數(shù)控立式加工中心主傳動(dòng)能耗模型
數(shù)控立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)一般包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)兩個(gè)部分，每個(gè)部分的能量消耗都十分復(fù)雜。但是,，文獻(xiàn)將主傳動(dòng)系統(tǒng)的功率簡(jiǎn)化為空載功率,、切削功率和附加載荷損耗功率3個(gè)部分(圖1)。其中,，空載功率、切削功率和附加載荷損耗功率的定義如下:空載功率:機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)在某一指定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行且尚未加工的狀態(tài)稱為空載狀態(tài),，其間所消耗的功率稱為空載功率;切削功率:機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)在切削狀態(tài)下用于去除工件材料所消耗的功率;附加載荷損耗:機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)由于載荷(切削功率)而產(chǎn)生的附加損耗,。這部分損耗只在切削狀態(tài)下存在,。 從圖1可以看出:數(shù)控立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入功率可以分為空載功率、切削功率和附加載荷損耗功率:其中:附加載荷損耗功率形成比較復(fù)雜,，主要包括電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)部分在切削狀態(tài)下產(chǎn)生的附加電損和機(jī)械損耗,。同時(shí)，附加載荷損耗的測(cè)量也很復(fù)雜,，不可能直接準(zhǔn)確測(cè)量,，附加載荷損耗與切削功率之比(負(fù)載載荷損耗系數(shù))是一個(gè)0. 15 --0.25之間的常數(shù)。不過(guò)最新研究發(fā)現(xiàn):附加載荷損耗系數(shù)不是一個(gè)常數(shù),，而是與切削功率成正比,，即： 由式(1)、(2)可以得到: 由式(3)可知:知道測(cè)量出輸人功率Pi,，估計(jì)出空載功率Pu,。，就可以估計(jì)出附加載荷損耗Pad和切削功率Pc,，實(shí)現(xiàn)切削功率的在線估計(jì),。