[发明专利]一种机械加工车间工件能耗定额制定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能耗定额制定方法，特别涉及一种机械加工车间工件能耗定额制定方法。

背景技术

机械加工车间主要以机床为主体。机床及其机械加工系统量大面广，节能潜力和环境减排潜力大。工件能耗定额对于加强工件加工过程能量消耗过程管理、监控和提高能量效率均十分重要。目前关于机械加工工件能耗及其能耗预测已有一些研究。刘飞等人提出了数控机床服役过程的能量消耗的预测方法，该方法能够用于实际生产中的数控机床服役过程的能量预测；Dietmair A等人提出了一种基于统计的离散时间制定的机床和工厂能源消耗通用建模方法，该方法可以直接用于规划过程中，对不同场景下不同配置的能源消耗进行预测；Gutowski等人也对加工环境因素进行了一系列分析，介绍了加工过程的理论能量消耗模型。但以上这些方法都并未完全考虑工件加工全过程的能量消耗或对相关参数定义不明确，并不知道模型中相关参数值。因此，上述等方法并不能用于机械加工车间工件能耗定额的制定。

目前，在钢铁、化工等流程制造行业的产品能耗定额制定中已有不少成熟方法，但在量大面广的机械加工制造业中，由于其能耗规律的复杂性和动态变化性，其能耗定额制定非常困难，有关工件能耗定额制定的方法尚未找到，其能耗定额制定非常困难。因此，很难找到一个实用的工件能耗定额的制定方法。

发明内容

针对目前机械加工制造业缺少工件能耗定额制定方法的不足，本发明的目的是提出了一种基于车间设备、基础数据库和工艺方案的机械加工车间工件能耗定额制定方法，实现机械加工制造业工件加工全过程能耗定额的制定。

为实现以上目的，本发明采用了如下的技术手段：

一种机械加工车间工件能耗定额制定方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)根据车间设备预先建立能量消耗基础数据库,包括：待机功率数据库、启动能耗数据库、空载功率数据库、载荷损耗系数数据库、转运功率数据库和车间辅助设备功率数据库；

(2)根据工件工艺方案对加工工件所需的能耗工步进行分类及其数量确定，并获取各类工步与能耗有关的计算数据，包括：待机能耗工步的机床待机时间，启动能耗工步的机床主轴转速，空载能耗工步的机床主轴转速及空载运行时间，切削能耗工步的机床主轴转速、进给量、背吃刀量及切削时间和工件材料等，间停能耗工步的机床间停时间，转运能耗工步的转运设备及转运时间，以及车间辅助设备的额定功率和工作时间等数据；

然后对待机、启动、空载、切削、间停、转运等各类能耗工步的能耗以及车间辅助设备分摊能耗进行计算获取；

(3)对全部工步能耗及分摊能耗求和确定该工件加工全过程中所需的总能量，即为该工件的能耗定额；该工件的能耗定额计算方法如下：