[发明专利]一种铣削加工颤振主动控制系统及其方法

权利要求书

1.一种铣削加工颤振主动控制系统，其特征在于，该系统包括位移检测单元、信号采集单元、中央控制单元、音圈电机驱动器和音圈电机，其中：

所述位移检测单元用于对工件在铣削加工中由于颤振现象所产生的位移执行实时感测，并获得相应的检测电压信号；

所述信号采集单元用于采集位移检测单元所获得的检测电压信号，并将其输送给中央控制单元；

所述中央控制单元根据所接收的信号，相应计算确定用于抑制颤振现象的控制电压信号，然后将该控制电压信号输送给音圈电机驱动器；

所述音圈电机驱动器将控制电压信号转换为电流信号并予以功率放大，然后输出至设置在工件附近的音圈电机使其驱动；

所述音圈电机作为执行器，根据音圈电机驱动器的驱动来相应抑制颤振，由此实现铣削加工颤振主动控制过程。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工件为长桁、壁板、航空叶片之类的弱刚性零件。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述振动位移检测单元优选为激光位移传感器或涡流位移传感器。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号采集单元为多通道数据采集卡，且其输入通道数为8通道，数据采集速率为50K，分辨率为0.05μm。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中央控制单元通过多通道电压输出卡将控制电压信号同步输送给对应设置的多个音圈电机驱动器，由此驱动多个音圈电机来共同执行颤振主动控制。

6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述音圈电机的工作频率被设定为0Hz～50Hz，其响应时间和精度分别被设定为0.54ms和0.01N。

7.如权利要求1-6任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括显示单元，该显示单元采用触摸屏的形式，用于输入配置参数和显示颤振控制过程中的相关数据。

8.如权利要求1-7任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统整体构成为实时闭环控制系统。

9.一种采用如权利要求1-8任意一项所述的系统对铣削加工颤振执行主动控制的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

（a）将位移检测单元初始获得的检测电压信号调整为零，同时使得音圈电机的输入信号和输出信号之间呈线性比例关系，由此执行控制系统的标定步骤；

（b）采用位移检测单元对工件在铣削加工中由于颤振现象所产生的位移执行实时感测，并获得相应的检测电压信号；

（c）对位移检测单元所获得的检测电压信号予以实时采集，并输送给中央控制单元以计算出相应的控制电压信号，然后将该控制电压信号输送给音圈电机驱动器；

（d）音圈电机驱动器将控制电压信号转换为电流信号并予以功率放大，然后输出至设置在工件附近的音圈电机使其驱动以便抑制颤振，由此实现整体的铣削加工颤振主动控制过程。