干铣削工艺参数对机床能耗影响的特性曲面分析方法

摘要

高速数控铣削是高精度表面和复杂形面加工的重要工艺方法.在切削原理没有根本性改进的条件下,通过使用恰当的工艺条件和工艺参数协调加工过程,降低机床切削能耗,是实现表面加工绿色节能的重要手段.特性曲面分析方法(Response Surface Method,RSM)通过对数控铣床干切削加工过程的实时功率进行数据采集和分析处理,描述数控铣削加工各主要工艺参数与切削能耗、机床能耗、单位能耗之间的定量关系,建立各工艺影响因素对机床系统单位能耗及总能耗影响的二次回归方程,最终确定该方程的各回归系数.通过RSM方法可以掌握不同工艺条件和参数对制造系统绿色性能指标的影响,从而实现数控铣削加工能耗的最小化和机床能效的最大化.通过对RSM方法的结果进行分析,讨论了增大工艺参数和材料去除率对降低机床能耗,以及降低机床基础能耗和空载能耗对提升机床能效的积极作用.