[发明专利]数控机床加工过程机电主传动系统能量效率获取的方法

权利要求书

1.数控机床加工过程机电主传动系统能量效率获取的方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立数控机床加工过程机电主传动系统能量效率模型Ⅰ和Ⅱ：

=                                             （I）

=                                （II）

其中，模型Ⅰ适用于单区间转速数控机床，模型Ⅱ适用于多区间转速数控机床；所谓多区间是指某些分段调速数控机床存在多个转速段，如高速段和低速段，每个转速段即为一个转速区间，并且一个转速区间对应一个固定的传动链；

式中，，，为载荷损耗系数；为空载功率，为转速；

，，为转速区间的载荷损耗系数；为空载功率， 为区间号的转速；

模型的基础函数和基础系数的一次性前期准备，具体包括：

a. 数控机床加工过程机电主传动系统空载功率与转速的关系函数，包括单区间转速机床主传动系统空载功率与转速的单一关系曲线，多区间转速机床主传动系统空载功率与转速关于区间号的关系曲线；

b. 单区间转速机床主传动系统的附加载荷损耗系数，，，以及多区间转速机床主传动系统在各区间传动链下的附加载荷损耗系数，，的表格函数；

实际应用时只需现场测量数控机床主传动系统在加工过程中实时的输入功率过程数据或过程曲线，再根据上述能量效率模型、模型基础函数和基础系数即可计算得到机床加工过程机电主传动系统能量效率。

2.如权利要求1所述数控机床加工过程机电主传动系统能量效率获取的方法，其特征在于，数控机床加工过程机电主传动系统的空载功率与转速的关系函数的获取方法为：对于单区间转速机床，选取若干转速点，在机床没有切削对象的前提下启动机床至该加工转速，测量机床相应的输入功率，记录各转速点下输入功率的稳定值作为机床在此加工转速下的空载功率，然后拟合出空载功率与转速的关系函数；对多区间转速机床，在每一转速区间下重复单区间转速机床的空载功率测量工作，然后拟合出空载功率与转速关于区间号的关系函数。

3.如权利要求1所述数控机床加工过程机电主传动系统能量效率获取的方法，其特征在于，机床主传动系统在加工状态下的附加载荷损耗系数及其表格函数的获取方法为：针对单区间转速机床，通过自由选择转速进行多种不同切削实验，测取相应的与值进行回归分析，得到一组固定的载荷损耗系数，，；对于多区间转速机床，通过在每个转速区间下自由选择转速进行多种不同切削实验，测取相应的与值进行回归分析，得到关于转速区间的载荷损耗系数，，表格函数。

4.如权利要求1所述数控机床加工过程机电主传动系统能量效率获取的方法，其特征在于，所述能量效率模型模型Ⅰ和Ⅱ还可以分别简化为模型Ⅲ和Ⅳ：

=                                                       （Ⅲ）

=                                            （Ⅳ）。