当下在针对精工机床节能优化方向的研宄有很多,但绝大多数体现在优化数 控机床切削参数,工件加工工序或者电机电压、电流方向等方向。但针对精工机床 主传动系统的优化研宄不是很多,特别是通过优化精工机床主传动系统主轴加速时间的方法来降低能耗的研宄,因此基于精工机床主传动系统提出优化节能方案 具有较强的实际意义。
本论文以XK713型精工机床为研宄对象,通过研宄精工加工中心主传动系统的能量流程及能量消耗特性,建立精工加工中心主传动系统能量消耗模型,并提出优化 运行节能方案,为后续精工机床能耗优化实施及机床能耗监控平台的搭建奠定理 论基础,全文主要内容分为六章,全文组织结构如图1.1所示,全文各个章节主 要内容简介如下:
少数普通机床和许多精工机床都是采用的直流电动机驱动的方式,通过齿轮传动配合实现降速和扩大输出转矩,调速方式采用的是无极变速调节;而大多数 普通机床和少数精工机床采用的是三相异步电动机的拖动系统和多级齿轮变速装 置的有级机械调速。两种形式的传动系统从能量传输的角度来看并没有本质区别, 由此可以推导出精工机床主传动系统的一般形式。
机械传动系统数学模型主要包括切削功率和机械损耗功 率两部分,而且主传动系统中的机械传动系统能量流数学模型并非是简单的将各 传动环节的动能之和和能量损失之和相加,每一机械传动环节之间是相互作用的, 但随着传动环节距离的拉大,其影响会越来越小。
精工加工中心主轴旋转加速功率主要包含两部分,一部分主要为用于维持主轴自 身旋转所消耗的功率Pm,另一部分主要是克服主轴机械传动系统惯量使机床主轴加速时所消耗的功率,这一部分功率等于主轴转动惯量人、主轴电机角加速度和主轴电机加速度0的乘积,如式(5-6)所示,克服传动系统惯量所消耗的这 一部分能耗会随着主轴变频器的加速时间变化而变化。
论文课题来自于沈阳工业大学专用精工机床开发中心,主要是研究精工外圆旋风 铣床,图1.1为外圆旋风精工螺杆铣床。在此期间我与导师一起探讨拟定的,主要是 对精工外圆旋风铣床主轴轴承的油气润滑进行机理研究。轴承是机床主轴核心部件, 保证轴承的正常运转对机床正常工作十分重要[4]。对了使机床的工作顺畅,对轴承进 行有效的润滑也是至关重要的。
本章通过公式计算出油气润滑的供油量,并且进行了油气润滑轴承与油润滑轴承 的对比实验,实践性的证明了油气润滑的润滑效果更好。并且通过实验研究油气润滑 系统参数(如润滑油种类、润滑油量、压缩空气压力等)对轴承外圈温升的影响。
本文参考了国内外关于油气润滑技术的各种研宄并且进行了实地调研。对油气润 滑系统工作原理进行研宄,分析了油气润滑机理;研宄了弹性流体动力润滑的润滑原 理,结合油气润滑的特殊性,推导出来油气润滑的润滑机理;应用热阻网络法对轴承 进行了油气润滑的热分析;并且通过试验进一步验证上述理论的正确性。本文在对数 控螺杆铣床主轴轴承油气润滑机理的研究中,通过对润滑系统的润滑机理、结构及油 气润滑参数获得了如下主要结论:
五轴精工加工解决了企业生产能力与市场需求不断提高之间的矛盾,降低了 生产成本,提升了我国制造业在世界市场上的竞争力,而高性能的精工系统是五 轴精工机床加工的关键。目前,国外已开发出“软PLC软件包+1/0接口 ”的全 软件的开放式精工系统,大大提升了精工系统的性能,典型的有德国Power Automation公司的PA8000NT精工系统、美国MDSI公司的Open CNC精工系统 等,而软PLC技术也已成为研究开放式精工系统的关键技术之一[29]。
回转工作台是一个通过传动装置支撑工件实现回转和分度,并配有夹紧装 置的部件。它主要有三个功能:支撑工件、定位基准和传递运动。它的性能要 求有两点:一是尺寸要求,其台面尺寸一定要容纳加工工件的******轮廓尺寸;