海天精工 加工中心 钻攻中心前言：在材料和现有制造工艺、装备都没有根本性变革的情况下，在制造过程中对工艺设计、加工中心参数和刀具路径进行优化，能够有效地降低产品的制造能耗，更经济地实现绿色、可持续制造[1_2]。为了全面了解和评估加工中心工艺系统的能源消耗情况，尤其是CNC加工系统的能耗，需要在不同工艺参数下对CNC加工系统的能量使用情况和能源效率进行建模和分析，从而找出显著影响加工中心能耗的因素，并对其加以优化。文献[3-4]对加工中心不同种类的直接能耗状态进行了建模，并对加工SiC硬质A1合金的切削参数进行了优化，以获取最低的加工中心能耗和最长的刀具寿命。类似研究还表明，在制造能耗中，加工中心基础能耗占总能耗的比例，随着制造精度、复杂程度和物流强度的提高而上升，从51.9%上升到85_2%[3]。现代CNC加工中心在制造过程中，用于切削的能量仅占基础能耗的61%〜69%[6]。为了提高加工中心能效，国内外学者针对不同加工材料，利用各种测试手段，建立了多种各有侧重的切削能耗和加工中心能效模型，提出了实用的增效工艺措施[;9]。随着切削速度、进给量、刀具强度、加工中心刚度和耐磨涂层性能的提高，绿色制造技术更倾向于使用少切削液工艺和干式切削[1”11]。但在目前的技术条件下，加工硬质材料时，少切削液工艺是最好选择，而不宜使用干切削[12]。切削液的处理对环境存在着负面的影响[13]，并且散热效率还有待提高。研究表明，无切削液工艺因为省去了冷却润滑和污水处理系统，因此对能耗降低、水污染治理都会具有积极意义[14]。另一方面，对于干式切削能耗和加工中心能效特性与湿式切削之间的差异，目前国内外学术界还缺乏比较系统的认识和研究。因此，本文主要讨论CNC铣削工艺系统在干式切削加工条件下的主要工艺参数对加工中心能效指标的影响，以揭示干式切削工艺的单位加工中心能耗的能效特性。然后在实验数据基础上，利用响应曲面方法（response surface method，RSM)讨论CNC铣削过程中工艺参数对切削能耗和加工中心能效的影响，找出能耗最低、能效最高的最优工艺参数。1响应曲面方法本文采用RSM研究分析不同切削参数变化给加工中心能耗带来的影响。RSM是利用一系列数学和统计学方法，对系统输人变量和响应变量之间的关系进行定量建模的方法[15]。通过RSM分析，可以定量描述同时变化的各输人变量对各响应变量的影响趋向，在变量空间中建立输人变量与响应变量之间的特性响应曲面[16]。通过回归方程建立响应曲面，可以找出最快的上升路径，得到一组使响应变量达到最优值的输人变量[1T18]。RSM除了用于对加工中心能耗的研究，还用于切削刀具寿命和润滑条件[|]的优化，并扩展应用于对加工表面粗糙度和切削力的响应预测[2”]。与多数传统的实验数据处理方法相比，RSM的优势在于其使用非线性回归模型去拟合响应曲面，能有效提局te型响应精度。海天精工 备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试，手机浏览可能无法正常使用！结束语：利用RSM建立了 XK713型CNC加工中心关于工艺参数的切削能耗模型，揭示了切削加工过程中工艺参数对加工中心能耗的某些影响特征。加工中心能耗随着材料去除率的增大而减小，要想获得较低的单位切削能耗和较高的加工中心能效，应该尽可能选取较大的工艺参数。使用大工艺参数一方面可以缩短切削时间，降低加工中心总能耗，另一方面可以增加单位时间内的金属去除量。干切削条件下，刀具磨损加剧，工件发热量和加工中心总能耗较大，这些因素对单位切削能耗和加工中心能效的影响显著，抑制了工艺参数值增大对提高加工中心能效的作用。这是导致测试样本中工艺参数最优值均未出现在样本参数******值上的原因。加工中心待机以及空载状态的能耗很大，设计加工中心时应该尽可能降低加工中心的待机及空载能耗，加工时则尽可能减少待机以及空载时间。利用RSM可以得到响应曲面的最优上升路径即获取最优的工艺参数，从而有效降低单位切削能耗，提高加工中心能效。海天精工是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省宁波市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！声明：本站文章均来自网络，所有内容不代表本站观点，本站不承担任何法律责任！