GB／T 41516-2022  机械加工工艺能效优化方法

机械加工工艺路线能效优化的程序应包括： a）对各可行工艺路线能效进行评价，主要包括机加工、热处理、辅助工序等过程消耗的能源，判断 工艺过程总能耗是否满足企业所允许的最高能耗水平要求； b）对满足要求的各可行工艺路线按照工艺过程总能耗大小排序，选出工艺过程总能耗最小的工 艺路线，

8工艺能效优化的评审与改进

山东标准规范范本企业应在工艺技术水平和生 运行效果进行评停

企业可先对优化的工艺进行内部审核，当内部审核出现分歧时，可邀请有资质的第三方机构对工艺 的运行效果进行外部评审

评审内容应包括： 一产品工艺方案及工艺路线的正确性、先进性、经济性、节能性、可靠性和可检验性； 工艺装备、工艺设备、测试设备选择的准确性、合理性； 工艺能效优化方法的可行性和有效性

当评审结果显示能效优化后 应采取整改措施，并对整 果进行验证，提供证据验证日 等续改进

GB/T 415162022

确定能耗、加工时间、成本目标，并为每个目标确定权重。

A.3确定优化变量范围

A.6记录试验结果并进行同向化和无量纲处理

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

立用正交试验法进行工艺参数能效优化的流程

试验时，应记录试验结果，并应对试验结果进行同向化和无量纲处理。当优化目标同时存 极小问题时，应将极大问题取负转换为极小问题，并应对各指标进行无量纲化处理，以消除计 原数据的影响，将优化目标按公式（A.1）标准化

X; 一第i组试验的实际数值； Xmin（）—第k个指标在试验中的最小值 X() ——第 k 个指标试验中的最大值。

A.7计算综合优化评价指标值

S/N 某组试验安排下的信噪比值； m 每组试验测量次数； yi 各组试验第i次测量后计算得的综合能效优化评价指标

A.8计算信噪比均值及绘制关系图

S/N，工艺参数i在j水平的信噪比均值； km—试验组合中满足要求的信噪比值； 试验中工艺参数i在有i水平下的总数，

A.9选择最优工艺参数

二艺参数应选取各优化变量最大信噪比均值对应

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B.1工艺参数能效优化目标的确立

应用正交试验法进行工艺参数能效优化的示例

以某铣削工序为例，选取能效、加工时间为优化目标。取能效目标权重为0.5，时间

B.3工艺参数能效优化范围的选取

B.4工艺参数能效优化水平数划分

工艺参数能效优化水平数划分时，各工艺参数可设定三个水平，见表B.1

表B.1可控因素及水平

案设计时，宜选用试验次数较多的L27（313）正交

B.6开展试验并记录试

按照表B.2开展试验并记录试验结果。

表B.2试验安排和试验结果

B.7能效优化且标值计算

式验的比能值按公式（B.1)计算，计算结果填入表

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式中： 比能，单位为瓦秒每立方毫米（W·s/mm"）； 切削功率，单位为瓦（W)； teut 一切削时间，单位为秒(s)；

P eut t cut

表B.3比能计算结果

B.8同向化和无量纲化处理

对各指标按公式（A.1)进行无量纲化处理，结果填人表B.4。 注：由于以时间为目标的工艺参数优化是极小间题，而以比能为目标的工艺参数优化也是极小间题，因此不需要同 向化处理。

表B.4指标无量纲化处理结果

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B.9能效优化且标的信噪比计算

表B.5综合能效优化评价指标和信噪比计算结

10绘制工艺参数水平与能效优化标信噪比自

按照表B.5数据和公式（A.4)计算每一列试验各水平的信噪比均值，并绘制关系图，如图）

B.5数据和公式（A.4)计算每一列试验各水平的信噪比均值，并绘制关系图，如图B.1所示。

B.11确定能效最优工艺参数

艺参数水平与能效优化目标信噪比的关系示意

吃刀量应取0.4mm，切削宽度应取4mm钢结构施工组织设计，并将主轴转速4200r/min、每齿进给量0.027mm、背 0.4mm、切削宽度4mm作为能效最优工艺参数