通过对立式铣削加工系统进行动力学分析,建立相互垂直方向上的两自由度立式铣削动力学模型。在此基础之上,针对加工过程中刀具的振动,采用鲁棒混合灵敏度方法,选择符合模型的加权函数,设计了用于振动控制的鲁棒控制器。将该控制器加入铣削模型进行仿真实验,结果证明此方法在刀具振动的主动控制上具有良好的控制效果,能够提高立式铣削的质量。

加工过程中为避免因机床异常振动造成的零件表面粗糙度突变,提出一种基于LSTM算法的表面粗糙度监控模型,通过对主轴与台面安装传感器,实现机床振动量的实时采集并作为时序变量输入模型。在M-V5CN组合机床铣削U71Mn高锰钢样本集上证明该模型可有效训练,且RMSprop优化器相对于Adam与SGD算法优化器可更有效降低模型泛化性误差。最终在嵌入式开发板中预测最大绝对误差低至0.01μm,平均误差为0.005μm可在加工中对表面粗糙度进行有效监控。