一种电能分析及优化方法技术

本发明专利技术提供了一种电能分级及优化方法，包括如下步骤：S1)提取待加工部件的加工特征并根据所述加工特征计算所述待加工部件加工时每个工步的消耗电能大小，所述加工特征为所述待加工部件加工时的加工状态；S2)根据所述待加工部件加工时必要的工步顺序规则设定加工工艺规则；S3)根据所述加工工艺规则将所述既定工步重新组合为优化工步的合集，所述优化工步的合集通过根据所述加工工艺规则将所述每个工步按不同的可以互换组合的排列组合方式生成；S4)导入预设信息并根据所述预设信息计算所述优化工步的合集并挑选出电能利用率最高的优化工步；S5)将所述电能利用率最高的优化工步用于所述待加工部件的加工。化工步用于所述待加工部件的加工。化工步用于所述待加工部件的加工。

【技术实现步骤摘要】
一种电能分析及优化方法


[0001]本专利技术属于数控加工领域，尤其属于数控加工的电能分析领域
。

技术介绍

[0002]大型模具等产品的加工广泛使用数控机床
。
其中，数控机床中使用的数控程序
(
简称
NC
程序
)
是数控加工的信息载体核心
。
数控程序包含了，加工工艺切削参数
(
转速
、
进给
、
吃刀量
)
数据
、
加工顺序以及加工工艺特征性项
。
尤其是在汽车行业，大型模具等产品的加工都按汽车制造厂家统一的
、
事先规定的标准编写
。
[0003]现有技术中，数控机床利用分时电费节省主要依靠储能及在谷电时加工来实现
。
在谷电时加工是指在收取低价电费时启动机器进行加工
。
分时电费储能是指在实际生产中由于大多地区采用的是分时电价的收费策略，电力供应高峰时段电价较高的时候，将电能储存在储能设备中，然后在电价较低的时段释放出来使用，以节约用电成本的一种策略
。
其原理是利用储能设备
(
如电池
)
在低电价时充电，然后在高电价时放电，从而平衡用电成本和电力需求
。
[0004]但是，在实际生产中使用储能来实现分时电费的节省需要增加储能设备，需要大量投资
。
并且电能的存储和利用转换都存在一定的损耗，造成浪费
。
在使用在谷电时加工时，由于某些设备如压缩空气泵
、
空调等设备频繁的启动
/
停止会导致设备故障，亦会对生产导致很大影响
。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本申请的目的在于，提供一种数控机床的电能分级及优化系统，实现在生产过程中对电能利用率最高的工步的优化
。
[0006]本申请实施例提供了一种电能分级及优化方法，包括如下步骤：
[0007]S1)
提取待加工部件的加工特征并根据所述加工特征计算所述待加工部件加工时每个工步的消耗电能大小，所述加工特征为所述待加工部件加工时的加工状态；
[0008]S2)
根据所述待加工部件加工时必要的工步顺序规则设定加工工艺规则，所述加工工艺规则进一步包括确定优先级，所述优先级基于工艺步骤类型及加工对象类型而确定；
[0009]S3)
根据所述加工工艺规则将所述既定工步重新组合为优化工步的合集，所述优化工步的合集通过根据所述加工工艺规则将所述每个工步按不同的可以互换组合的排列组合方式生成；
[0010]S4)
导入预设信息并根据所述预设信息计算所述优化工步的合集并挑选出电能利用率最高的优化工步，所述预设信息包括电费收费标准
、
加工功耗划分
、
所述待加工部件的加工起始时间及电能经济加工规则，所述电费收费标准包括在不同时间段收取的电费，所述不同时间段包括高峰时段
、
平峰时段及低谷时段，所述加工功耗划分包括高功耗工步及低功耗工步；
[0011]S5)
将所述电能利用率最高的优化工步用于所述待加工部件的加工
。
[0012]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述加工特征用关键字段表征，所述关键字段包括加工特征代号
、
工步加工方式
、
刀具补偿方式
、
切削参数
、
加工位置及切削轨迹长度信息
。
[0013]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述工艺步骤类型进一步包括对同一面的精铣
、
半精铣及粗铣，所述优先级包括粗铣大于半精铣大于精铣
。
[0014]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述加工对象类型进一步包括对同一孔的镗孔
、
扩孔
、
铰孔
、
攻丝
、
铣孔及钻孔，所述优先级包括镗孔与扩孔的优先级相等，铰孔和攻丝的优先级相等，铰孔和攻丝的优先级小于镗孔和扩孔，镗孔和扩孔的优先级小于钻孔和铣孔
。
