數(shù)控銑床作為目前應(yīng)用最廣泛的制造業(yè)裝備之一,量大面廣,但往往存在能耗高、能量利用率低的缺點(diǎn)。對數(shù)控銑床能耗的研究,既可緩解制造業(yè)對環(huán)境的壓力,又可降低制造企業(yè)的運(yùn)營成本。本文在國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275365)、國家863計(jì)劃項(xiàng)目(2014AA041504)資助下,以數(shù)控銑床中能量需求最大的主傳動系統(tǒng)為研究對象,對其能耗建模及能耗優(yōu)化問題開展研究,旨在為數(shù)控銑床節(jié)能加工技術(shù)提供支撐。首先,分析主傳動系統(tǒng)能耗的復(fù)雜性及其產(chǎn)生原因,并計(jì)算主傳動系統(tǒng)啟動、準(zhǔn)備、空載及負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的能耗,利用業(yè)務(wù)流程建模規(guī)范BPMN2.0(business process modeling notation2.0)的符號及語義對主傳動系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行流程及能耗單元間配合關(guān)系進(jìn)行描述,構(gòu)建主傳動系統(tǒng)BPMN能耗模型,并通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)主傳動系統(tǒng)運(yùn)行能耗的準(zhǔn)確計(jì)算。其次,建立以切削速度、進(jìn)給量、切削深度為優(yōu)化變量、以主傳動系統(tǒng)能耗為優(yōu)化目標(biāo)的能耗優(yōu)化模型;利用帶變異算子的人工魚群算法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解。以某凸臺零件的加工過程為例對上述模型求解方法的可行性和有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,集成以上模型...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 論文選題背景及意義
        1.1.1 論文選題背景
        1.1.2 論文選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)控機(jī)床能源消耗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)控機(jī)床工藝參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 論文課題來源
    1.4 論文體系結(jié)構(gòu)及研究內(nèi)容
第2章 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗特性分析
    2.1 數(shù)控銑床能耗構(gòu)成
    2.2 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗特性
        2.2.1 主傳動系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析
        2.2.2 主傳動系統(tǒng)能耗單元配合關(guān)系分析
    2.3 主傳動系統(tǒng)各運(yùn)行狀態(tài)下的能耗計(jì)算
        2.3.1 啟動狀態(tài)下的主傳動系統(tǒng)能耗
        2.3.2 準(zhǔn)備狀態(tài)下的主傳動系統(tǒng)能耗
        2.3.3 空載狀態(tài)下的主傳動系統(tǒng)能耗
        2.3.4 負(fù)載狀態(tài)下的主傳動系統(tǒng)能耗
        2.3.5 主傳動系統(tǒng)運(yùn)行總能耗
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于BPMN2.0 的數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗建模
    3.1 基于主傳動系統(tǒng)能耗特性的BPMN元素符號定義
    3.2 主傳動系統(tǒng)BPMN能耗模型構(gòu)建流程
    3.3 案例分析
        3.3.1 主傳動系統(tǒng)BPMN能耗模型
        3.3.2 計(jì)算能耗的獲取
        3.3.3 測量能耗的獲取
        3.3.4 結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 面向數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗的切削參數(shù)優(yōu)化
    4.1 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗優(yōu)化模型
        4.1.1 約束條件
        4.1.2 優(yōu)化變量
        4.1.3 優(yōu)化目標(biāo)
    4.2 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗優(yōu)化模型求解
        4.2.1 人工魚群算法概述
        4.2.2 帶變異算子的人工魚群算法
    4.3 案例分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)條件
        4.3.2 優(yōu)化結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗優(yōu)化支持系統(tǒng)
    5.1 軟件系統(tǒng)功能與總體框架
    5.2 軟件系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)及運(yùn)行流程
        5.2.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
        5.2.2 系統(tǒng)工作流程
    5.3 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)能耗優(yōu)化支持系統(tǒng)應(yīng)用
        5.3.1 系統(tǒng)主界面
        5.3.2 能耗特性分析模塊
        5.3.3 能耗優(yōu)化模塊
        5.3.4 用戶管理模塊功能及應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號：3949551