PLC是执行元件执行动作的发起者，是整个试验台控制系统的核心部件， PLC自身的性能也在一定程度上决定着试验台整体性能，与此同时，PLC逻辑 程序的正确编写也是整个试验台正常运行的基础，同时是本次试验台搭建过程中 的一个难点、关键点。
在本章中主要以精工加工中心主传动系统结构构成特点和其功率损耗特性为研宄 主线展开，首先介绍了精工加工中心主传动系统的结构组成，然后以精工加工中心主传动 系统的功率损耗成分为基础，给出了负载和空载条件下精工加工中心主传动系统的功 率平衡方程，为后续章节中准确的建立精工加工中心主传动系统能耗模型以及运行节 能措施的提出提供理论支撑。
精工机床作为机械加工系统的主体，其也是由若干个相互作用的能耗子系统 所构成，主传动系统又作为机床的主要组成部分，其也是由若干个相互联系的能 耗单元所组成，而精工加工中心作为应用最为广泛的一类机床，继承了精工机床的一 般能耗特性和规律，因此精工加工中心主传动系统从能量的角度也可以看成是由若干 相互作用和相互依赖并具有特定功能的能耗单元组成，精工加工中心的整个运动过程伴随着物料流、能量流和信息流，其能耗由直接切除金属的切削能耗、支持系统工作的辅助设施能耗和系统各种能量损耗组成，精工加工中心作为应用较为广泛的一 种机床，其能量源也十分众多，能耗去向不一，所以其能耗也较为复杂，以精工 铣床XK713为例，其中光电机就有7个，加上灯和驱动器等其他电器元件，总的 能耗单元己经达到10个以上，具体如表4.1所示。
本章主要围绕如何选取合适的主轴变频器加速时间来优化主传动系统的主轴 能耗展开，通过降低主轴能耗达到降低主传动系统能耗的目的。首先分别给出了 主传动系统主轴旋转加速功率和能耗方程的详细获取方法，然后基于精工加工中心 XK713进行了实例分析，最后根据精工加工中心参数列出了 4种可供选择的精工加工中心 主轴变频器旋转加速时间方案，根据方案分别计算出了各自方案下的精工加工中心主 轴能耗，并最终通过对结果的分析给出了最优的主轴变频器旋转加速时间方案， 当选取此种方案时，确实可以起到降低精工加工中心主轴能耗的效果，提升了主传动 系统的能效，从而实现主传动系统节能的目的。
油气润滑起源于19世纪末，最早意义上的油气润滑系统是依靠高速蒸汽将润滑 油运送至摩擦表面来改善设备的摩擦状况[2()]。1950年，REBS(莱伯斯）的第一人 Alexander Rebs先生创造了润滑行业新的奇迹，成功地研制出了递进式分配器，这种 分配器不仅可以有效得节省分配润滑剂的时间，还可以将润滑油分配给多个润滑点， 且每个润滑点分配的润滑剂也可不同[21]。1960年以后，人们发现压缩空气可以代替 蒸汽，油气润滑系统的润滑原理有了基本的雏形[22]。
对于滚动轴承的这类点接触机械零件，油膜形状和厚度、油膜中的压力分布、温 度场以及摩擦力等都直接影响到表面胶合、擦伤和接触疲劳失效[35]。所以，弹性流体 动力润滑原理是研宄滚动轴承润滑理论的根本，对轴承的润滑具有指导作用，合理使 用弹流润滑理论可以提高轴承使用寿命。
经典流体润滑理论起源于1886年，从Reynolds提出Reynolds方程以来奠定了润 滑理论的基础，距今己有200多年的历史了[36]。起初，在进行理论研宄时由于科技发 展的限制，许多条件都是为了更利于分析进行了合理的简化和假设。随着科技的发展, 分析己经在基本模拟现实的基础之上进行。在润滑理论发展过程中每一次进步，都与 科学技术息息相关。科技的进步使理论得到升华，理论的发展又推动科技跃进，彼此 之间相互促进。润滑理论的发展过程大致上可分为3个时期。
如图3.1所示，在滚动轴承高速旋转时，轴承滚动体与轨道间摩擦力会随着转速 的增加而增大，导致轴承耗损加剧，直接造成轴承的磨损过度、点蚀、擦伤等问题， 使轴承的精度下降，使用寿命减小。摩擦力的增大，直接导致轴承发热量升高，使轴 承发生烧结现象，直接造成使用寿命缩短。轴承发热量的变大，直接导致轴承温度升 高，由于过度发热使轴承热变形量变大，使轴承精度降低，降低了轴承的使用寿命和 机械加工质量。
精工系统作为精工机床的核心部件，决定着精工机床的性能。随着计算机技 术、控制技术的迅猛发展，传统精工系统结构的封闭性使各厂商产品的软、硬件 互不兼容，用户不能灵活配置系统资源等不足严重限制了自身的发展。为此，制 造商在激烈的市场竞争环境下快速地做出了反应，模块化、可重构的开放式精工 系统适应了这种制造环境[5]。影响比较大的有美国的omac[6]计划、欧共体的 OSACAm计划和日本的OSEC[8]计划。
本课题采用三维绘图软件SOLIDWORKS对工作台进行实体建模，采用 ANSYS WORKBENCH对研究对象进行有限元仿真。