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产品名称:防护罩设备存放状态:仓库存放状态:正常使用成色:全新
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会议主题,提出“为了确保制造业创新与发展,必须准确评价制造过程与系统的能量消耗状况”[6]。2011年8月,第28届IMC会议再次强调能量消耗优化对可持续发展的重要性,并设有一个能量监控和分析的分会场,专门讨论制造过程的能量消耗评价和研究[7]。此外,第18届CIRP生命周期工程国际会议lun文集《制造可持续性的全球本土解决方案》中提出,将能效分析作为制造可持续性实现的重要技术手段并于2012年4月30日发布了投票稿;由此可以预见,不久的将来,机床的能耗指标将成为机床产品的一个重要评价指标[9]。综上所述,机械制造系统的能效评价研究已经在国际上兴起。但是,现有的研究还比较分散,且由于机械制造系统具有涉及面广和制造过程复杂等特点,因此机械制造系统的能效评价中的许多问题还有待解决。因此,本文在多年研究的基础上,参考国内外大量文献,对机械制造系统能效评价的特点、研究现状及发展趋势进行了综述。系统能效评价包括制造系统能量消耗状态及能量消耗过程的分析评价以及在此基础上对能量效率的评价。机械制造系统是由切削加工、压力加工、铸造、焊接、加工、热处理、覆盖层、装配与包装和其他等9类工艺[10]及其相应设备构成的将原材料(含半成品)转变为产品或半成品的输入输出系统。从能量消耗的角度看,机械制造系统是由机床(切削加工机床、压力加工机床)、铸造设备等机械设备及其相应的工艺过程为能量消耗主体的制造系统。机械制造系统能耗主体构成的多样性及复杂性、能量消耗状态及能量消耗过程的动态变化性及随机性、机械产品的生命周期能耗特性等多方面原因,使得机械制造系统能效评价相对于化工、冶金等制造系统的能效评价要复杂和困难得多。因此,首先对机械制造系统能效评价的复杂特点进行分析。机械制造系统涉及多种机械设备,其中加工设备就有九大类,辅助设备也有运输设备、检测设备、照明设备等多种,每种设备又由多个能量消耗源组成。以普通车床为例,普通车床包括主传动系统、冷却系统、架快速移动系统、照明和信号灯系统等。而数控机床就复杂得多,如YD31125CNC6数控滚齿机包括主传动系统、进给系统、液压系统、静压系统、冲屑系统、冷却系统等多个能量消耗系统,每个能量消耗系统又由多个能量消耗源组成,见表1。机械制造系统能量消耗的多能量源特点意味着能效的深化评价需面向多能量源进行。机械制造系统是产品生产的复杂载体,跨越产品、车间、任务、制造单元和生产设备等不同层次,每个层次的能量消耗都有其基本特征。如设备层能耗是机械制造系统的主体,而车间层除了加工设备消耗能量以外,一些辅助设备也要消耗能量。对于产品能耗而言,则要考虑从原材料准备,零部件生产,产品组装、使用到回收处理等所有阶段的产品全生命周期过程能耗。因此,机械制造系统能量消耗状态以及能量效率也存在层次分布特性。某一时段内机械制造系统的能量消耗呈现复杂的动态变化特性。仅以其中的机床能量消耗过程为例:某机床加工一个简单工件的能量消耗过程可以看出,机械加工设备的能量消耗变化体现在以下三个方面:一是机床启动过程的功率变化;二是不同加工工序能量消耗规律各异;三是每道加工工序的输入功率随时间发生的变化。机械加工设备能耗过程的动态变化直接造成机械制造系统能耗过程及其瞬态能量效率复杂多变。机械产品的能量消耗贯穿于产品从原材料准备到零部件生产,产品组装、运输、使用和回收处理的整个生命周期,如图3所示。机械产品(例如汽车、机床等)在生命周期各阶段均需能量支撑;同时,机械制造产品在生命周期不同阶段的能量消耗特性大不相同,需要对每个阶段的能量特性进行深入分析。因此,机械制造系统能效评价需考虑产品生命周期全过程的能量消耗和能量效率问题。现有的机械制造系统能效评价的研究内容可以归结为三类:一是机械制造系统总体能效评价;二是产品能效评价;三是机械设备和工艺能效评价。机械制造系统总体能效评价是对机械制造系统的综合能量消耗效率进行评价,一般以生产企业的整体能耗作为研究对象。