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一種通用的機械加工系統能量效率評價方法
萬方數據

本文摘自萬方數據,如有侵權請聯系作者郵箱(wuason@dghonghai.cn)

摘要:

為了認識機械制造行業的能量消耗水平、提出可操作性強且應用性好的能量效率評價方法,基于機械加工車間能量效率模型及評價指標體系等前期研究成果,提出一套通用的機械加工系統能量效率評價方法框架及其關鍵技術.該方法包括能量效率評價邊界劃分、能量效率評價指標確定、能量效率數據收集、能量效率評價工具選擇、能量效率評價結果輸出和能量效率水平分析6個步驟.基于實用性提出一套面向工藝(設備)層和車間系統層的機械加工系統能量效率評價指標,系統反映了微觀上的工件加工工藝能量效率和宏觀上的產品單位產量能量效率;從數據可獲得性出發給出一種結構化與面向對象相結合的能量效率數據獲取方法.通過案例研究驗證了該能量效率評價方法的有效性.詳細闡述了機械加工系統的能量效率評價流程和關鍵技術,增強了能量效率評價的操作性.


機械加工設備(工藝)能量消耗是機械加工系統 能量消耗的主體,其能量消耗過程和能效評價也最 復雜,是目前國際上的研究熱點。一般認為,機械加 工設備能耗分為固定能耗和可變能耗,有效能量占 設備總能量的比重可能會很低。而且不同的加工參 數和刀具路徑會影響機械加工過程的能量消耗,不 同加工工藝的能耗特性將呈現不同的態勢。例如 Balogun等[12]研究了銑床加工參數(如刀具切削角 度)對切削比能的影響,并分析得到能效很好的切削 寬度和切削深度。

綜上所述,加工系統能量效率評價是一個復 雜的系統工程,目前國內外尚無一套標準的機械加工 系統能量效率評價方法;機械加工系統是產品生產的 復雜載體,跨越了產品、車間、任務、制造單元和生產 設備等不同層次,每個層次的能量消耗有其基本特 征,機械加工系統的能效評價也應具有明顯的層次 性,基于每個層次的能量特性采用不同的能效指標; 另一方面,考慮加工過程能量效率評價的復雜性,需 要給出可操作性強的能量效率數據獲取方法來指導 企業的實際操作,且既要保證數據的精度又要降低獲 取的難度。

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