舊車床能量消耗分析及再制造節(jié)能性提升技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)床是機(jī)械加工行業(yè)能量消耗的主要載體，而車床是所占比例最大的一類機(jī)床，在國內(nèi)舊車床數(shù)量巨大，正處于更新階段。當(dāng)前，一些企業(yè)和科研院所進(jìn)行了機(jī)床再制造技術(shù)研究和實(shí)踐，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但對于廢舊機(jī)床的節(jié)能化提升方面，重視不夠。因此，進(jìn)行車床特別是舊車床的能耗特性研究，進(jìn)而研究舊車床再制造中的節(jié)能化提升技術(shù)，對于提高舊車床的能量利用率以及車削加工過程的節(jié)能減排，具有較為重要的意義。
　　 本課題來源于“十一五”國家科技

2、支撐計劃項目“機(jī)床再制造關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用(2006BAF02A20)。首先，論文分析了舊車床運(yùn)行過程的能量流及車床加工過程的能量利用率，根據(jù)車床傳動系統(tǒng)能量消耗的數(shù)學(xué)模型，重點(diǎn)分析了車床空載狀態(tài)下的能量消耗，并基于能量消耗特性和車床加工系統(tǒng)的“能量流”、“信息流”、“物料流”關(guān)系，提出了舊車床再制造節(jié)能性提升技術(shù)的總體框架。
　　 接著，基于總體框架，重點(diǎn)進(jìn)行了三項舊車床節(jié)能性提升技術(shù)研究：①針對車床數(shù)控化再制造中重點(diǎn)關(guān)注自動

3、化水平提升而在節(jié)能方面考慮不夠的情況，研究了主運(yùn)動傳動鏈的簡化、高性能進(jìn)給系統(tǒng)、數(shù)控加工系統(tǒng)及變頻器等在數(shù)控化再制造中的節(jié)能方法與效果。②根據(jù)優(yōu)化理論和優(yōu)化方法，建立了車床機(jī)械傳動系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)，提出了車床機(jī)械傳動系統(tǒng)的再制造的優(yōu)化解決方案。③針對變頻器在車床輕載時節(jié)能動態(tài)效果不佳的情況，應(yīng)用異步電動機(jī)定子降壓來提高功率因素的原理，設(shè)計了以MCS-96單片機(jī)為主控芯片、模糊控制為優(yōu)化方式并與信息終端集成的節(jié)能控制器，以實(shí)現(xiàn)