比较成功的制造系统能效评价实践是美国IAC的评价体系。IAC的评价内容[3]包括:能量和废弃物成本评价、电能评价、热能评价、能源的原动机评价、冷却系统评价、供热通风与空气调节系统评价和废弃物评价等。瞬时能量效率是指机械制造系统在某一时刻的有效能量变hua率与输入能量变hua率的比值。对于主要消耗电能的机械制造系统,其瞬时能量效率为有效输出功率与输入功率的比值。例如,对于金属切削机床,有效能量一般理解为直接对工件进行切削加工的能量,其瞬时能量效率为机械制造系统过程能量效率是指某个制造过程或某个时间段的有效能量或有效产出与输入能量的关系。可见,过程能量效率指标包括有效能量和有效产出两种定义法。机械制造系统过程能量效率的有效能量定义是指某个制造过程或某个时间段的有效能量与系统消耗能量的比值。例如,一个工件的切削加工过程的能量效率E可定义为工件加工过程的有效能量和消耗总能量的比值[23],即过程能量效率的有效产出定义又称“比能”定义。比能是系统消耗能量与系统有效产出的比值式中,Ei为输入能量;Eo为输出能量;Oe为有效产出,包括有效经济、物质产出量(如材料切除体积、产品个数等)。机械制造系统是产品生产的复杂载体,跨越产品、车间、任务、制造单元和生产设备等不同层次,每个层次的能量消耗都有其基本特征。机械制造系统的能效评价也应具有明显的层次性,可分为产品层、车间层、任务层、制造单元层和设备层;每个层次都有其能效指标或指标体系。而且,考虑到制造过程能量消耗的不确定性,对其能效评价要符合过程特性,即,既要分析机械制造系统能量消耗状态,又要评价其能量消耗过程。进一步讲,针对过程能量效率评价,结合有效能量指标和比能指标,从不同角度反映机械制造系统的能效。机械制造系统能量消耗指标的计算需要基于大量基础数据,特别是各种工艺和各种设备及其各种状态的能耗基础数据,这就需要建立机械制造系统能效评价的基础数据库。基础数据库的建立需要基于大量实验,包括各种设备在各种加工条件下的空载实验和加工实验,工作量巨大。基础数据库的建立将为能量效率的深度评价和生产设备的节能性运行、工艺路线节能性优化、工艺参数节能性优化等节能措施分析奠定基础。通过机械制造系统能量消耗评价,建立各种制造任务的能量消耗定额,可为企业节能生产战略决策提供基础数据,也可为和行业制定能耗定额标准、强化节能措施提供基础数据。所谓能量消耗定额是指在一定的条件下,为生产单位产品或完成单位工作量,合理消耗能源的数量标准。科学的能量消耗定额能够反映制造过程中能源消耗的客观规律,是能源利用率考核和的依据。由前文所述机械制造系统能量消耗的四大特点可知,机械产品和制造任务的能量消耗定额问题特别复杂,尚有待深入研究。机械制造系统能效评价过程的标准化包括能量消耗边界划分的标准化和评价方法及评价流程的标准化。边界划分对能量效率分析影响很大,同一制造任务,由于分析边界不一样,计算出来的能量消耗量会有数量级的区别。目前虽然已有一些典型产品和加工工艺的能量消耗量参考数据,但是对边界的划分不统一,给工业企业应用带来不便。此外,一套标准的能效评价方法及评价流程于能效评价推广,方便广大企业开展能效自我评价和优化。机械制造系统能效评价和节能优化运行涉及信息量大,模型、过程和方法复杂,因此,需要信息化平台的支持。平台的底层模块应包括数据库、知识库、方法库;中间层模块应包括各种应用模块,如能效评价支持系统、生产设备的节能性运行方法及支持系统、工艺路线节能性优化方法、工艺参数节能性优化方法及支持系统等;顶层模块应有交互式的友好操作界面,能够支持各种具体应用。机械制造系统能效评价具有能量消耗的多能量源特性、能量消耗状态及能量效率的层次分布特性、能量消耗过程及瞬态能量效率的复杂多变性、能量消耗及能效评价的产品生命周期过程特性四大特点。机械制造系统能效评价现状。从研究内容看,可以归结为三类:一是机械制造系统总体能效评价,二是产品能效评价,三是机械设备和工艺能效评价;从能效指标看,可以归结为瞬时能量效率指标和过程能量效率指标两个方面。