数控立式加工中心主传动能耗模型
数控立式加工中心主传动系统一般包括电机驱动和机械传动两个部分，每个部分的能量消耗都十分复杂。但是，文献将主传动系统的功率简化为空载功率、切削功率和附加载荷损耗功率3个部分(图1)。其中，空载功率、切削功率和附加载荷损耗功率的定义如下:空载功率:机床主传动系统在某一指定转速下稳定运行且尚未加工的状态称为空载状态，其间所消耗的功率称为空载功率;切削功率:机床主传动系统在切削状态下用于去除工件材料所消耗的功率;附加载荷损耗:机床主传动系统由于载荷(切削功率)而产生的附加损耗。这部分损耗只在切削状态下存在。
从图1可以看出:数控立式加工中心主传动系统的输入功率可以分为空载功率、切削功率和附加载荷损耗功率:
其中:附加载荷损耗功率形成比较复杂，主要包括电机和机械传动部分在切削状态下产生的附加电损和机械损耗。同时，附加载荷损耗的测量也很复杂，不可能直接准确测量，附加载荷损耗与切削功率之比(负载载荷损耗系数)是一个0. 15 --0.25之间的常数。不过最新研究发现:附加载荷损耗系数不是一个常数，而是与切削功率成正比，即：
由式(1)、(2)可以得到:
由式(3)可知:知道测量出输人功率Pi，估计出空载功率Pu。，就可以估计出附加载荷损耗Pad和切削功率Pc，实现切削功率的在线估计。
