精工加工中心主軸旋轉(zhuǎn)加速功率主要包含兩部分，一部分主要為用于維持主軸自 身旋轉(zhuǎn)所消耗的功率Pm,另一部分主要是克服主軸機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)慣量使機(jī)床主軸加速時(shí)所消耗的功率，這一部分功率等于主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量人、主軸電機(jī)角加速度和主軸電機(jī)加速度0的乘積，如式(5-6)所示，克服傳動(dòng)系統(tǒng)慣量所消耗的這 一部分能耗會(huì)隨著主軸變頻器的加速時(shí)間變化而變化。
論文課題來(lái)自于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)專用精工機(jī)床開(kāi)發(fā)中心，主要是研究精工外圓旋風(fēng) 銑床，圖1.1為外圓旋風(fēng)精工螺桿銑床。在此期間我與導(dǎo)師一起探討擬定的，主要是 對(duì)精工外圓旋風(fēng)銑床主軸軸承的油氣潤(rùn)滑進(jìn)行機(jī)理研究。軸承是機(jī)床主軸核心部件， 保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)機(jī)床正常工作十分重要[4]。對(duì)了使機(jī)床的工作順暢，對(duì)軸承進(jìn) 行有效的潤(rùn)滑也是至關(guān)重要的。
本章通過(guò)公式計(jì)算出油氣潤(rùn)滑的供油量，并且進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑軸承與油潤(rùn)滑軸承 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐性的證明了油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑效果更好。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究油氣潤(rùn)滑 系統(tǒng)參數(shù)（如潤(rùn)滑油種類、潤(rùn)滑油量、壓縮空氣壓力等）對(duì)軸承外圈溫升的影響。
本文參考了國(guó)內(nèi)外關(guān)于油氣潤(rùn)滑技術(shù)的各種研宄并且進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。對(duì)油氣潤(rùn) 滑系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研宄，分析了油氣潤(rùn)滑機(jī)理；研宄了彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑的潤(rùn)滑原 理，結(jié)合油氣潤(rùn)滑的特殊性，推導(dǎo)出來(lái)油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑機(jī)理；應(yīng)用熱阻網(wǎng)絡(luò)法對(duì)軸承 進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑的熱分析；并且通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證上述理論的正確性。本文在對(duì)數(shù) 控螺桿銑床主軸軸承油氣潤(rùn)滑機(jī)理的研究中,通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑機(jī)理、結(jié)構(gòu)及油 氣潤(rùn)滑參數(shù)獲得了如下主要結(jié)論：
五軸精工加工解決了企業(yè)生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求不斷提高之間的矛盾，降低了 生產(chǎn)成本，提升了我國(guó)制造業(yè)在世界市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，而高性能的精工系統(tǒng)是五 軸精工機(jī)床加工的關(guān)鍵。目前，國(guó)外已開(kāi)發(fā)出“軟PLC軟件包+1/0接口 ”的全 軟件的開(kāi)放式精工系統(tǒng)，大大提升了精工系統(tǒng)的性能，典型的有德國(guó)Power Automation公司的PA8000NT精工系統(tǒng)、美國(guó)MDSI公司的Open CNC精工系統(tǒng) 等，而軟PLC技術(shù)也已成為研究開(kāi)放式精工系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一[29]。
回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一個(gè)通過(guò)傳動(dòng)裝置支撐工件實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和分度，并配有夾緊裝 置的部件。它主要有三個(gè)功能：支撐工件、定位基準(zhǔn)和傳遞運(yùn)動(dòng)。它的性能要 求有兩點(diǎn)：一是尺寸要求，其臺(tái)面尺寸一定要容納加工工件的******輪廓尺寸；
PLC是執(zhí)行元件執(zhí)行動(dòng)作的發(fā)起者，是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的核心部件， PLC自身的性能也在一定程度上決定著試驗(yàn)臺(tái)整體性能，與此同時(shí)，PLC邏輯 程序的正確編寫也是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)是本次試驗(yàn)臺(tái)搭建過(guò)程中 的一個(gè)難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)。
在本章中主要以精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成特點(diǎn)和其功率損耗特性為研宄 主線展開(kāi)，首先介紹了精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，然后以精工加工中心主傳動(dòng) 系統(tǒng)的功率損耗成分為基礎(chǔ)，給出了負(fù)載和空載條件下精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的功 率平衡方程，為后續(xù)章節(jié)中準(zhǔn)確的建立精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)能耗模型以及運(yùn)行節(jié) 能措施的提出提供理論支撐。
精工機(jī)床作為機(jī)械加工系統(tǒng)的主體，其也是由若干個(gè)相互作用的能耗子系統(tǒng) 所構(gòu)成，主傳動(dòng)系統(tǒng)又作為機(jī)床的主要組成部分，其也是由若干個(gè)相互聯(lián)系的能 耗單元所組成，而精工加工中心作為應(yīng)用最為廣泛的一類機(jī)床，繼承了精工機(jī)床的一 般能耗特性和規(guī)律，因此精工加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)從能量的角度也可以看成是由若干 相互作用和相互依賴并具有特定功能的能耗單元組成，精工加工中心的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程伴隨著物料流、能量流和信息流，其能耗由直接切除金屬的切削能耗、支持系統(tǒng)工作的輔助設(shè)施能耗和系統(tǒng)各種能量損耗組成，精工加工中心作為應(yīng)用較為廣泛的一 種機(jī)床，其能量源也十分眾多，能耗去向不一，所以其能耗也較為復(fù)雜，以精工 銑床XK713為例，其中光電機(jī)就有7個(gè)，加上燈和驅(qū)動(dòng)器等其他電器元件，總的 能耗單元己經(jīng)達(dá)到10個(gè)以上，具體如表4.1所示。
本章主要圍繞如何選取合適的主軸變頻器加速時(shí)間來(lái)優(yōu)化主傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸 能耗展開(kāi)，通過(guò)降低主軸能耗達(dá)到降低主傳動(dòng)系統(tǒng)能耗的目的。首先分別給出了 主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸旋轉(zhuǎn)加速功率和能耗方程的詳細(xì)獲取方法，然后基于精工加工中心 XK713進(jìn)行了實(shí)例分析，最后根據(jù)精工加工中心參數(shù)列出了 4種可供選擇的精工加工中心 主軸變頻器旋轉(zhuǎn)加速時(shí)間方案，根據(jù)方案分別計(jì)算出了各自方案下的精工加工中心主 軸能耗，并最終通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析給出了最優(yōu)的主軸變頻器旋轉(zhuǎn)加速時(shí)間方案， 當(dāng)選取此種方案時(shí)，確實(shí)可以起到降低精工加工中心主軸能耗的效果，提升了主傳動(dòng) 系統(tǒng)的能效，從而實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能的目的。