㶲耗散法对数控加工刀具路径能耗评估研究

作     者：韩军 熊凤生 姚晟 徐睿 HAN Jun;XIONG Feng-sheng;YAO Sheng;XU Rui

作者机构：内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第398卷第4期

页      面：118-124页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：内蒙古自治区自然科学基金(2019LH05010) 

主　　题：数控加工 能耗评估 刀具路径 耗散法 能耗源分析 

摘      要：针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究,基于㶲(yòng)分析理论提出了一种㶲(yòng)耗散方法,对不同刀具路径加工进行能耗的评估;㶲耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能耗源进行分析,并对各个能耗源进行数学建模,计算不同刀具路径加工情况下的能耗,通过比较不同刀具路径加工能耗的大小,在保证加工质量的前提下选择能耗较少的刀具路径,达到节能目的;最后分别使用三种不同的刀具路径对曲面进行加工实验,通过实验结果证明:实际加工的能耗与㶲耗散法评估的能耗一致,等间距环形刀具路径比往复刀具路径的总㶲能耗降低了10.93%,等间距环形刀具路径比斜45°刀具路径的总㶲能耗降低了15.24%,说明㶲耗散法评估刀具路径加工能耗是可行的;创新点在于提出了㶲耗散法,通过㶲耗散把电能和物料能等不同类型的能量转化为同一形式进行计算,使能耗评估更加全面。