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2017年5月23日

電動機拖動系統能量傳輸數學模型|加工中心

本章首先分析了精工機床的能量流系統，主要包括精工機床主傳動系統和進給傳動系統，而精工機床主傳動系統又可以細化為電機拖動系統和機械傳動系統兩部分，然后通過對主傳動系統所包含的電機拖動系統和機械傳動系統進行分別描述分析和建模，再將這兩個部分有機的聯系起來，得出精工機床主傳動系統的能量流模型，為后續章節建立功率能耗模型提供理論支撐。

2017年5月23日

軸承的熱傳遞|加工中心

關于軸承熱量主要來自摩擦，其中熱量的傳遞是三種基本形式：熱對流、熱傳導、和熱輻射。與傳導熱和對流熱相比，輻射熱影響很小，分析和計算時，忽略其大小。軸承的熱量傳遞是空間三維問題，實際情況非常復雜。為了分析，做了下列簡化假設:

2017年5月23日

五軸聯動精工技術是精工技術中難度******、應用范圍最廣的技術，體現在它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體[1]。五軸聯動精工機床是五軸聯動精工技術的集中體現，它是在三軸精工機床X、Y、Z三個直線坐標軸的基礎上增加兩個旋轉軸，加工時實現五個軸的同時動作，使刀具可以在任何一點以任意角度對零件進行切削加工，所以五軸聯動精工機床被認為是加工連續、平滑和多復雜曲面零部件最有效的手段之一[2]。根據兩個旋轉軸的組合形式，五軸聯動精工機床大體上分為：雙轉臺式、雙擺頭式以及轉臺加擺動三類，其中雙轉臺結構的五軸聯動精工機床具有結構簡單、制造成本低等特點，市場上數量最多動，其結構如圖1.1所示。

2017年5月23日

數控機床中的軟PLC技術|加工中心

1969年，美國數字設備公司成功研制出世界上第一臺PLC(Programmable Logical Control，可編程邏輯控制器)，由于它功能強大、可靠性好、抗干擾能力強等優點逐步替代繼電器廣泛應用在工業控制的各個領域。在精工領域，PLC作為精工系統的一部分負責完成機床順序邏輯動作控制，在精工系統配置機床時相當于一個接口[12]，如圖1.2所示。

2017年5月23日

數控機床能耗特性研究現狀|加工中心

綜上所述，當前國內外的科研工作者對機械加工過程中的精工機床能耗特性已經展開了大量研究，針對不同工件加工工藝建立了不同的能耗模型，但大多數集中在精工機床總的能耗分析或能量效率傳遞方面，在針對精工機床主傳動系統的能量消耗特性領域研宄不是很多，在當前大的環境下，從各個不同的方面對制造系統展開全面深入細致的研宄工作是必不可少的。

2017年5月23日

數控機床能效評估及能耗優化研究現狀|加工中心

當下在針對精工機床節能優化方向的研宄有很多，但絕大多數體現在優化數控機床切削參數，工件加工工序或者電機電壓、電流方向等方向。但針對精工機床主傳動系統的優化研宄不是很多，特別是通過優化精工機床主傳動系統主軸加速時間的方法來降低能耗的研宄，因此基于精工機床主傳動系統提出優化節能方案具有較強的實際意義。

2017年5月23日

數控加工中心主傳動系統能耗特性及運行節能技術研究-主要內容

本論文以XK713型精工機床為研宄對象，通過研宄精工加工中心主傳動系統的能量流程及能量消耗特性，建立精工加工中心主傳動系統能量消耗模型，并提出優化運行節能方案，為后續精工機床能耗優化實施及機床能耗監控平臺的搭建奠定理論基礎，全文主要內容分為六章，全文組織結構如圖1.1所示，全文各個章節主要內容簡介如下：

2017年5月23日

數控機床主傳動系統的能量流模型|加工中心

少數普通機床和許多精工機床都是采用的直流電動機驅動的方式，通過齒輪傳動配合實現降速和擴大輸出轉矩，調速方式采用的是無極變速調節；而大多數普通機床和少數精工機床采用的是三相異步電動機的拖動系統和多級齒輪變速裝置的有級機械調速。兩種形式的傳動系統從能量傳輸的角度來看并沒有本質區別，由此可以推導出精工機床主傳動系統的一般形式。

2017年5月23日

機械傳動系統能量傳輸數學模型|加工中心

機械傳動系統數學模型主要包括切削功率和機械損耗功率兩部分，而且主傳動系統中的機械傳動系統能量流數學模型并非是簡單的將各傳動環節的動能之和和能量損失之和相加，每一機械傳動環節之間是相互作用的，但隨著傳動環節距離的拉大，其影響會越來越小。

2017年5月23日

主傳動系統主軸旋轉加速功率方程及能耗模型|加工中心

精工加工中心主軸旋轉加速功率主要包含兩部分，一部分主要為用于維持主軸自身旋轉所消耗的功率Pm,另一部分主要是克服主軸機械傳動系統慣量使機床主軸加速時所消耗的功率，這一部分功率等于主軸轉動慣量人、主軸電機角加速度和主軸電機加速度0的乘積，如式(5-6)所示，克服傳動系統慣量所消耗的這一部分能耗會隨著主軸變頻器的加速時間變化而變化。

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電動機拖動系統能量傳輸數學模型|加工中心

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我國五軸數控技術發展現狀|加工中心

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數控機床能耗特性研究現狀|加工中心

數控機床能效評估及能耗優化研究現狀|加工中心

數控加工中心主傳動系統能耗特性及運行節能技術研究-主要內容

數控機床主傳動系統的能量流模型|加工中心

機械傳動系統能量傳輸數學模型|加工中心

主傳動系統主軸旋轉加速功率方程及能耗模型|加工中心