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

機(jī)械加工系統(tǒng)能效評估的定義是說從系統(tǒng)宏觀的角度研究機(jī)械加工系統(tǒng)能耗狀態(tài)和能量效率的評估。文獻(xiàn)[56]中指出國際能效評價組織（Efficiency ValuationOrganization, EVO)通過估值和現(xiàn)場采集等途徑收集能耗數(shù)據(jù)，針對企業(yè)制定 M&V計劃，計算報告期內(nèi)企業(yè)的節(jié)能量和經(jīng)濟(jì)效益；美國能源部的“工業(yè)評估中心（Industrial Assessment Centers, IAC) ”提出了一種涵蓋能量和廢棄物成本評估、電能評估、熱能評估、能源的原動機(jī)評估等的評估建議與方法，并且己在 15000多家美國企業(yè)中無償實(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)效益等方面對制造系統(tǒng)能量進(jìn)行評估，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]中提出了一種針對流水車間調(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，從而改變制造過程的能量消耗，但目前只能在簡單車間生產(chǎn)中應(yīng)用；卡耐基梅隆大學(xué)綠色設(shè)計研宄團(tuán)隊(duì)根據(jù)原材料從輸入到制成成品的過程中環(huán)境的排放信息對原材料到成品整個加工供應(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)械加工過程能效評價標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架和評價方法，在建立的能量效率評價數(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，搭建了能效評價標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架，完善了評價方法。

對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：一類為偏向于管理方向的節(jié)能，一類為偏向于技術(shù)改進(jìn)方向的節(jié)能。管理方向的節(jié)能主要通過合理優(yōu)化加工工藝及車間布局為主，而技術(shù)改進(jìn)方向的節(jié)能主要通過從源頭改進(jìn)機(jī)床設(shè)計，降低機(jī)床空載時間為主。由于本論文只是針對數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)展開闡述，因此只對第二種節(jié)能途徑進(jìn)行說明。

想要從源頭上改進(jìn)機(jī)床的設(shè)計是十分困難的，但也可通過其他途徑變向達(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]中陳東雷等人通過對異步電動機(jī)的工作原理進(jìn)行分析，在原有電動機(jī)的結(jié)構(gòu)上引入電機(jī)負(fù)載實(shí)時測量傳感器，通過該傳感器自動匹配負(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間入手，在控制機(jī)床空載時間的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能的目的。

當(dāng)下在針對數(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。但針對數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的優(yōu)化研宄不是很多，特別是通過優(yōu)化數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)主軸加速時間的方法來降低能耗的研宄，因此基于數(shù)控機(jī)床主傳動系統(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)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

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：加工中心

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