基于多源遷移學(xué)習(xí)的變位姿刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)預(yù)測*

沈澤東，劉 旭，陳耿祥，陳 璐

（1. 南京工業(yè)大學(xué)，南京 210009；2. 南京航空航天大學(xué)，南京 210016）

高速切削加工是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，在航空航天領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。但是由于高速機(jī)床結(jié)構(gòu)、刀具系統(tǒng)構(gòu)成、工件材料特性、切削參數(shù)選用和加工環(huán)境狀況等原因，極易在加工過程中引發(fā)顫振，影響零件表面加工質(zhì)量、降低材料去除率、加劇刀具磨損[1]。目前學(xué)術(shù)界及工業(yè)界最廣泛使用的顫振抑制方法是基于穩(wěn)定性葉瓣圖選取無顫振加工參數(shù)[1–2]。而加工刀具的刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)是構(gòu)建穩(wěn)定性葉瓣圖的重要輸入[3–4]。刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)與機(jī)床結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，在加工過程中隨刀具位姿變化而發(fā)生改變[5–6]。因此，準(zhǔn)確獲得隨位姿變化的刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)是構(gòu)建穩(wěn)定性葉瓣圖的重要前提[7]。

目前，獲得刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)最為可靠的方法是錘擊試驗(yàn)[1]，通過沖擊錘敲擊刀具尖端，同時(shí)用傳感器收集響應(yīng)信號(hào)，然后基于沖擊力和響應(yīng)數(shù)據(jù)，利用模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法辨識(shí)出刀尖點(diǎn)的模態(tài)參數(shù)，其準(zhǔn)確性高。但是測量刀具全工作空間下的刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)時(shí)，錘擊試驗(yàn)工作量大且需要停機(jī)測量，成本高、效率低。現(xiàn)有的刀尖點(diǎn)模態(tài)參數(shù)預(yù)測方法主要有響應(yīng)耦合子結(jié)構(gòu)分析法（Receptance coupling substructure analysis，RCSA）和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。

RCSA 方法將機(jī)床劃分成多個(gè)子結(jié)構(gòu)，通過耦合各結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)（Frequency response function，F(xiàn)RF）來計(jì)算機(jī)床刀尖點(diǎn)的模態(tài)參數(shù)。Schmitz 等[8]將機(jī)床分成刀具伸出部分和機(jī)床剩余部分，通過計(jì)算和錘擊試驗(yàn)分別獲取兩部分的頻響函數(shù)，最后通過單點(diǎn)彈簧阻尼模型進(jìn)行耦合?！?br>