数控机床主传动系统能耗特性

对现代数控机床能耗特性的分析发现，机床主传动系统是与负载相关的能耗子系统之一，因此对数控机床主传动系统的能耗特性研究具有十分重要的意义。刘飞等人[120]建立了普通机床主传动系统的能耗模型，揭示了机床主传动系统两大能耗规律：（1）机床的空载功率与转速近似成二次函数关系；（2 ）主传动系统的附加载荷损耗近似成常数。这些结论适用于电机运行工频时（50Hz）的普通机床。

与普通机床不同，现代数控机床的主传动系统使用变频技术来实现主轴无级变速，简化甚至取代了机械传动式变速机构。与此同时，变频技术由于改变了电源频率也给数控机床带来了和普通机床不一样的能耗特性。施金良[82]对数控机床变频调速运行过程中的能量特性进行了研究，建立了变频调速主轴系统的功率平衡方程，但是没有考虑到频率变化对主轴电机和机械传动系统能耗的影响；同时，施金良等人提出了一种相邻工步间空载运行节能，该方法可以有效避免机床长时间处于空载运行状态。但是频繁启停主轴电机会引起机床振动和影响电机寿命。以上研究均将电机自身损耗作为一个常量处理进而将机床主轴空载能耗简化为一个关于转速的单调递增型二次函数。

工艺布局的功能分析

加工功能。为了加快产品在工艺布局的流通速度，工艺布局必须具备加工功能。综合型工艺布局应配备***化的设备及辅助设备，以提高产品的制造效率。

包装中心。工艺布局的包装作业一般不是改变产品的销售包装，合金钻头，而是为便于产品周转而对产品进行组合、加固等作业。当然，工艺布局的包装功能也可以向着便于产品制造发展。

信息处理中心。工艺布局处理的信息包括工艺布局的各个生产环节产生的信息流，如生产进度、质量情况、设备状况等。这些信息与其它功能有机结合，合金取芯钻头，对整个工艺布局活动产生作用。

工艺布局的信息具有涉及面广、信息量大、动态性强、更新速度快、种类多、来源多样化等特点。

3.2 常见的工艺布局

常见的工艺布局按工序布局为：块生产，焊接合金钻头，按对象布局为：线生产。

刀尖半径的选择，数控加工刀片一般均具有较大的刀尖圆弧。刀尖是参与切削的重要刀片部位，其工作条件较为恶劣，且构造***为薄弱，强度和散热条件也很差，因此增强刀尖圆弧，对提高刀具寿命有重要意义。在实际切削加工中，刀尖圆弧半径的大小对切削进给量和加工表面的粗糙度有重要的影响。刀尖半径越大，合金麻花钻头，允许选取的切削进给量就越大，切屑的断屑效果就越好。刀尖半径选择时需要考虑的关键因数为：a、粗加工时的刀片强度；b、精加工时的表面纹理。粗加工时通常应选择尽可能大的刀尖半径，以获得坚固的切削刃，使用较高的进给，但如果有加工振动的倾向，需要选择小的刀尖半径。

涂层牌号的选择，目前数控刀片大都采用表面涂层，包括PVD涂层、CVD涂层以及复合涂层等。经过表面涂层的刀片可以提高表面硬度，耐磨性，耐高温，和良好的表面润滑性，抗粘结性。刀具供应商提供的涂层牌号，不同的牌号运用于不同的工件材料，切削加工类型和切削条件。因此在选择刀片时，需要根据实际的加工情况并结合各种涂层的技术特性选取合适的涂层牌号。

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