机械制造系统能效评价的发展趋势主要包括:机械制造系统能效评价指标完整体系的建立、机械制造系统能效评价基础数据库的建立、机械产品和制造任务能量消耗的定额化、机械制造系统能效评价的标准化、机械制造系统能效评价和提升的信息化支持平台的开发。●●●●●●●●●●●●●●●●护板中的XYZ轴每个护罩的形状、尺寸大小均不同,护罩的制作材料、板材厚度可根据用户要求定制,护罩的价格请以咨询的为准。服务形式:可提供,也可根据用户提供的图纸、样品、数据摘要:盘类零件种类多样,应用广泛,在机械设备中具有重要的作用,盘类零件的加工质量对机械设备的性能来说意义重大,因此在加工精度上要求较高。本文对机械制造中盘类零件的加工质量和效率的影响因素进行分析,从对机床的要求、设计方面的因素、工艺方面的因素以及技术方面等因素分别进行讨论,旨在盘类零件的加工质量和加工效率。盘类零件在机械零件中占有很大的比重,在机械设备中广泛应用,在机械设备的运行中发挥重要的作用,例如:齿轮、轴承等。这些盘类零件的加工属于回转体加工,加工上以车削工艺为主,其种类较多,但是对加工精度上却要求较高,无论在尺寸、形状,还是在表面光滑度上都有较高的质量要求。要对机械制造中的盘类零件实现高质量和率的加工,就必须对影响因素进行全方面的研究。加工盘类零件对机床的基本要求包括以下几个方面:满足工艺要求。盘类零件的加工工艺以车削为主,同时包括钻孔、铰孔、刮平面等其它工艺。工件在回转加工的状态下可以完成轴孔的螺纹、挤压、磨削、锥面等工艺。工件加工状态。因车削加工的需要,工件加工呈回转状态,有时也需要工件和具同时回转,但是为适应多种加工工艺需要,工件加工状态可以呈现为不回转状态。车床型式。我国盘类零件加工的机床一般有卡盘车床、单能车床、立式多轴半自动车床和卧式多轴半自动车床等几种,多轴半自动车床造价相对较高,精度上不够理性。现还有液压单能车床和卧式单能车床等。盘类零件加工在车床型式方面的发展趋势是组合机床的基础上多功能机床型式的派生。零件加工首先要进行图纸的设计,根据设计选择一定的加工工艺流程。设计对于盘类零件的加工意义重大,科学合理的设计能够有效的表面时间机械制造中的偏差,必须严格谨慎的对待。在加工前对零件进行科学准确的设计,并选择正确的加工工艺,是零件加工完成后能够符合实际应用需要的前提。在零件加工的设计和工艺选择方面,主要应注意以下几点:盘类零件在机械设备中具有非常关键作用,要严格的控制盘类零件的加工质量,保其在设备的运行中充分的发挥作用。在盘类零件加工前要对零件的结构及其技术要求熟知,了解其在设备中的功能和装配关系,这是合理选择加工工艺的前提条件。在具体加工操作时,要根据零件产品设计图所要求的精度細致的安排,按部就班,保零件加工完成后得到的实物与设计图纸的产品要求保持一致。对于加工精度不容易控制和形状结构复杂的盘类零件,可在设计阶段就考虑辅助夹具的设计和制作。有些特殊的盘类零件结构复杂,在形状和尺寸上都要求具有很高的精度,一般的工艺方法可能无法满足此种零件的加工要求,因此要选择可操作性很强的加工工艺方法,在实际的加工过程中能够顺利有效的执行加工工序。在实际的操作中,除了选择正确的加工工艺之外,还要配备对设备能力工艺装备能够熟练操作的工作人员。盘类零件与其它轴类零件相比,在安装工艺上具有较大差别,盘类零件的装卸要求更加方便,便于操作,从而工作效率。不同的零件有不同的加工工艺,但是加工目的都是一样的,就是实现生产成本、生产效率和生产质量的三方共赢。盘类零件也是如此,要实现率高质量的加工,必须在加工阶段和具体工艺实施两方面进行控制:机械制造中的盘类零件要求具有较高的精度,在加工的每个阶段都有相应的加工要求,必须根据要求循序渐进,按部就班的完成,才能保其加工的质量。在粗加工阶段主要对坯料的黑皮和余量进行去除和加工,为下一步的加工打下基础,注意要有一定余留的预留。合理的定位基准的选择是保加工质量的前提条件。在半精加工阶段,主要提供定位基准的准确性,进一步为下一工序做好准备,对余量进行控制为表面的精加工打下良好的基础。在精加工阶段,需要对加工精度进一步,对表面粗糙度进行加工,保零件的各项参数符合标准。
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