[发明专利]数控铣床加工过程中能量效率在线检测方法有效

专利信息
申请号: 201310695859.4 申请日: 2013-12-18
公开(公告)号: CN103676782A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: 赵国勇;赵庆志;赵玉刚 申请(专利权)人: 山东理工大学
主分类号: G05B19/406 分类号: G05B19/406
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 255086 山东省淄博市*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明提供一种数控铣床加工过程中能量效率在线检测方法,采用以下步骤:1)机床加工前常量能耗检测,2)机床加工中能量效率检测、计算,其特征在于:步骤1)中,数控铣床在开机回参考点后,主轴、各进给轴不运动情况下,用功率分析仪测得机床待机功率;测量数控铣床主轴系统在工作转速下的空载功率,以及X轴、Y轴、Z轴在指令进给速度下各轴的空载功率;步骤2)中,在数控铣床加工过程中,在线检测主轴系统、X轴、Y轴、Z轴的输入功率,计算出包括主轴、X轴、Y轴、Z轴在内的有效切削功率,机床消耗的总功率,以及机床能量效率。本发明优点是机床加工过程中有效切削功率及能量效率的检测计算简单、准确。
搜索关键词: 数控 铣床 加工 过程 能量 效率 在线 检测 方法
【主权项】:
一种数控铣床加工过程中能量效率在线检测方法,采用以下步骤:1)机床加工前常量能耗检测,2)机床加工中能量效率检测、计算,其特征在于:步骤1)中,数控铣床在开机回参考点后,主轴、各进给轴不运动情况下,用功率分析仪在数控铣床电源进线端测得机床待机功率Pidle;令主轴以指令加工转速空载运动,用功率分析仪测得主轴空载功率Psu;令X轴以指令进给速度空载运动,用功率分析仪测得X轴空载功率Pxu;令Y轴以指令进给速度空载运动,用功率分析仪测得Y轴空载功率Pyu;令Z轴以指令进给速度空载运动,用功率分析仪测得Z轴空载功率Pzu;步骤2)中,在数控铣床实际加工过程中,在能量效率检测的每个采样周期,用功率分析仪测出主轴输入功率Psin、X轴输入功率Pxin、Y轴输入功率Pyin、Z轴输入功率Pzin,将主轴输入功率、X轴输入功率、Y轴输入功率、Z轴输入功率、数控铣床待机功率Pidle相叠加,得到该采样周期数控铣床消耗的总功率Psum=Psin+Pxin+Pyin+Pzin+Pidle;在该采样周期由主轴输入功率、主轴空载功率得到主轴切削功率Psc=Psin‑Psu;当X轴方向有切削运动即Pxin>Pxu时,令X轴切削功率Pxc=Pxin‑Pxu,当X轴方向无切削运动即Pxin≤Pxu时,令Pxc=0;当Y轴方向有切削运动即Pyin>Pyu时,令Y轴切削功率Pyc=Pyin‑Pyu,当Y轴方向无切削运动即Pyin≤Pyu时,令Pyc=0;当Z轴方向有切削运动即Pzin>Pzu时,令Z轴切削功率Pzc=Pzin‑Pzu,当Z轴方向无切削运动即Pzin≤Pzu时,令Pzc=0;将主轴切削功率、X轴切削功率、Y轴切削功率、Z轴切削功率叠加得到该采样周期数控铣床有效切削功率Pvalid=Psc+Pxc+Pyc+Pzc,则该采样周期数控铣床的能量效率为η=Pvalid/Psum×100%。
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