复杂曲面零件广泛存在于航空航天、汽车工业、医疗器械与能源等领域,加工质量与效率的要求日益提高,使车铣复合加工技术面临着新的挑战。其中提供铣削加工直接动力的电主轴在B轴动力刀架的核心部件中显得尤为关键。磁悬浮电主轴以其无机械磨损、能耗低、噪声小且具有良好的机械性能而备受关注。本文立足于其主动抑制振动的特性,着手研究磁悬浮铣削电主轴振动控制技术,旨在有效降低刚度低、强耦合的复杂曲面零件在铣削加工中发生的振动与颤振,主要研究内容包括:1、通过研究主动电磁轴承的支承原理及开环稳定性,阐明了其内在数学模型,根据该模型推导出主动电磁轴承的刚度阻尼特性,它能够通过改变定子线圈中的控制电流来进行调节,为磁悬浮电主轴对振动进行主动控制提供了理论依据。2、针对转子质量偏心引起的不平衡振动,将转子视作刚性转子,建立了2自由度磁悬浮主轴-刚性转子动力学模型;然后选择线性二次调节器作为系统全状态反馈控制器,提出利用多种群遗传算法对控制器中的加权矩阵进行优化,并在Simulink中进行仿真,进一步验证了优化效果的稳定性。3、以国内首台铣削电磁主轴作为具体研究对象,针对实际转子存在的涡动效应及以此引发的共振问题,建立了磁悬浮轴承-柔性转子稳态涡动微分方程,在Workbench中获得了主轴各阶临界转速下的模态振型,根据仿真数据结合控制变量法,定性地分析了主动电磁轴承电磁结构参数与临界转速之间的关系,并从避免共振出发,得出了谐响应分析结果与电主轴参数设计的内在关联与机制。4、考虑到不确定性铣削加工振动控制中存在的输入约束,提出了一种主轴-刀具耦合模型下的铣削颤振模型预测控制方法。通过零阶傅里叶级数近似切削力时变矩阵和系统状态变量扩展、离散化,自激振动系统转化为有限输入约束下的线性时变系统,结合不变集理论,采用滚动优化算法迭代求解最优控制输入使得闭环控制系统收敛;数值仿真研究表明所构建的模型预测控制策略是(渐进)稳定的;选取样本工作点进行实验,所得到的刀具端位移响应曲线呈现不同的收敛性,检验了模型的有效性。