6.1论文总结

量大面广的数控机床使用范围非常广泛，但使用效率普遍较低，数控加工中心作 为应用较为广泛的数控机床，其能量效率也是非常低的，要达到数控加工中心的节能 优化目的必须深入分析数控加工中心能耗特性，掌握数控加工中心能耗规律，而主传动系 统作为数控加工中心的主要能耗单元，其能量的传输流动占整个数控加工中心加工系统传 输能量的95%以上，因此探宄数控加工中心主传动系统能耗特性，提出基于能量利用 率方程的主传动系统运行节能措施对整个数控加工中心的优化节能都具有十分重要的 意义。本论文主要对数控加工中心的主传动系统能耗特性和主轴优化节能技术进行了 研宄，并取得了以下进展和成果。

①    根据数控加工中心主传动系统的能量流数学模塑及结构组成，建立了数控加工中心 主传动系统功率平衡方程，该功率平衡方程主要包括切削功率、电机损耗功率和 机械传动损耗功率，该功率方程的建立可为后续建立主传动系统能耗模型做基础。

②    通过建立的数控加工中心主传动系统功率平衡方程推导出主传动系统能耗模型 及能量利用率方程，通过对主传动系统能量利用率方程进行分析得出主传动系统 的三种优化节能途径：降低主传动系统的各种损耗功率、提高主传动系统的切削

负载率和降低加工过程的空载率C_;,提高实载率A_;。

③    基于提出的优化途径，本论文选取了优化主轴变频器加速时间的角度对主 传动系统能耗进行优化，通过降低数控加工中心主传动系统主轴能耗，从而降低主传 动系统的总能耗，并基于数控加工中心XK713进行了实验分析和验证，实验结果表明 了该方法的可行性。

6.2发展与展望

本论文中提出了数控加工中心主传动系统的能耗模型，并探讨了优化降低主传动 系统能耗的具体措施，然而随着研宄的不断深入，我们发现还有许多工作有待进 一步的研究和讨论：

①本论文在建立数控加工中心主传动系统能耗模型过程中为了突出主传动系统

的能耗特性，简化了主传动系统的能耗模型，没有充分考虑主传动系统在工作的 过程中进给系统与其之间的联系，后续工作中应理清它们之间的影响，完善数控

铣床主传动系统能耗模型。

②本论文探讨了通过优化数控加工中心主传动系统主轴变频器加速时间的节能控 制方法，由于主轴变频器加速时间较短，因此能耗优化降幅较小，后续将通过更 多的能耗实验获取大量能耗数据，建立数控加工中心能效监控平台，利用数控加工中心主 传动系统实时能耗监控平台，从降低数控加工中心主传动系统空载时间的角度入手优 化主传动系统能耗，提高主传动系统能耗优化的幅度。