ICS25.080 CCS J 30 中华人民共和国国家标准 GB/T 41516—2022 机械加工工艺能效优化方法 Optimization method of energy efficiency for machining process 2023-02-01实施 2022-07-01发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 41516—2022 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 机械加工工艺能效优化总则 确定可行工艺路线 5 6 工艺参数能效优化方法 7工艺路线能效优化方法 工艺能效优化的评审与改进 8 附录A（资料性） 应用正交试验法进行工艺参数能效优化的流程 附录B（资料性）应用正交试验法进行工艺参数能效优化的示例 GB/T41516—2022 前言 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国绿色制造技术标准化技术委员会（SAC/TC337）提出并归口。 本文件起草单位：重庆大学、中机生产力促进中心、意特利（滁州）智能数控科技有限公司、西南大 学、海瑞恩精密技术（太仓）有限公司、重庆邮电大学、合肥工业大学、重庆机床（集团）有限责任公司、 东方电气集团科学技术研究院有限公司、重庆小康动力有限公司、东莞骏科仪器设备有限公司、中机研 标准技术研究院（北京）有限公司、青岛滨海金成铸造机械有限公司、广东任诚塑料机械有限公司、中山 市易路美道路养护科技有限公司、清远市钛美铝业有限公司、青岛双星装备制造有限公司 本文件主要起草人：李聪波、陈行政、孙婷婷、奚道云、刘士孔、叶森、刘飞、李洪丞、朱利斌、喻可斌、 陈兵、凌青海、黄从江、刘霞、张春华、牛洪芝、邹万军、刘培华、刘正军。 江 GB/T41516—2022 机械加工工艺能效优化方法 1范围 本文件规定了机械加工工艺能效优化总则、工艺参数能效优化、工艺路线能效优化以及工艺能效优 化的评审与改进 本文件适用于机械加工工艺设计或工艺改进设计过程中的工艺能效优化。 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T4863机械制造工艺基本术语 GB/T40799机械加工过程能效基础数据检测方法 3 术语和定义 GB/T4863、GB/T40799界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 工艺过程总能耗 total energy consumption of machining process 产品或零件按照某一工艺路线进行生产所需的总能耗， 4 机械加工工艺能效优化总则 4.1 1基本原则 机械加工工艺能效优化应遵循以下基本原则： 在满足生产需求的情况下，应基于经济效益和节能效果确定优化方法； 在机械加工工艺能效优化过程中，应满足产品加工质量、效率和成本等约束性要求。 4.2重点内容 机械加工工艺能效优化的重点内容应包括： 工艺路线优化； 一工艺参数优化 4.3 3主要依据 机械加工工艺能效优化的主要依据应至少包括： GB/T40799等节能标准、规范、技术管理文件和质量保证文件； 零件设计和技术文件； 一工艺技术水平和企业生产能力。 1 GB/T41516—2022 5确定可行工艺路线 5.1基本原则 程度，设计原则及内容为： 根据企业机构设置和车间条件，确定企业内部分工原则，明确车间分工； 根据企业生产能力、产品生产性质和生产批量，确定自制件与外协件的具体项目； 根据零件的形状、精度要求、材料性能、热处理等特殊工艺要求确定毛坏形式； 依据产品或零部件材料、结构、表面性能要求、生产阶段、批量、用户要求以及现有工艺技术、设 备、工装条件，选择加工方法，确定工序集中与分散原则、工序顺序（机加工、热处理、辅助工序 等），划分加工阶段（粗加工、半精加工、精加工、光整加工等），并在该过程中缩短工艺流程、采 用现有节能工艺技术。 5.2 确定方法 确定可行工艺路线应以加工质量、效率、成本组成的综合评价指标作为依据，具体方法为： a）对其零件加工质量进行评价，主要包括零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表 面质量（如表面粗糙度），判断零件的加工质量是否高于企业要求的最低质量要求； b）对其零件加工成本进行评价，主要包括加工设备成本、人工成本，辅助物料消耗成本和能源消 耗成本，判断零件的加工成本是否低于企业要求的最大加工总成本； c) 对其零件加工时长进行评价，主要包括机加工、热处理、辅助工序等过程的时间，判断零件的总 加工时长是否低于企业要求的最大总加工时长； (p 若某工艺路线加工质量、总加工时长、成本均满足企业要求，则将该工艺路线作为可行工艺 路线。 6工艺参数能效优化方法 机械加工工艺参数能效优化的程序应包括： a) 列出零件可行工艺路线下每个工序的工艺参数； b) 分析各工序中各工艺参数对能耗和生产效率等指标的影响，获得对指标有显著影响的工艺 参数； 选取对指标有显著影响的工艺参数作为优化变量，确定其常用的取值范围； d）选定试验设计方法，进行工艺参数能效优化试验设计，得到试验方案并开展试验，记录各试验 方案下的能耗和生产效率等目标值。常用的试验设计方法包括： —正交试验法； ——响应曲面分析； 一田口法。 e）基于试验，获得该工序能耗最低和生产效率最高的工艺参数组合； f）重复上述步骤，对零件可行工艺路线的所有工序开展工艺参数能效优化 应用正交试验法进行金属切削加工工艺参数能效优化的流程和示例分别参见附录A和附录B。 2