當(dāng)下在針對(duì)精工機(jī)床節(jié)能優(yōu)化方向的研宄有很多，但絕大多數(shù)體現(xiàn)在優(yōu)化數(shù) 控機(jī)床切削參數(shù)，工件加工工序或者電機(jī)電壓、電流方向等方向。但針對(duì)精工機(jī)床 主傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化研宄不是很多，特別是通過(guò)優(yōu)化精工機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸加速時(shí)間的方法來(lái)降低能耗的研宄，因此基于精工機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)提出優(yōu)化節(jié)能方案 具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。
本論文以XK713型精工機(jī)床為研宄對(duì)象，通過(guò)研宄精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的能量流程及能量消耗特性，建立精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)能量消耗模型，并提出優(yōu)化 運(yùn)行節(jié)能方案，為后續(xù)精工機(jī)床能耗優(yōu)化實(shí)施及機(jī)床能耗監(jiān)控平臺(tái)的搭建奠定理 論基礎(chǔ)，全文主要內(nèi)容分為六章，全文組織結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，全文各個(gè)章節(jié)主 要內(nèi)容簡(jiǎn)介如下：
少數(shù)普通機(jī)床和許多精工機(jī)床都是采用的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)齒輪傳動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)降速和擴(kuò)大輸出轉(zhuǎn)矩，調(diào)速方式采用的是無(wú)極變速調(diào)節(jié)；而大多數(shù) 普通機(jī)床和少數(shù)精工機(jī)床采用的是三相異步電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)和多級(jí)齒輪變速裝 置的有級(jí)機(jī)械調(diào)速。兩種形式的傳動(dòng)系統(tǒng)從能量傳輸?shù)慕嵌葋?lái)看并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別， 由此可以推導(dǎo)出精工機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的一般形式。
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型主要包括切削功率和機(jī)械損耗功 率兩部分，而且主傳動(dòng)系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)能量流數(shù)學(xué)模型并非是簡(jiǎn)單的將各 傳動(dòng)環(huán)節(jié)的動(dòng)能之和和能量損失之和相加，每一機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)之間是相互作用的， 但隨著傳動(dòng)環(huán)節(jié)距離的拉大，其影響會(huì)越來(lái)越小。
精工加工中心主軸旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)所消耗的功率Pm,另一部分主要是克服主軸機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)慣量使機(jī)床主軸加速時(shí)所消耗的功率，這一部分功率等于主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量人、主軸電機(jī)角加速度和主軸電機(jī)加速度0的乘積，如式(5-6)所示，克服傳動(dòng)系統(tǒng)慣量所消耗的這 一部分能耗會(huì)隨著主軸變頻器的加速時(shí)間變化而變化。
論文課題來(lái)自于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)專用精工機(jī)床開(kāi)發(fā)中心，主要是研究精工外圓旋風(fēng) 銑床，圖1.1為外圓旋風(fēng)精工螺桿銑床。在此期間我與導(dǎo)師一起探討擬定的，主要是 對(duì)精工外圓旋風(fēng)銑床主軸軸承的油氣潤(rùn)滑進(jìn)行機(jī)理研究。軸承是機(jī)床主軸核心部件， 保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)機(jī)床正常工作十分重要[4]。對(duì)了使機(jī)床的工作順暢，對(duì)軸承進(jìn) 行有效的潤(rùn)滑也是至關(guān)重要的。
本章通過(guò)公式計(jì)算出油氣潤(rùn)滑的供油量，并且進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑軸承與油潤(rùn)滑軸承 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐性的證明了油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑效果更好。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究油氣潤(rùn)滑 系統(tǒng)參數(shù)（如潤(rùn)滑油種類、潤(rùn)滑油量、壓縮空氣壓力等）對(duì)軸承外圈溫升的影響。
本文參考了國(guó)內(nèi)外關(guān)于油氣潤(rùn)滑技術(shù)的各種研宄并且進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。對(duì)油氣潤(rùn) 滑系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研宄，分析了油氣潤(rùn)滑機(jī)理；研宄了彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的潤(rùn)滑原 理，結(jié)合油氣潤(rùn)滑的特殊性，推導(dǎo)出來(lái)油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑機(jī)理；應(yīng)用熱阻網(wǎng)絡(luò)法對(duì)軸承 進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑的熱分析；并且通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證上述理論的正確性。本文在對(duì)數(shù) 控螺桿銑床主軸軸承油氣潤(rùn)滑機(jī)理的研究中,通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑機(jī)理、結(jié)構(gòu)及油 氣潤(rùn)滑參數(shù)獲得了如下主要結(jié)論：
五軸精工加工解決了企業(yè)生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求不斷提高之間的矛盾，降低了 生產(chǎn)成本，提升了我國(guó)制造業(yè)在世界市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，而高性能的精工系統(tǒng)是五 軸精工機(jī)床加工的關(guān)鍵。目前，國(guó)外已開(kāi)發(fā)出“軟PLC軟件包+1/0接口 ”的全 軟件的開(kāi)放式精工系統(tǒng)，大大提升了精工系統(tǒng)的性能，典型的有德國(guó)Power Automation公司的PA8000NT精工系統(tǒng)、美國(guó)MDSI公司的Open CNC精工系統(tǒng) 等，而軟PLC技術(shù)也已成為研究開(kāi)放式精工系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一[29]。
回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一個(gè)通過(guò)傳動(dòng)裝置支撐工件實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和分度，并配有夾緊裝 置的部件。它主要有三個(gè)功能：支撐工件、定位基準(zhǔn)和傳遞運(yùn)動(dòng)。它的性能要 求有兩點(diǎn)：一是尺寸要求，其臺(tái)面尺寸一定要容納加工工件的******輪廓尺寸；
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