. 第4-7周，给出设计方案和开题报告。

3. 第8-15周，进行详细的分析研究，完成全部设计任务。

4. 参考文献（12篇以上）

[2]seguy s, arnaud l, insperger t. chatter in interrupted turning with geometrical defects: an industrial case study[j]. international journal of advanced manufacturing technology, 2014, 75(1-4):45-56

[3] yao-ming l i, duan x k. research on deep hole drilling chatter control based on film damper[j]. modular machine tool automatic manufacturing technique, 2014.

[4]李欣，梅德庆，陈子辰. 基于经验模态分解和希尔伯特－黄变换的精密孔镗削颤振特征提取. 光学精密工程，2011，9(6): 1291-1297.