5.2主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸優(yōu)化節(jié)能方法
數(shù)控加工中心主軸即為銑床加工時(shí)夾持刀具轉(zhuǎn)動(dòng)的軸,主要包括主軸、軸承和一些 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成,在數(shù)控加工中心加工過(guò)程中的主要作用就是用來(lái)裝夾刀具,帶動(dòng)刀具儀 器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),數(shù)控加工中心主軸作為銑床非常重要的元器件之一,其結(jié)構(gòu)精度和剛度將 直接決定數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中其加工的工件的質(zhì)量和精度,對(duì)數(shù)控加工中心的切削效率 也有一定的影響,判斷數(shù)控加工中心主軸的好壞指標(biāo)主要有三點(diǎn):主軸材質(zhì)剛度,主軸 的剛度分為動(dòng)態(tài)剛度和靜態(tài)剛度;主軸旋轉(zhuǎn)是的精度,主軸的旋轉(zhuǎn)精度主要指數(shù)控 銑床在加工工件的過(guò)程中主軸在徑向和軸向上的漂移精度,與主軸制造過(guò)程中與軸 承的裝配有關(guān);以及主軸速度的平滑性。因此數(shù)控加工中心主軸在銑床加工過(guò)程中占據(jù) 著相當(dāng)重要的地位,研宄數(shù)控加工中心主軸功率特性提出優(yōu)化節(jié)能方法很有必要。
數(shù)控加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸旋轉(zhuǎn)加速一般是由主軸從靜止?fàn)顟B(tài)加速至較高轉(zhuǎn) 速的一個(gè)過(guò)程,目前數(shù)控加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)大都采用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)的加速和無(wú)極調(diào)速過(guò)程。主軸啟動(dòng)時(shí)功率消耗較大,而所消耗的這部分功率能耗沒(méi)有直接用 于銑削加工,不屬于有效切削功率,優(yōu)化此部分的功率消耗有助于提高主傳動(dòng)系統(tǒng) 能效,因此為了從改進(jìn)主軸變頻器加速時(shí)間的角度分析,從而一步步達(dá)到優(yōu)化數(shù)控 銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的目的,必須首先建立主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸功率與加速時(shí)間的函數(shù)關(guān) 系,將主軸變頻器的加速時(shí)間和主軸轉(zhuǎn)速、功率等聯(lián)系起來(lái),建立主軸旋轉(zhuǎn)加速功 率方程,進(jìn)一步建立其能耗模型,研宄主軸旋轉(zhuǎn)加速功率與旋轉(zhuǎn)加速時(shí)間之間的關(guān) 系。利用控制變量法,通過(guò)設(shè)定初始條件,控制單一變量從而達(dá)到優(yōu)化的目的,將 初始轉(zhuǎn)速!!,和最終轉(zhuǎn)速112設(shè)定為固定參數(shù),通過(guò)改變不同的 主軸變頻器的加速時(shí)間^,得到不同條件下的主軸旋轉(zhuǎn)能耗,從中選出最小能耗時(shí) 的主軸變頻器的加速時(shí)間ta,此時(shí)的^即為最優(yōu)時(shí)間,即為我們?cè)谶M(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng) 節(jié)能優(yōu)化時(shí)所需要的時(shí)間。具體如何建立主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸功率與加速時(shí)間之間的函 數(shù)關(guān)系,如何選取合適的主軸變頻器加速時(shí)間,優(yōu)化主軸能耗,從而降低主傳動(dòng)系 統(tǒng)能耗這一過(guò)程將在接下來(lái)的兩節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)闡述并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
本文采摘自“數(shù)控加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)能耗特性及運(yùn)行節(jié)能技術(shù)研究”,因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示,有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章!本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明!
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