利用仿真方法取得工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，為切削參數(shù)優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫的建設(shè)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。銑削力的建模以實(shí)際銑削加工中*常見的圓柱立銑刀為例討論。銑削過程中，圓柱立銑刀與工件的接觸示意如所示。銑削示意與車削不同，銑削過程中瞬時(shí)銑削厚度h隨時(shí)間呈周期性變化，可近似的表示為得到作用在直角坐標(biāo)系中的切削力分量：參加切削過程的刀齒數(shù)目取決于刀具刀齒數(shù)和徑向切削深度。設(shè)為齒數(shù)，銑刀的齒間角為：當(dāng)切削角度大于齒間角時(shí)，將有一個(gè)以上的刀齒同時(shí)參與切削。當(dāng)多個(gè)刀齒同時(shí)切削時(shí)，向總切削力可表示為銑削力在之間時(shí)有效。瞬時(shí)切削合力為：作用在主軸上的瞬時(shí)切削力矩由于銑刀螺旋角的存在，切削刃上的點(diǎn)將比刀尖點(diǎn)滯后。軸向切削深度z處的滯后角與螺旋角的關(guān)系當(dāng)螺旋槽底部接觸角為時(shí)，軸向距離為z處的該切削刃上點(diǎn)的接觸角為-。仿真計(jì)算時(shí)，在刀具旋轉(zhuǎn)角度方向和軸向切削深度方向?qū)庸^(qū)內(nèi)的切削刃進(jìn)行離散化處理，對(duì)離散化后的微元進(jìn)行積分，得到總的切削力。切削力系數(shù)的辨識(shí)一種方法是在已有直角切削參數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同刀具的幾何模型來計(jì)算斜角切削的切削力系數(shù)。在Armarego的斜角切削模型中切削力系數(shù)可以表示為剪切角、平均摩擦角、剪切屈服強(qiáng)度直角切削和切屑流動(dòng)角的函數(shù)。對(duì)于銑刀而言，螺旋角作為立銑刀的斜角（即i=）切削力系數(shù)為：另一種方法是通過全齒銑削（銑槽）實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。在這種情況下切入角，切出角.根據(jù)全接觸銑削的條件，一個(gè)周期中每齒的平均銑削力將簡(jiǎn)化為平均切削力可以表示為進(jìn)給率c的線性函數(shù)和刃口力的和：可以測(cè)量出在每種進(jìn)給率下的平均力，刃口力的分量將通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸得到。這個(gè)過程可以重復(fù)地應(yīng)用于各種幾何形狀的銑刀，因此在用新設(shè)計(jì)的銑刀以機(jī)械模型進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)前不可能預(yù)測(cè)銑削力系數(shù)。然而，利用基本的直角切削參數(shù)在銑刀制造前可以通過斜角切削變換預(yù)測(cè)切削力系數(shù)。

　　銑刀及其約束形式可以簡(jiǎn)化為2個(gè)相互垂直的彈簧阻尼系統(tǒng)。其數(shù)學(xué)模型為：機(jī)床/刀具系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型動(dòng)態(tài)切削厚度的變化如所示。模態(tài)參數(shù)對(duì)顫振穩(wěn)定域影響的分析在銑削加工模態(tài)系統(tǒng)中，影響顫振穩(wěn)定域的參數(shù)主要有工件的剛度、固有頻率和阻尼比，由于加工系統(tǒng)是多模態(tài)系統(tǒng)，在對(duì)其進(jìn)行模態(tài)辨識(shí)時(shí)存在對(duì)模態(tài)取舍問題，模態(tài)階數(shù)保留過多會(huì)使辨識(shí)過程和穩(wěn)定域仿真過于復(fù)雜，模態(tài)階數(shù)過少又會(huì)影響仿真精度。通過筆者在課題中的一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出實(shí)際系統(tǒng)模態(tài)簡(jiǎn)化的方法。阻尼比和剛度的乘積決定系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，阻尼比與剛度乘積*小者為主模態(tài)，它決定系統(tǒng)顫振穩(wěn)定域的基本圖形。根據(jù)主模態(tài)的固有頻率和阻尼比計(jì)算出主模態(tài)的**穩(wěn)定波瓣的*大峰谷比，然后根據(jù)顫振穩(wěn)定域圖形*右邊的波瓣是第幾個(gè)穩(wěn)定波瓣，從而計(jì)算出主模態(tài)的實(shí)際*大峰谷比如果某階模態(tài)的與主模態(tài)的之比大于主模態(tài)的*大峰谷比則該模態(tài)可被忽略。實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)技術(shù)是獲取銑削過程模態(tài)參數(shù)的有效方法，而模態(tài)參數(shù)識(shí)別技術(shù)又是其中的關(guān)鍵技術(shù)。模態(tài)參數(shù)的識(shí)別方法主要有頻域法、時(shí)域法、時(shí)頻方法以及基于模擬進(jìn)化的方法等大類，其中，頻域法又分為單模態(tài)識(shí)別法、多模態(tài)識(shí)別法、分區(qū)模態(tài)綜合法和頻域總體識(shí)別法等。考慮研究對(duì)象的特點(diǎn)和更方便地進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)，可以采用正交多項(xiàng)擬合法來進(jìn)行模態(tài)參數(shù)辨識(shí)。結(jié)束語銑削過程動(dòng)力學(xué)仿真研究針對(duì)我國數(shù)控加工領(lǐng)域普遍存在的工藝參數(shù)選擇困難的問題，通過對(duì)銑削加工過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模和仿真等方面的研究，不僅在動(dòng)力學(xué)仿真理論有所創(chuàng)新，而且還可以根據(jù)課題實(shí)際情況研究開發(fā)了一套較為完整的面向銑削加工過程的動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)，工作達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，主要解決了以下幾個(gè)問題：a.采用瞬時(shí)剛性力模型，把平均銑削力表示成為切削面積和切削刃接觸長度的函數(shù)。以此為基礎(chǔ)對(duì)銑削過程進(jìn)行離散化處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型銑刀的銑削力仿真計(jì)算。

　智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種新型終端控制儀器，直接操作改變閥門的開度，在線標(biāo)定，自診斷等多種控制功能，是現(xiàn)代電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展方向。對(duì)于傳統(tǒng)閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的過力矩保護(hù)，國內(nèi)外廠家大都采用軟件控制，即在閥門通電期間，檢測(cè)閥門動(dòng)作，若發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間不動(dòng)即認(rèn)為是卡住，單片機(jī)發(fā)出停機(jī)命令，切斷供電電源。