海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：在材料和現(xiàn)有制造工藝、裝備都沒有根本性變革的情況下，在制造過程中對工藝設(shè)計、加工中心參數(shù)和刀具路徑進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地降低產(chǎn)品的制造能耗，更經(jīng)濟地實現(xiàn)綠色、可持續(xù)制造[1_2]。為了全面了解和評估加工中心工藝系統(tǒng)的能源消耗情況，尤其是CNC加工系統(tǒng)的能耗，需要在不同工藝參數(shù)下對CNC加工系統(tǒng)的能量使用情況和能源效率進(jìn)行建模和分析，從而找出顯著影響加工中心能耗的因素，并對其加以優(yōu)化。文獻(xiàn)[3-4]對加工中心不同種類的直接能耗狀態(tài)進(jìn)行了建模，并對加工SiC硬質(zhì)A1合金的切削參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以獲取最低的加工中心能耗和最長的刀具壽命。類似研究還表明，在制造能耗中，加工中心基礎(chǔ)能耗占總能耗的比例，隨著制造精度、復(fù)雜程度和物流強度的提高而上升，從51.9%上升到85_2%[3]?，F(xiàn)代CNC加工中心在制造過程中，用于切削的能量僅占基礎(chǔ)能耗的61%?69%[6]。為了提高加工中心能效，國內(nèi)外學(xué)者針對不同加工材料，利用各種測試手段，建立了多種各有側(cè)重的切削能耗和加工中心能效模型，提出了實用的增效工藝措施[;9]。隨著切削速度、進(jìn)給量、刀具強度、加工中心剛度和耐磨涂層性能的提高，綠色制造技術(shù)更傾向于使用少切削液工藝和干式切削[1”11]。但在目前的技術(shù)條件下，加工硬質(zhì)材料時，少切削液工藝是最好選擇，而不宜使用干切削[12]。切削液的處理對環(huán)境存在著負(fù)面的影響[13]，并且散熱效率還有待提高。研究表明，無切削液工藝因為省去了冷卻潤滑和污水處理系統(tǒng)，因此對能耗降低、水污染治理都會具有積極意義[14]。另一方面，對于干式切削能耗和加工中心能效特性與濕式切削之間的差異，目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界還缺乏比較系統(tǒng)的認(rèn)識和研究。因此，本文主要討論CNC銑削工藝系統(tǒng)在干式切削加工條件下的主要工藝參數(shù)對加工中心能效指標(biāo)的影響，以揭示干式切削工藝的單位加工中心能耗的能效特性。然后在實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)曲面方法（response surface method，RSM)討論CNC銑削過程中工藝參數(shù)對切削能耗和加工中心能效的影響，找出能耗最低、能效最高的最優(yōu)工藝參數(shù)。1響應(yīng)曲面方法本文采用RSM研究分析不同切削參數(shù)變化給加工中心能耗帶來的影響。RSM是利用一系列數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，對系統(tǒng)輸人變量和響應(yīng)變量之間的關(guān)系進(jìn)行定量建模的方法[15]。通過RSM分析，可以定量描述同時變化的各輸人變量對各響應(yīng)變量的影響趨向，在變量空間中建立輸人變量與響應(yīng)變量之間的特性響應(yīng)曲面[16]。通過回歸方程建立響應(yīng)曲面，可以找出最快的上升路徑，得到一組使響應(yīng)變量達(dá)到最優(yōu)值的輸人變量[1T18]。RSM除了用于對加工中心能耗的研究，還用于切削刀具壽命和潤滑條件[|]的優(yōu)化，并擴展應(yīng)用于對加工表面粗糙度和切削力的響應(yīng)預(yù)測[2”]。與多數(shù)傳統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)處理方法相比，RSM的優(yōu)勢在于其使用非線性回歸模型去擬合響應(yīng)曲面，能有效提局te型響應(yīng)精度。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結(jié)束語：利用RSM建立了 XK713型CNC加工中心關(guān)于工藝參數(shù)的切削能耗模型，揭示了切削加工過程中工藝參數(shù)對加工中心能耗的某些影響特征。加工中心能耗隨著材料去除率的增大而減小，要想獲得較低的單位切削能耗和較高的加工中心能效，應(yīng)該盡可能選取較大的工藝參數(shù)。使用大工藝參數(shù)一方面可以縮短切削時間，降低加工中心總能耗，另一方面可以增加單位時間內(nèi)的金屬去除量。干切削條件下，刀具磨損加劇，工件發(fā)熱量和加工中心總能耗較大，這些因素對單位切削能耗和加工中心能效的影響顯著，抑制了工藝參數(shù)值增大對提高加工中心能效的作用。這是導(dǎo)致測試樣本中工藝參數(shù)最優(yōu)值均未出現(xiàn)在樣本參數(shù)******值上的原因。加工中心待機以及空載狀態(tài)的能耗很大，設(shè)計加工中心時應(yīng)該盡可能降低加工中心的待機及空載能耗，加工時則盡可能減少待機以及空載時間。利用RSM可以得到響應(yīng)曲面的最優(yōu)上升路徑即獲取最優(yōu)的工藝參數(shù)，從而有效降低單位切削能耗，提高加工中心能效。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！