关于数控机床运行状态能耗测量和分析.pdfVIP

DesignandResearCh设计与研究 基于数控机床运行状态的能耗测量及分析 侯 磊① 樊留群①② 邱 玮② 丁春伟① (①同济大学中德学院，上海 201800；②同济大学沈阳机床研究所，上海201804) 摘 要：依据数控机床运行状态特点，通过采用计算机信号采集技术对机床能耗测量方案进行探讨，提出一 种融合 了测量、分析 、后处理等功能的能耗测量方法。利用该种方法 ，能对机床能耗进行准确实时 监控 。并为找到能耗利用率低的原因提供数据支持。 关键词：数控机床 ；能耗；测量方案 中图分类号 ：TG68 文献识别码 ：A Measurementandanalysisofenergyconsumptionbasedonoperationalstatus OfCNC machinetools HOU Lei① FAN Liuqun~~ QIUWei②，DINGChunwei① ， ， ((~)Sino—GermanCollege，TongjiUniversity，Shanghai201800，CHN；~)ShenyangMachineTool(Group) ResearchDesignInstituteCo．，Ltd．，Ton~iUniversity，Shanghai201804，CHN) Abstract：Onthebasisoftheoperationalstatuscharacteristicofmachinetools，byusingcomputersignalacquisi— tiontechnology，triestodiscusstheschemeforenergymeasurementandprovidesaneneryg consumption methodblendingmeasurement，analysis，post—processing．Usesthismethod，itispossiblethatthereal — - timeenergyconsumptionaccuratetomonitorandfindthereasonforlow energyutilization． Keywords：CNC machinetool；energyconsumption；measurementprogram 近年来，机床能耗问题研究已成为学术界的一个 综上所述，本次课题选择以微观机床个体作为研 热点。2007年，由德 国斯 图加特大学 AlexanderVerl 究对象，对机床能耗实际方案设计进行探讨。通过实 教授牵头，德 国多家著名大学机械研究所参与的ECO— 地机床能耗的测量，希望找到一种准确有效的测量方 MATION项 目，对机床能耗测量、预测、自动优化、能耗 案，为机床能耗的监控、预测及优化提供有效的测量数 评估等问题进行了长达6年的研究。在研究中，德国 据支撑 。 达姆斯塔特大学的ChristianEissele运用 Simscape对 1 机床能耗测量方案设计 机床交流电动机和离心泵搭建了能耗模型，实现了机 床能耗的预测 ¨。德 国斯图加特大学机床研究所的 针对机床加工的能耗或功率，理论上可 以通过热 PhilippEberspaecher在其论文中提出了机床非加工状 平衡方程或者依据切削力进行计算。如文献 [5]中描 态下基于图形化能耗优化理论 。国内对于机床能 述了车床切削参数与主轴功率之间的关系。而文献 耗也进行了一定的研究，文献 [3]中，论述 了基于产品 [6]中所述，无论是粗加工或是精加工阶段，实际上用 生命周期为主线的绿色制造技术发展框架。以及文献