(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210949343.7 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 申请人 上海航天设备制造总厂 有限公司 (72)发明人 毕庆贞　季宇雷　胡尔康　任斐　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 反共振区调控抑振方法、 系统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明提供一种反共振区调控抑振方法、 系 统、 设备及介质， 涉及机加工技术领域， 具体涉及 一种用于薄壁件镜像铣随动滚珠支撑的反共振 区调控及其抑振方法， 包括： 工件模态参数辨识 步骤： 接收并分析用户输入的薄壁工件振动信 号， 将分析后得到的薄壁件的模态 参数信息发送 至反共振区频率识别步骤； 反共振区频率识别步 骤： 接收所述薄壁件的模态参数信息， 并计算得 到薄壁件 ‑气动支撑耦合系统的频响曲线， 提取 反共振区频率发送至刀具加工指令生成步骤； 刀 具加工指令生成步骤： 接收所述反共振区频率， 结合相关道具信息确定铣削稳定性， 根据铣削稳 定性判断是否输出道具加工指令。 本发明能够实 现大型薄壁件镜 像铣削中的振动抑制。 权利要求书4页 说明书8页 附图2页 CN 115169054 A 2022.10.11 CN 115169054 A 1.一种反共 振区调控抑振方法， 其特 征在于， 包括： 工件模态参数辨识步骤： 接收并分析用户输入的薄壁工件振动信号， 将分析后得到的 薄壁件的模态参数信息发送至反共 振区频率识别步骤； 反共振区频率识别步骤： 接收所述薄壁件的模态参数信 息， 并计算得到薄壁件 ‑气动支 撑耦合系统的频响曲线， 提取反共 振区频率发送至刀具加工指令生成步骤； 刀具加工指令生成步骤： 接收所述反共振区频率， 结合相关道具信 息确定铣削稳定性， 根据铣削稳定性判断是否 输出道具加工指令 。 2.根据权利要求1所述的反共振区调控抑振方法， 其特征在于， 所述反共振区频率识别 步骤具体包括： 接 收薄壁件的模态参数信息， 基于薄壁件的模态参数信息和数据库中已有 的气动支撑的模态参数以及两者的接触刚度参数， 求解得到薄壁件 ‑气动支撑耦合系统的 频响曲线， 提取频响曲线前两阶模态频率间的最小频响幅值对应的反共振区频率， 然后将 所述反共 振区频率发送至所述刀具加工指令生成步骤。 3.根据权利要求1所述的反共振区调控抑振方法， 其特征在于， 所述求解薄壁件 ‑气动 支撑耦合系统的频响曲线包括： 将整体气动支撑装置看作子结构B， 薄壁件看作子结构A， 薄壁件气动支撑耦合系统看 成是两者柔性连接后的组合体C， 其中点 1为耦合点， 点 1a是薄壁件中心， 点1b是支撑装置等 效作用点， 两点之间通过柔性连接耦合在一起； 薄壁件气动支撑组合体频响通过子结构频 响计算得到， 具体过程如下： 设外力 作用在组合体中薄壁件的1 a点， 由于作用点处于连接点处， 因此， 载荷平衡条 件满足式(1)： 其中， 表示子结构A在1a处所受外力； 表示表示子结构B在1b处所受外力； 根据粘 滞阻尼模型， 柔性连接的自由度协调条件满足式(2)和式(3)， 其中接触刚度系数： Kc＝kc+ iccω， 其中， Kc表示刚度系数； kc表示接触刚度； cc表示接触阻尼； 表示组合体C中点1a的位 移； 表示子结构A中点1 a的位移； 表示组合体C中点 1b的位移； 表示子结构B中点1b 的位移； 将式(3)带入式(2)， 然后根据传递函 数的定义 式(2)的 写成式(4)的形式： 将式(4)带入式(1)中， 得到 与 的关系等式(5)：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115169054 A 2依次将式(3 )、 和式(5)带入传递函数 的定义式中， 表示为式 (6)： 根据式(6)， 薄壁件气动支撑组合体的频 响 通过薄壁件自身的频 响 气动支撑 频响 以及连接刚度Kc计算得到， 其中气动支撑频响可以通过支撑装置的设计参数获 得， 满足式的形式(7)： 其中， 表示等效模态质量； 表示等效粘滞阻尼； 表示等效模态刚度。 4.根据权利要求1所述的反共振区调控抑振方法， 其特征在于， 所述刀具加工指令生成 步骤具体包括： 接收薄壁件 ‑气动支撑耦合系统的反共振区频率信息， 确定与之相匹配的刀 通频率， 并结合用户给定的刀具齿数在内的相关刀具信息确定刀具转速， 再结合数据库中 的不同刀具悬长下主轴刀具铣削稳定性叶瓣图， 确定用户给定刀具长度在指定加工条件下 的铣削稳定性； 若铣削稳定则 输出含有刀具信 息和转速信 息的加工指令， 否则 输出提醒用户更 改刀具 悬长、 齿数或者更改支撑滚珠 材料满足铣削稳定性要求的指令 。 5.一种反共 振区调控抑振系统， 其特 征在于， 包括： 工件模态参数辨识模块： 接收并分析用户输入的薄壁工件振动信号， 将分析后得到的 薄壁件的模态参数信息发送至反共 振区频率识别模块； 反共振区频率识别模块： 接收所述薄壁件的模态参数信 息， 并计算得到薄壁件 ‑气动支 撑耦合系统的频响曲线， 提取反共 振区频率发送至刀具加工指令生成模块； 刀具加工指令生成模块： 接收所述反共振区频率， 结合相关道具信 息确定铣削稳定性， 根据铣削稳定性判断是否 输出道具加工指令 。 6.根据权利要求5所述的反共振区调控抑振系统， 其特征在于， 所述反共振区频率识别 模块具体包括： 接 收薄壁件的模态参数信息， 基于薄壁件的模态参数信息和数据库中已有 的气动支撑的模态参数以及两者的接触刚度参数， 求解得到薄壁件 ‑气动支撑耦合系统的 频响曲线， 提取频响曲线前两阶模态频率间的最小频响幅值对应的反共振区频率， 然后将 所述反共 振区频率发送至所述刀具加工指令生成模块。 7.根据权利要求5所述的反共振区调控抑振系统， 其特征在于， 所述求解薄壁件 ‑气动权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115169054 A 3