机床的功率评估[外文翻译].doc

附件C：译文

机床的功率评估

第一章 绪论
在当今社会，节约能源在制造业中变得越来越重要，因为能源花费在不断增加。运作机床的费用一部分是由于它消耗的能源，而能量正变得越来越昂贵。曾经大量的廉价的自然资源,如煤和石油，社会意识到了这些资源的有限性，这些资源也变得越来越昂贵。这告诉人们尽可能要尽可能节约能源，要为下一代储备能源必须以最少的能源消耗去生产产品。
在制造业领域，大量能源投入生产有用的产品，一种产品的生产可分为许多步骤，每个步骤都需要大量的能量。能耗取决于两个因素：机器的消耗功率和机器完成一个工步花费的时间。功率是能量对时间积分的函数有：
P=de/dt
如果正如大多数机器，机器仅仅依靠电能去做功，那么功率可以由其他两个变量表达：电压v和电流i。电压和电流类比一股水流，电压是水温，电流是水流的大小。对于这水流，热量的大小是水温和水流大小的乘积的大小。同理，功率是电流和电压的乘积有：
P=v*i
在典型的电路连接中可知，电压（如水温）一般保持不变，而电流随时间变化。在电压不变的情况下，在电路中电流越大，消耗的功率越多。这种关系将用来分析在制造过程中不同工步下的功率消耗。
在加工过程中每个工步需要一定量的能量去完成。然而，每一工步的能量消耗不是表现出同样的规律，有些工步可能整个加工过程中都存在，而另一些可能仅仅在机器启动时存在。此外,一些系统的加工可能会持续整个加工过程，而另外的加工可能只持续一段生产时间。例如一个注塑机制造模具时的各个过程能量消耗。
注塑机将熔融的塑料注入一个铸型块，随着塑料流入铸模而塑料冷却，塑料成形类似铸模内部的形状。整个过程能被分成几个独立的过程，从机器开启到到模具出来各个过程显示在图1-1.当主机打开，这时计算机开启产生了初始的能量消耗并且运行整个机器加工周期。其次，加热器打开，它加热塑料颗粒使其溶化。