本书论述了智能主轴动力学建模、颤振监测、颤振控制三个方面的基础理论和关键技术：构建了智能主轴动力学建模理论框架，阐明了智能主轴强迫振动/颤振机理；介绍了基于3σ准则、同步压缩变换及深度学习等理论的智能主轴铣削颤振在线检测及微弱颤振辨识方法；探讨了智能主轴颤振的非对称刚度调控方法、靶向控制方法及模型预测控制方法；结合开发的智能主轴原理样机，开展了大量的切削实验，对理论方法的应用效果进行验证。
本书可供机械、能源、航空航天等领域从事机械加工研究与应用的科技人员使用，也可以作为高等院校机械及相关学科教师和研究生的参考用书。

“21世纪先进制造技术丛书”序
前言
第1章 绪论
1.1 智能主轴概述
1.1.1 智能主轴的特征
1.1.2 智能主轴的关键使能技术
1.1.3 智能主轴的功能模块
1.2 智能主轴建模及振动监控技术研究进展
1.2.1 智能主轴动力学建模研究进展
1.2.2 智能主轴颤振监测与辨识研究进展
1.2.3 智能主轴颤振主动控制研究进展14参考文献
第一篇：智能主轴动力学建模
第2章 基于轴承拟静力学模型的智能主轴建模及颤振稳定性分析
2.1 引言
2.2 角接触球轴承拟静力学建模与刚度计算
2.2.1 角接触球轴承拟静力学建模
2.2.2 角接触球轴承刚度矩阵计算
2.3 主轴转子-轴承-箱体系统耦合静力学建模
2.3.1 主轴转子有限元建模
2.3.2 主轴有限元与轴承拟静力学模型耦合
2.3.3 主轴转子-轴承-箱体系统耦合静力学模型的实验验证
2.4 主轴-机床耦合建模与模型修正
2.4.1 主轴-机床本体耦合模型
2.4.2 有限元模型修正的一般化方法
2.4.3 主轴-机床本体耦合模型修正
2.5 智能主轴铣削加工颤振稳定性预测
2.5.1 智能主轴高速旋转下的动态特性分析
2.5.2 高速铣削加工颤振稳定性预测
2.5.3 高速铣削实验验证73参考文献
第3章 基于轴承动力学模型的智能主轴建模及非平稳振动分析
3.1 引言
3.2 滚动轴承动力学建模
3.2.1 角接触球轴承动力学建模
3.2.2 浮动变位轴承动力学建模
3.3 主轴转子-轴承-箱体系统耦合动力学建模
3.3.1 主轴有限元模型与轴承动力学模型耦合
3.3.2 主轴转子-轴承-箱体模型耦合
3.3.3 耦合动力学模型实验验证
3.4 智能主轴非平稳振动响应分析
3.4.1 浮动变位轴承间隙对主轴非平稳振动响应的影响
3.4.2 智能主轴铣削过程中的非平稳振动响应预测113参考文献
第4章 智能主轴刚体单元建模法及动态回转误差分析
4.1 引言
4.2 刚体单元建模法
4.2.1 刚体单元及相邻刚体单元之间的相互作用
4.2.2 刚体单元动力学方程
4.3 基于刚体单元法的主轴动力学建模
4.3.1 滚动轴承各部件动力学方程
4.3.2 转子刚体单元与轴承动力学模型耦合
4.3.3 主轴动力学模型实验验证
4.4 基于动力学模型的智能主轴动态回转误差分析
4.4.1 主轴回转误差简介
4.4.2 主轴回转误差的影响因素分析
4.4.3 切削工况下智能主轴动态回转误差预测139参考文献
第二篇：智能主轴颤振监测
第5章 智能主轴铣削颤振监测特征提取
5.1 引言
5.2 铣削振动信号时域与频域特性分析
5.2.1 时域特性
5.2.2 频域特性
5.2.3 铣削振动信号预处理技术
5.3 基于铣削振动信号的颤振监测指标构建
5.3.1 时域统计指标
5.3.2 频域统计指标
5.3.3 时频域统计指标
5.3.4 非线性指标
5.4 颤振敏感特征优选方法171参考文献
第6章 基于3.准则的智能主轴铣削颤振在线检测
6.1 引言
6.2 颤振在线检测量纲为1指标构建
6.2.1 最小量化误差
6.2.2 标准差比
6.2.3 模型残差和模型特征根
6.3 颤振在线检测报警阈值设置的3.准则
6.4 颤振在线检测实验
6.4.1 变切深高速铣削颤振实验方案设计
6.4.2 频响函数测试实验
6.4.3 高速铣削颤振在线辨识189参考文献
第7章 时变切削力强激励下智能主轴早期微弱颤振辨识
7.1 引言
7.2 同步压缩变换简介
7.3 频移与细化同步压缩变换
7.3.1 频移同步压缩变换
7.3.2 细化同步压缩变换
7.4 基于同步压缩变换的早期微弱颤振检测指标构建方法
7.4.1 基于同步压缩变换的颤振检测指标构建
7.4.2 基于细化同步压缩变换的颤振检测指标构建
7.5 变工况下智能主轴铣削颤振辨识
7.5.1 不同切削参数下的铣削颤振辨识
7.5.2 切削深度连续变化下的铣削颤振在线检测
参考文献
第8章 基于深度学习的智能主轴微弱颤振辨识方法
8.1 引言
8.2 早期微弱颤振辨识的有序长短时记忆神经网络方法
8.2.1 理论基础
8.2.2 早期微弱颤振辨识网络构建及可解释性分析
8.2.3 早期微弱颤振辨识实验研究
8.3 强噪声环境下微弱颤振辨识的柔性高阶图卷积神经网络方法
8.3.1 颤振图模型
8.3.2 柔性高阶图卷积神经网络模型构建
8.3.3 颤振在线检测效果对比及抗噪分析
参考文献
第三篇：智能主轴颤振控制
第9章 智能主轴铣削颤振的非对称刚度调控方法
9.1 引言
9.2 主轴-铣削系统耦合动力学建模
9.2.1 铣削过程两自由度动力学模型
9.2.