[0015]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述加工工艺规则所述加工工艺规则还包括特殊工艺限制条件，所述特殊工艺限制条件包括：粗铣加工时不开切削液泵和在钻孔前需要粗铣孔所在的表面
。
[0016]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述高功耗工步进一步包括：粗铣
、
大孔钻
、
粗镗及大孔攻丝
。
[0017]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述低功耗工步进一步包括：半精铣
、
精铣
、
半精镗
、
精镗
、
铰削及小孔攻丝
。
[0018]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述电能经济加工规则进一步包括将高功耗工步设置在低谷时段及平电时段，将低功耗工步设置在高峰时段
。
[0019]进一步，所述的电能分级及优化方法，所述预设信息还包括削参数优化，所述切削参数优化用于在加工时间无规定的情况下，降低加工时的总耗电量
。
[0020]本申请实施例提供的技术方案具有如下优点：
[0021]1.
由于采用了分析关键字段，从而能计算出待加工部件每个工步的消耗电能大小；
[0022]2.
由于采用了加工工艺规则，从而使新生成优化工步的合集可用于待加工部件；
[0023]3.
由于采用了电能经济加工规则，进一步缩限优化工步的集合，从而降低了系统整体的计算量，增加了电能的经济性；
[0024]4.
由于将电能利用率最高的优化工步用于待加工部件，从而降低了生产成本，节约了能耗
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法流程图；
[0026]图
2a
为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例第一流程图；
[0027]图
2b
为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例第二流程图；
[0028]图
2c
为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例第三流程图；
[0029]图3为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例绘制的工艺
路线图；
[0030]图4为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例的每把刀所用电费示意图；
[0031]图5为使用本专利技术实施例优选的电能分级及优化方法的具体应用示例的每把刀占比情况示意图
。
具体实施方式
[0032]为使本申请实施的目的
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电能分级及优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)
提取待加工部件的加工特征并根据所述加工特征计算所述待加工部件加工时每个工步的消耗电能大小，所述加工特征为所述待加工部件加工时的加工状态；
S2)
根据所述待加工部件加工时必要的工步顺序规则设定加工工艺规则，所述加工工艺规则进一步包括确定优先级，所述优先级基于工艺步骤类型及加工对象类型而确定；
S3)
根据所述加工工艺规则将所述既定工步重新组合为优化工步的合集，所述优化工步的合集通过根据所述加工工艺规则将所述每个工步按不同的可以互换组合的排列组合方式生成；
S4)
导入预设信息并根据所述预设信息计算所述优化工步的合集并挑选出电能利用率最高的优化工步，所述预设信息包括电费收费标准
、
加工功耗划分
、
所述待加工部件的加工起始时间及电能经济加工规则，所述电费收费标准包括在不同时间段收取的电费，所述不同时间段包括高峰时段
、
平峰时段及低谷时段，所述加工功耗划分包括高功耗工步及低功耗工步；
S5)
将所述电能利用率最高的优化工步用于所述待加工部件的加工
。2.
根据权利要求1所述的电能分级及优化方法，其特征在于，所述加工特征用关键字段表征，所述关键字段包括加工特征代号
、
工步加工方式
、
刀具补偿方式
、
切削参数
、
加工位置及切削轨迹长度信息
。3.
根据权利要求1所述的电能分级及优化方法，其特征在于，所述工艺步骤类型进一步包括对...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛飞，王康辉，孙云峰，王冬，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：