機械加工系統能源消耗研究現狀|加工中心
1.2國內外研究現狀1.2.1機械加工系統能源消耗研究現狀機械加工系統主要由機床、刀具和工件構成，其中最重要的組成部分為機床， 而機械加工過程實質上是工件通過機床進行材料去除的過程，這一過程中消耗了大量能量并伴隨著多種廢棄物的排放，因此機械加工系統中的資源消耗和環境影響成 為了國內外學者的重點研究方向。當下在機械制造業領域大規模的推廣和實施綠 色制造技術可以有效的應對該領域的能耗和環境污染等問題，與世界范圍內的可 持續發展戰略不謀合而。早在2011年8月，CIRP召開的第18屆會議上就再次強 調了能量優化在可持續發展中的重要地位。目前，世界上許多國家或者高校科研機 構己對機械加工系統中的資源消耗和環境影響開展了大量研宄，并取得了一定成 果。如：美國希望通過頒布能源新法案鼓勵企業和個人更多的使用節能和清潔能源產 品，并在其能源部門下設了以提高國內企業生產過程能量效率為目標的專門研宄 機構“制造業評估中心” [8]，著重對制造企業的能耗狀況進行評估和改善，該機 構主要依托于佐治亞理工學院（Georgia Institute of Technology)、密歇根大學 (University of Michigan)等多所世界級名校；還成立了能效委員會來推動國內能 效政策法案的實施[9]。歐盟將提高能源利用率定為能源政策四大目標之一，相繼發布了如EuP/ErP 等節能和提高能效的指令，近年來歐盟也推出了新型制造計劃[1()],期望改善目前 制造業能耗高的現狀；日本則通過建立節能管理體系，促使企業不斷開發新的節 能技術。美國麻省理工大學、美國加州大學伯克利分校、美國喬治亞理工學院、 德國斯圖加特大學、英國羅浮堡大學等著名高校對綠色設計、產品生命周期評價、 制造過程建模仿真、產品循環再利用、再制造等方面進行了研宄[1()_14];Yingying Seow教授[15]等人提出了一種機械加工產品能耗仿真模型，在該模型 中可以對機械加工過程中的多種參數進行預設，從而方便人們了解加工過程中各種 參數對能耗的影響，大大降低了實驗成本。美國麻省理工學院的Timothy Gutows ki教授[16_18]所在的環境友好型團隊，重點對機械加工制造過程中的能量消耗以及 碳排放等問題做了較為詳細的研宄工作，特別是在機械加工工藝領域中的能耗特 性方向。美國加州伯克利大學的Bauer D J[19]教授團隊也是長期針對機加工過程 能量狀況做了十分細致的研宄工作，建立了多個能耗模型，在該文獻中基于精工 磨削加工能耗作者建立了一個機床磨削集成模型，該模型可以較為準確的評估機 床加工不同工件材質表面和機床在不同加工參數下的磨削能量消耗值。德國C,Her rmarni教授[2()]等人在第18屆CIRP國際工程會議出版的論文集中指出可利用能效 分析的手段實現可持續性制造，該方法主要包括工藝過程能效、機床能效等方面的 內容，該理論的提出為后續機床能效等方面的研宄提供了很有價值的參考。早在2008年，英國布魯內爾大學的K.Cheng[21]W宄團隊就對制造過程的能耗 問題提出了以下建議：機床加工過程中能耗主要包括有效能耗和輔助能耗，必須降低機床輔助能耗，提高機床加工能效，減少機床閑余空置時間，提高機床負載 率。德國斯圖加特大學的Verl[22]教授的研宄團隊在優化制造系統能量消耗方面也 做了較為細致的研宄工作，該研宄團隊利用仿真技術提出了一種制造系統能耗建 模的新方法。目前在國內，清華大學在電子產品綠色拆解，重慶大學在機床能源消耗，上 海交通大學在汽車零部件再制造，裝甲兵工程學院在廢舊發動機綠色再制造，合 肥工業大學在產品全生命周期綠色設計，浙江大學在制造過程碳排放的建模與算 法，中國科技大學在批調度節能優化，華中科技大學在機電產品綠色設計與評 價，山東大學在綠色產品方案設計與建模，南昌大學在機電產品節能設計等方面 展開研宄；另外，哈爾濱工業大學、大連理工大學、安徽工程大學、也包括武漢科 技大學等也紛紛組建了綠色制造研宄團隊。這些研宄團隊從加工設備能耗、制造 過程能耗、制造系統能效評估與優化等方面展開對制造系統能耗問題的研究，也 取得了多項研宄成果。重慶大學劉飛[23]團隊先后承擔了多項國家課題，經過細致嚴謹的研究搭建起 了綠色制造的理論框架和技術，并建立了多源能量流的機械加工系統能耗模型； 清華大學與國外從事相關研宄的著名研宄團隊建立了長期合作關系，期間主要對 產品進行LCA建模，系統的分析產品的各項資源消耗屬性[24]。國內其他各大院校和科研機構，都在各自特色研究領域長期開展機械加工系 統資源消耗屬性的技術研宄工作，目前國內形成了多支科學嚴謹，技術骨干年 輕化的研究團隊，為我國機械加工系統能耗領域培養了眾多青年人才，也為 綠色制造技術在我國的持續發展奠定了堅實的基礎[25]。本文采摘自“精工加工中心主傳動系統能耗特性及運行節能技術研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！