智能化电主轴关键技术与系统开发

摘要

高端数控机床作为装备制造业母机，被我国列为加快突破的战略必争领域，其智能化更是重要发展方向。其中，主轴系统对于高档数控机床的加工性能与可靠性具有锚定作用，是当之无愧的核心功能部件。同时，随着航空航天、汽车、能源等高端制造领域对高性能加工的迫切需求，实现状态感知与性能调控的智能化主轴技术已经成为目前高端数控机床领域发展的重要方向。作为直接夹持刀具参与切削的关键核心部件，如何对切削加工过程以及自身运行状态进行在线精准感知评估从而保障切削加工过程和机床加工性能、如何通过主轴自身的智能主动调控提升复杂工况下的切削加工质量，已经成为高性能、智能化主轴发展所亟需攻克的核心难题。在此背景下，研究团队面向高端机床智能化发展趋势与实际需求，构建了一系列面向智能主轴的状态感知评估与振动主动抑制方法，解决了主轴系统状态评估难、主动调控能力弱等难题，开发出两类智能电主轴原型样机，实现了主轴在线状态评估以及颤振监测与颤振抑制，并在部分机床企业得到应用，为我国机床领域开发智能化主轴提供了理论基础与使能技术。

关键词

智能化主轴 / 状态评估 / 颤振监测 / 颤振抑制

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52075428,52105273)