機(jī)械加工系統(tǒng)能源消耗研究現(xiàn)狀|加工中心
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1機(jī)械加工系統(tǒng)能源消耗研究現(xiàn)狀機(jī)械加工系統(tǒng)主要由機(jī)床,、刀具和工件構(gòu)成,，其中最重要的組成部分為機(jī)床,， 而機(jī)械加工過程實質(zhì)上是工件通過機(jī)床進(jìn)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(jī)械加工系統(tǒng)中的資源消耗和環(huán)境影響成 為了國內(nèi)外學(xué)者的重點研究方向,。當(dāng)下在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模的推廣和實施綠 色制造技術(shù)可以有效的應(yīng)對該領(lǐng)域的能耗和環(huán)境污染等問題,，與世界范圍內(nèi)的可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)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(qiáng) 調(diào)了能量優(yōu)化在可持續(xù)發(fā)展中的重要地位。目前,，世界上許多國家或者高?？蒲袡C(jī) 構(gòu)己對機(jī)械加工系統(tǒng)中的資源消耗和環(huán)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(yè)和個人更多的使用節(jié)能和清潔能源產(chǎn) 品,，并在其能源部門下設(shè)了以提高國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)過程能量效率為目標(biāo)的專門研宄 機(jī)構(gòu)“制造業(yè)評估中心” [8],，著重對制造企業(yè)的能耗狀況進(jìn)行評估和改善,，該機(jī) 構(gòu)主要依托于佐治亞理工學(xué)院（Georgia Institute of Technology),、密歇根大學(xué) (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(nèi)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(biāo)之一,，相繼發(fā)布了如EuP/ErP 等節(jié)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(yè)能耗高的現(xiàn)狀,；日本則通過建立節(jié)能管理體系,，促使企業(yè)不斷開發(fā)新的節(jié) 能技術(shù)。美國麻省理工大學(xué),、美國加州大學(xué)伯克利分校,、美國喬治亞理工學(xué)院、 德國斯圖加特大學(xué),、英國羅浮堡大學(xué)等著名高校對綠色設(shè)計,、產(chǎn)品生命周期評價、 制造過程建模仿真,、產(chǎn)品循環(huán)再利用,、再制造等方面進(jìn)行了研宄[1()_14];Yingying Seow教授[15]等人提出了一種機(jī)械加工產(chǎn)品能耗仿真模型，在該模型 中可以對機(jī)械加工過程中的多種參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè),，從而方便人們了解加工過程中各種 參數(shù)對能耗的影響,，大大降低了實驗成本。美國麻省理工學(xué)院的Timothy Gutows ki教授[16_18]所在的環(huán)境友好型團(tuán)隊,，重點對機(jī)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(xì)的研宄工作,，特別是在機(jī)械加工工藝領(lǐng)域中的能耗特 性方向。美國加州伯克利大學(xué)的Bauer D J[19]教授團(tuán)隊也是長期針對機(jī)加工過程 能量狀況做了十分細(xì)致的研宄工作,，建立了多個能耗模型,，在該文獻(xiàn)中基于精工 磨削加工能耗作者建立了一個機(jī)床磨削集成模型，該模型可以較為準(zhǔn)確的評估機(jī) 床加工不同工件材質(zhì)表面和機(jī)床在不同加工參數(shù)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(xiàn)可持續(xù)性制造,，該方法主要包括工藝過程能效、機(jī)床能效等方面的 內(nèi)容,，該理論的提出為后續(xù)機(jī)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(nèi)爾大學(xué)的K.Cheng[21]W宄團(tuán)隊就對制造過程的能耗 問題提出了以下建議：機(jī)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(jī)床輔助能耗,，提高機(jī)床加工能效,，減少機(jī)床閑余空置時間，提高機(jī)床負(fù)載 率,。德國斯圖加特大學(xué)的Verl[22]教授的研宄團(tuán)隊在優(yōu)化制造系統(tǒng)能量消耗方面也 做了較為細(xì)致的研宄工作,，該研宄團(tuán)隊利用仿真技術(shù)提出了一種制造系統(tǒng)能耗建 模的新方法。目前在國內(nèi),，清華大學(xué)在電子產(chǎn)品綠色拆解,，重慶大學(xué)在機(jī)床能源消耗，上 海交通大學(xué)在汽車零部件再制造,，裝甲兵工程學(xué)院在廢舊發(fā)動機(jī)綠色再制造,，合 肥工業(yè)大學(xué)在產(chǎn)品全生命周期綠色設(shè)計，浙江大學(xué)在制造過程碳排放的建模與算 法,，中國科技大學(xué)在批調(diào)度節(jié)能優(yōu)化,，華中科技大學(xué)在機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計與評 價，山東大學(xué)在綠色產(chǎn)品方案設(shè)計與建模,，南昌大學(xué)在機(jī)電產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計等方面 展開研宄,；另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué),、大連理工大學(xué),、安徽工程大學(xué)、也包括武漢科 技大學(xué)等也紛紛組建了綠色制造研宄團(tuán)隊,。這些研宄團(tuán)隊從加工設(shè)備能耗,、制造 過程能耗、制造系統(tǒng)能效評估與優(yōu)化等方面展開對制造系統(tǒng)能耗問題的研究,，也 取得了多項研宄成果,。重慶大學(xué)劉飛[23]團(tuán)隊先后承擔(dān)了多項國家課題，經(jīng)過細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯看罱ㄆ?了綠色制造的理論框架和技術(shù),，并建立了多源能量流的機(jī)械加工系統(tǒng)能耗模型； 清華大學(xué)與國外從事相關(guān)研宄的著名研宄團(tuán)隊建立了長期合作關(guān)系,，期間主要對 產(chǎn)品進(jìn)行LCA建模,，系統(tǒng)的分析產(chǎn)品的各項資源消耗屬性[24]。國內(nèi)其他各大院校和科研機(jī)構(gòu),，都在各自特色研究領(lǐng)域長期開展機(jī)械加工系 統(tǒng)資源消耗屬性的技術(shù)研宄工作,，目前國內(nèi)形成了多支科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)骨干年 輕化的研究團(tuán)隊,，為我國機(jī)械加工系統(tǒng)能耗領(lǐng)域培養(yǎng)了眾多青年人才,，也為 綠色制造技術(shù)在我國的持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)[25],。本文采摘自“精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗特性及運行節(jié)能技術(shù)研究”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù),、表格,、圖片、內(nèi)容無法顯示,，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章,！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明,！