量大面广的精工机床使用范围非常广泛,但使用效率普遍较低,精工加工中心作 为应用较为广泛的精工机床,其能量效率也是非常低的,要达到精工加工中心的节能 优化目的必须深入分析精工加工中心能耗特性,掌握精工加工中心能耗规律,而主传动系 统作为精工加工中心的主要能耗单元,其能量的传输流动占整个精工加工中心加工系统传 输能量的95%以上,因此探宄精工加工中心主传动系统能耗特性,提出基于能量利用 率方程的主传动系统运行节能措施对整个精工加工中心的优化节能都具有十分重要的 意义。本论文主要对精工加工中心的主传动系统能耗特性和主轴优化节能技术进行了 研宄,并取得了以下进展和成果。
润滑技术伴随着时代的进步和飞跃的科学技术水平得到了实质性的进步。西方 工业发展超越我们很长时间,因此世界上响负盛名的润滑公司都是外国的,如意大利 的DROPSA、德国的WOERNER和REBS〇德国REBS在润滑世界中占至IJ了顶端, 许多国外的其他公司同样具有领先的技术和丰富的经验。目前,专家们认定了******的 绿色节能型润滑方式为油气润滑,因其最小的投资和最顶端的润滑技术得到润滑界认 可。
研究了现今国内外油气润滑的工作原理和部件分工,对大部分的油气润滑系统的 组成结构及其功能进行深入的研宄和分析。根据实际的旋风铣头内部滚动轴承工作参 数,设计适合于滚动轴承的油气润滑系统;基于滚动轴承油气润滑的工况要求,进行 相应的分析研究。
本章介绍了弹性流体动力润滑的发展过程和油气润滑原理。研宄了弹性流体动力 润滑的基本方程,提出了最小油膜厚度的数值解公式和最小油膜厚度的计算步骤。并 且通过对油气两相膜中的等效粘度的计算和定量分析,得出了油气润滑润滑膜比普通 油润滑润滑膜相比,厚度显著加厚。两相流中压缩空气相对体积含量的增加,有利于 润滑膜的形成,润滑膜的厚度变大,减小滚动体和滚道表面直接接触几率,使彼此之间 摩擦现象得到缓解,润滑效果更好。
本章介绍了引起轴承失效的几大原因,阐述了滚动轴承的摩擦热能产生机理,并 推导出滚动轴承热阻计算公式,提出热量计算公式。同时,根据传热学原理,得出 LXK300X精工旋风螺杆铣床主轴轴承的热传递方程,并且论证了油气润滑与普通油 润滑相比,对轴承来说具有更好的润滑效果和冷却效果。
本章节主要设计了搭建链式刀库及机械手可靠性试验系统所需的控制系统, 设计了电气控制系统的主控制电路和辅助控制电路,选择了控制中枢PLC的型 号,设计了控制中枢PLC控制程序,并选取了上位机人机交互系统,编写了人 机界面程序,最后对进行链式刀库及机械手实验室试验时数据收集方式进行了确定。
本文链式刀库可靠性试验台搭建的主要目的为:一是通过采集的故障数据, 对链式刀库及机械手的可靠性进行评估;二是通过实验室试验暴露链式刀库及机 械手故障,从而找出刀库的设计缺陷或薄软环节,并提出相应的改进措施,为刀 库后期的再开发提供依据。
本章节制定了进行链式刀库及机械手实验室试验和现场试验的试验流程,包 括试验的前期准备、试验要求、试验内容等,并制定了链式刀库及机械手故障判 定与计数准则。为了使所收集的数据真实可靠,根据JB/T 10791.1-2007等国家 相关标准,规范了链式刀库及机械手实验室试验和现场试验数据收集方法。研制 了链式刀库及机械手实验室试验所需的运行记录表和故障记录表,以及现场试验 所需的运行记录表、故障记录表、加工工序记录表等。
机械加工系统主要由机床、刀具和工件构成,其中最重要的组成部分为机床, 而机械加工过程实质上是工件通过机床进行材料去除的过程,这一过程中消耗了大量能量并伴随着多种废弃物的排放,因此机械加工系统中的资源消耗和环境影响成 为了国内外学者的重点研究方向。当下在机械制造业领域大规模的推广和实施绿 色制造技术可以有效的应对该领域的能耗和环境污染等问题,与世界范围内的可 持续发展战略不谋合而。早在2011年8月,CIRP召开的第18届会议上就再次强 调了能量优化在可持续发展中的重要地位。目前,世界上许多国家或者高校科研机 构己对机械加工系统中的资源消耗和环境影响开展了大量研宄,并取得了一定成 果。
对于主传动系统而言,精工加工中心主传动系统的主要结构包含主轴电机和机械 传动部分,主传动系统在运行工作时可以看成是能量的输入和输出,其中输入功率^为主传动系统电机伺服系统的功率,输出功率尸。指的是铣床主传动系统的切削功率,主传动系统主要由主轴伺服电机来驱动,主传动系统功率消耗主要由以下几部分组成[68]。