一种基于㶲分析的数控机床综合能效测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于㶲分析的数控机床综合能效测试方法
本专利技术属于数控机床
，具体涉及一种基于分析的数控机床综合能效测试方法。
技术介绍
数控机床是基础性的高端制造装备，近年来其能效受到广泛关注，是绿色制造领域的重要学术热点和技术创新前沿。但对于干切数控机床而言，机床绝大部分能耗主要是用于控制机床的温度场和热误差，如冷却、润滑、恒温控制等，这部分能耗对保证机床的加工精度与精度一致性至关重要，但目前的能效研究均将机床冷却、润滑、恒温控制等辅助系统的能耗视为辅助能耗。为了实现干切数控机床的绿色精密发展，除了去除工件材料的能耗外，用于控制机床热误差的能耗也有应被视为有用能耗，开展干切数控机床综合能效评估。干切数控机床热误差控制相关能耗与机床内部的热能密切相关，即机床辅助系统通过消耗电能来冷却和循环辅助介质以降低机床内部的热能产生并带走部分热能，从而实现对机床热误差的控制。但由于电能、机械能与热能的品质不同，电能和机械能属于“高品质能量”，而热能属于“低品质能量”，其能量转换遵守热力学第二定律，现有基于能量守恒的能效方法无法适用于机床电能-机械能-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于

【技术特征摘要】
1.一种基于分析的数控机床综合能效测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)获取待测数控机床加工工件时的参数；
2)建立数控机床多源能耗模型；
3)建立数控机床整机的效率模型，数控机床整机的效率模型为：



式(1)中，为工件材料去除对应的机械率，为数控机床中液压油循环对应的热率，为数控机床中润滑油循环对应的热率，为数控机床中压缩空气强制对流换热对应的热率，为数控机床内部热空气交换对应的流动率，为数控机床自然对流换热对应的热率，为数控机床驱动系统的电输入速率，为数控机床辅助系统的电输入速率；
4)计算待测试的数控机床整机的效率εtot与工件材料去除对应的机械效率εme，并将εtot与εme的差值记为机床热误差调控能效；其中，工件材料去除对应的机械效率εme计算公式如下：



5)建立数控机床驱动系统与辅助系统的效率模型。并计算出待测试的数控机床的驱动系统效率εdrive与第k个辅助系统效率εaux,k，数控机床驱动系统与第k个辅助系统的效率模型为：



式(3)中，为数控机床中第k个辅助系统对应的辅助介质热率，为数控机床中第k个辅助系统的电输入速率；
6)建立数控机床驱动系统与辅助系统的损失比率模型，计算出待测试的数控机床的驱动系统损失比率ydrive与第k个辅助系统损失比率yaux,k，数控机床驱动系统与第k个辅助系统的损失比率模型为：



7)根据步骤6)中待测试的数控机床的驱动系统损失比率ydrive与第k个辅助系统损失比率yaux,k，判断出数控机床驱动系统与各辅助系统损失比率对数控机床整机效率的影响程度。


2.根据权利要求1所述的一种基于分析的数控机床综合能效测试方法，其特征在于：在步骤1)中，获取待测数控机床加工工件时的参数包括工件材料的去除率MRR、工件材料的切削比能SEC、液压油的质量流量液压油的比热容cho、液压回路出口处液压油的温度Tho,out、液压回路入口处液压油的温度Tho,in、车间环境温度T0、润滑油的质量流量润滑油的比热容clu、润滑回路出口处润滑油的温度Tlu,out、润滑回路入口处润滑油的温度Tlu,in、压缩空气的质量流量压缩空气的比热容cca、输入数控机床的压缩空气的温度Tca,in、压缩空气流出时的温度Tca,out、空气常数Rg、压缩空气流出时的压强pca,out、输入数控机床的压缩空气的压强pca,in、空气过滤器从数控机床内部抽出热空气的质量流量数控机床内部热空气的比热容cha、数控机床内部热空气的温度Tha、数控机床内部热空气的压强pha、数控机床主轴电机的电功率输入Pelec,sp、数控机床进给电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本杰，曹华军，郑华林，
申请(专利权)人：西南石油大学，重庆大学，
类型：发明
国别省市：四川;51