重型数控铣镗床能耗特性及能效评价方法研究

发布时间：2024-01-29 19:06

　　工业生产在给人类生活带来福利的同时,也给人类赖以生存的生态环境带来了巨大的负担,人类社会的发展越来越受到能源、资源和环境的约束,因而人们必须寻求一种可持续的发展模式。节能减排是人类社会实现可持续发展的第一步,而机床作为工业生产的母机,具有量大面广能效低的特点,蕴含着巨大的节能潜力。但由于机床能耗特性的复杂性,人们目前还缺乏对机床能耗特性的深入理解,在实际生产中仍然难以准确预测加工过程能耗,同时也由于缺乏有效的方法对机床能效水平进行评价,导致在实际生产中人们无法根据能效水平对机床进行分类管理和使用。以上问题对产业界降低机床使用过程能耗造成了巨大的困难,对此,本文以重型数控铣镗床这一关键设备为对象,从机床能耗建模、加工过程能耗预测、机床能耗特性研究和机床能效水平评价共四个方面进行了研究。基于功率流分析建立了机床能耗模型。定义了机床直接能耗计算边界,在此基础上将机床总功率划分为由运动子系统消耗的功率和由固定子系统消耗的功率,并称后者为机床基础功率。详细分析了主轴和进给轴的功率流,分别建立了相应的能耗模型。通过对比分析切削时和空载时机床功率的差异,发现切削时的机床功率和空载时的机床功率之间的差...

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图1-1不同加工工艺的切削比能耗与材料去除率间的关系[13]

图1-2Wonkyun等人所建立的虚拟机床结构[23]

图1-3Tma等人所建立的虚拟机床能耗模型方块图[24]

图1-4Abele等人对机床结构层次的划分[27]

本文编号：3888673