數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的能耗部件停啟節(jié)能方法及支持系統(tǒng)研究.pdf

1、制造業(yè)的節(jié)能減排是可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。機(jī)床是制造業(yè)中耗能設(shè)備的重要組成部分，我國作為世界上第一制造大國，機(jī)床保有量占據(jù)世界首位，其耗能巨大但能量利用率卻較低。減小機(jī)床的能耗是我國實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中，由于加工等待、空切削等因素，導(dǎo)致了數(shù)控機(jī)床大量的能量浪費(fèi)。因此，如何減小數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的能耗成為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床節(jié)能減排過程中需要解決的問題之一。目前關(guān)于減小數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程能耗的研究，主要針對(duì)確定時(shí)間長短的加工間隔和

2、工步間隔制定節(jié)能方法，而對(duì)整個(gè)機(jī)床運(yùn)行過程，考慮機(jī)床多能量源、多運(yùn)行狀態(tài)和復(fù)雜能耗特性的節(jié)能方法研究還很缺乏。因此，本論文針對(duì)數(shù)控機(jī)床整個(gè)運(yùn)行過程中多能量源、多運(yùn)行狀態(tài)和復(fù)雜能耗特性的特點(diǎn)，提出了一種數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的能耗部件停啟節(jié)能方法，并開發(fā)了一套基于該節(jié)能方法的支持系統(tǒng)。全文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分：
　　首先，基于數(shù)控機(jī)床多能量源和多運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程能耗特性分析，提出了數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的能耗部件停啟節(jié)能

3、方法框架。該方法框架首先將數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程根據(jù)其有無工件被加工劃分為加工間隔和加工階段，然后分別針對(duì)加工間隔和加工階段進(jìn)行能耗特性分析，基于此分別對(duì)數(shù)控機(jī)床加工間隔和加工階段提出了節(jié)能方法。
　　然后，基于上述節(jié)能方法框架，分別針對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中的加工間隔和加工階段，提出了面向數(shù)控機(jī)床隨機(jī)加工間隔的節(jié)能方法和基于NC代碼解析的數(shù)控機(jī)床加工階段節(jié)能方法。在面向數(shù)控機(jī)床隨機(jī)加工間隔的節(jié)能方法中：基于建立的數(shù)控機(jī)床加工間隔的能耗模型

4、，制定數(shù)控機(jī)床加工間隔節(jié)能方法，進(jìn)一步對(duì)此節(jié)能方法進(jìn)行節(jié)能效果展示；在基于NC代碼解析的數(shù)控機(jī)床加工階段節(jié)能方法中：通過NC代碼解析獲取機(jī)床和部件運(yùn)行信息，基于此綜合數(shù)控機(jī)床加工階段能耗模型進(jìn)行節(jié)能潛力分析，進(jìn)一步制定數(shù)控機(jī)床加工階段節(jié)能方法。
　　最后，開發(fā)了數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的能耗部件停啟節(jié)能方法的支持系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能模塊，并通過Qt語言實(shí)現(xiàn)了此支持系統(tǒng)；通過此支持系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)例，展現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床加工階段節(jié)能方