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1.2.3數(shù)控機(jī)床能效評(píng)估及能耗優(yōu)化研究現(xiàn)狀

機(jī)械加工系統(tǒng)能效評(píng)估的定義是說(shuō)從系統(tǒng)宏觀的角度研究機(jī)械加工系統(tǒng)能耗狀態(tài)和能量效率的評(píng)估。文獻(xiàn)[56]中指出國(guó)際能效評(píng)價(jià)組織（Efficiency ValuationOrganization, EVO)通過(guò)估值和現(xiàn)場(chǎng)采集等途徑收集能耗數(shù)據(jù)，針對(duì)企業(yè)制定 M&V計(jì)劃，計(jì)算報(bào)告期內(nèi)企業(yè)的節(jié)能量和經(jīng)濟(jì)效益；美國(guó)能源部的“工業(yè)評(píng)估中心（Industrial Assessment Centers, IAC) ”提出了一種涵蓋能量和廢棄物成本評(píng)估、電能評(píng)估、熱能評(píng)估、能源的原動(dòng)機(jī)評(píng)估等的評(píng)估建議與方法，并且己在 15000多家美國(guó)企業(yè)中無(wú)償實(shí)施^[57]; L.Andreassi^[58]等從電力平衡、熱力平衡、污染排放、和經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)制造系統(tǒng)能量進(jìn)行評(píng)估，并提出了一種能量管理的創(chuàng)新方法；普渡大學(xué)的John W. Sutherland等在文獻(xiàn)[59]中提出了一種針對(duì)流水車(chē) 間調(diào)度優(yōu)化的多目標(biāo)混合整數(shù)線性規(guī)劃方法，該方法可根據(jù)高峰負(fù)荷調(diào)節(jié)設(shè)備加工速度，從而改變制造過(guò)程的能量消耗，但目前只能在簡(jiǎn)單車(chē)間生產(chǎn)中應(yīng)用；卡耐基梅隆大學(xué)綠色設(shè)計(jì)研宄團(tuán)隊(duì)根據(jù)原材料從輸入到制成成品的過(guò)程中環(huán)境的排放信息對(duì)原材料到成品整個(gè)加工供應(yīng)鏈的能量消耗狀況和環(huán)境排放情況進(jìn)行研究，并提出了 EIO-LCA (Economic Input Output-Life Cycle Analysis)方法_。重慶大學(xué)的王秋蓮^[61]等建立了一套機(jī)械加工過(guò)程能效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架和評(píng)價(jià) 方法，在建立的能量效率評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上系統(tǒng)的給出了能效指標(biāo)的獲取方法，搭建了能效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架，完善了評(píng)價(jià)方法。

對(duì)于如何采取有效的措施或途徑降低數(shù)控機(jī)床能耗一直是機(jī)械制造業(yè)的研宄重點(diǎn)，一般將數(shù)控機(jī)床節(jié)能技術(shù)劃分為兩類(lèi)：一類(lèi)為偏向于管理方向的節(jié)能，一類(lèi)為偏向于技術(shù)改進(jìn)方向的節(jié)能。管理方向的節(jié)能主要通過(guò)合理優(yōu)化加工工藝及車(chē)間布局為主，而技術(shù)改進(jìn)方向的節(jié)能主要通過(guò)從源頭改進(jìn)機(jī)床設(shè)計(jì)，降低機(jī)床空載時(shí)間為主。由于本論文只是針對(duì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)展開(kāi)闡述，因此只對(duì)第二種節(jié)能途徑進(jìn)行說(shuō)明。

想要從源頭上改進(jìn)機(jī)床的設(shè)計(jì)是十分困難的，但也可通過(guò)其他途徑變向達(dá)到相應(yīng)的效果。文獻(xiàn)[62]中謝東等將機(jī)床切削參數(shù)作為優(yōu)化變量，采用粒子群等便捷算法對(duì)建立的優(yōu)化目標(biāo)模型求解，文獻(xiàn)[63]中陳東雷等人通過(guò)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的工作原理進(jìn)行分析，在原有電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)上引入電機(jī)負(fù)載實(shí)時(shí)測(cè)量傳感器，通過(guò)該傳感器自動(dòng)匹配負(fù)載兩端的電壓，減少電機(jī)的損耗，以達(dá)到降耗的目的。曹瑞武^[6

^4]等從機(jī)床電機(jī)功率因數(shù)與能效之間的關(guān)系出發(fā)，深入分析機(jī)床最小功率與最大功率的轉(zhuǎn)化原理。文獻(xiàn)[65]中Zein將機(jī)床能耗進(jìn)行層層劃分，針對(duì)每層能耗特點(diǎn)提出相應(yīng)的節(jié)能方法，以達(dá)到降低機(jī)床整體能耗的目的。文獻(xiàn)[66]中Tsuneok等從減少操作工人冗余操作時(shí)間入手，在控制機(jī)床空載時(shí)間的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能的目的。

當(dāng)下在針對(duì)數(shù)控機(jī)床節(jié)能優(yōu)化方向的研宄有很多，但絕大多數(shù)體現(xiàn)在優(yōu)化數(shù) 控機(jī)床切削參數(shù)，工件加工工序或者電機(jī)電壓、電流方向等方向。但針對(duì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化研宄不是很多，特別是通過(guò)優(yōu)化數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸加速時(shí)間的方法來(lái)降低能耗的研宄，因此基于數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)提出優(yōu)化節(jié)能方案具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

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！

標(biāo)簽：加工中心數(shù)控加工中心 CNC加工中心數(shù)控機(jī)床

分類(lèi)：加工中心

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