面向數(shù)控機床動態(tài)加工過程的能耗建模與仿真方法.pdf

1、節(jié)能減排是我國制造業(yè)的一項重要科技發(fā)展方向。機床是制造業(yè)的重要組成部分，而且我國量大面廣的機床的能耗總量巨大且有效能量利用率低。減少機床的能量消耗是我國制造業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的策略之一。機床能量消耗過程的評估和分析是減少機床能量消耗的基礎?，F(xiàn)有的機床能耗評估和分析的研究主要集中在機床的基礎性能耗、工藝性能耗和結構性能耗等方面的研究，缺乏對機床動態(tài)加工過程能耗的研究。為此，本論文針對數(shù)控加工過程中數(shù)控機床能量源多、加工任務及其加工參數(shù)的動態(tài)變

2、化等特點，提出了一種面向數(shù)控機床動態(tài)加工過程的能耗建模與仿真方法。
　　本文對數(shù)控機床的能耗動態(tài)性進行了分析。在對數(shù)控機床多能量源構成分析的基礎上，對數(shù)控機床加工過程能耗動態(tài)性進行分析，包括：分析了數(shù)控機床的能耗受動態(tài)變化加工任務的影響、分析了數(shù)控機床的能耗受機床及多能量源動態(tài)變化的運行狀態(tài)的影響、分析了數(shù)控機床多能量源的能耗受變化的加工參數(shù)的影響。在此基礎上，結合分層的面向對象 Petri網（HOONet）和部件能耗模型對數(shù)控機

3、床動態(tài)加工過程的能耗進行建模。其中，通過構建HOONet模型的幾何結構來對受數(shù)控機床及多能量源的運行狀態(tài)影響的能耗進行建模；通過定義 HOONet模型的著色 token及其相關屬性來對受數(shù)控機床的加工任務和加工參數(shù)影響的能耗進行建模；通過建立部件能耗模型來對受加工參數(shù)影響的能耗進行建模，為HOONet提供受加工參數(shù)影響的能耗數(shù)據(jù)。在以上研究的基礎上，采用 MATLAB/Stateflow語言對上述模型進行仿真實現(xiàn)。通過仿真三個工件的數(shù)控