机械加工工艺的节能降耗问题研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 机械加工工艺的节能降耗问题研究 【摘 要】在机械加工工艺过程 中，通过对设备的合理选用、改进和调 整工序、合理地选用和设计工装及科学 地组织批量生产，可以获得节能降耗的 明显效果。 中国论文网 /1/view-12779450.htm 【关键词】节能 机械加工艺 中图分类号：TH161 一、机械加工工艺节能问题分析 长期以来，在机械加工领域存在 着一个被人们忽视的问题，就是机械加 工艺过程中的节能降耗问题。这是因为 机械加工设备的能耗往往远远低于热工 设备和大型冷作设备的能耗，同时也由 于在人们的传统观念中，机加设备是标 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 准化系列化的产品（设备） ，其运行能 耗近乎接近“ 常数” ，而且机加工艺虽然 不能说有标准的模式，起码说是比较成 熟的，没有太深奥的文章可做。 在机加工艺的编制过程中，人们 往往只从得到满意的产品质量出发，注 重产品的加工性和工艺性，而忽视了本 产品加工过程中的能耗问题。特别是在 非批量产品的机械加工工厂中，这种问 题尢为突出。这类工厂的工艺编制中首 先要考虑的是工艺的合理性、可行性， 在此前提下考虑生产中各工种间的能力 平衡，相应也就对不同的设备进行工序 间能力平衡，从而放弃最佳工艺方案。 而且在工艺实施过程中，生产管理人员 经常擅自调整加工设备，临时平衡设备 负荷，这一系列的“ 平衡”、 “调整”过程中， 很少有把节能降耗作为主要因素考虑的， 无形之中难免造成很大的能源上的浪费。 二、生产中经常遇到的明显影响 能源消耗的情况 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 （一）选用不同的设备能耗不同 同一种工件、同一工序选用不同 的设备可得到同样满意的质量结果，但 他们的能耗可能却十分悬殊。如：某厂 有一种碎渣机内护板，铸铁件，背面沿 外缘有一圈 30mm 宽、5mm 高的凸缘 要求加工。过去的老工艺始终是排在 72425 龙门刨上刨平，每块工时 4 小 时。但是如果把这个工件排在 X53T 立铣上加工，工时最多只需 30 分钟。 计算一下单件耗电量，均以额定功率代 替实际功率计算，龙门刨的功率为 52.45kW，4 小时耗电 209.8kWh；立 铣的功率是 13.38kW，30 分钟耗电 6.69kWh。加工一件产品龙门刨的耗电 量是立铣的 31 倍。改换设备可提高效 率，大大降低耗电量，这是一个典型的 例子。从这个例子可以看出，编制工艺 选择设备时考虑能耗是十分必要的。 （二）同类设备，型号不同能耗 不同 在一般的工厂中，往往同类设备 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 都有不同型号的几台，如立铣 X53T、 6H12 等。有些稍小的工件在两 种设备上都能加工，因此在实际生产中， 为了平衡设备负荷或在抢任务等情况下， 或是把小工件排在大设备上，或是大小 设备同时使用，这样无形中造成很大浪 费。拿上述两台设备比较，X53T 功率 是 13.8kW，6H12 功率是 8.8kW，使 和两利设备能耗比是 8：5，因此在选 择设备时，能使用小设备的，绝不可使 用大设备，以避免造成不必要的浪费。 三、降低能耗的具体措施 （一）适当使用工装可大大降低 加工能耗 在生产过程中常有这样的产品， 既可使用通常的方法加工，又可使用工 装进行加工。有时工艺人员忽视了这个 问题，随之带来了能源浪费。例如：有 一种管板，管板中钻 7 个直径为 42.5mm 的孔，孔中刮两道 3.5mm0.8mm 的环形槽。最初的工艺 编制是：划孔线；钻直径为 42.5 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 孔，设备 Rh75 钻床；镗 3.50.8 槽， 设备 T68 镗床，镗床单件工时 10 小 时。镗床属精大稀设备，成本高，设备 功率是 9.7kW，10 小时耗电 97kWh。 后来，我们考虑到这个因素，征得设计 部门同意，将两道槽的尺寸标注调换方 向，然后采用专用工装刮槽器，直接在 Rh75 钻床加工 3.50.8 槽，加工完成 工时仅用 40 分钟。Rh75 钻床功率 13.8Kw，功率虽然大于镗床，但加工单 件耗电仅为 9.3kWh。使用工装单件耗 电仅为不使用工装的 1/10。 （二）适当调整工序间顺序可降 低能耗 工艺安排往往有一种传统性或按 惯例办事，有时要严格遵守某一工艺标 准不可逾越。但如果打破常规，对工序 进行适当调整，可能得意想不到的节能 效果。如：有一种阀门用螺钉，因直径 较小，工艺安排先在小六角车成，然后 再转 6H12 立铣加工六方，立铣单件工 时 3 分钟，每根料出 10 件，共 30 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 分钟。在生产中，操作者提出革新，先 将圆钢铣成六方，然后车成。这样不仅 小六角车床加工方便，还可节省一道去 毛工序，而且铣一根条料仅用工时 10 分钟，少用工时 20 分钟，节 2/3。每 根条料可节省电能 5.9kWh。 （三）合理增加工序亦可降低能 耗 增加工序给人们感觉应该是增加 能耗，但如工序增加合理却可能大大提 高生产效率，从而降低能耗。如有一种 三通，来料是锻造长方形毛坏，工艺安 排 CA6410 车床一次车成。如果增加 一道铣床工序把毛坏铣成凸字形，然后 再车成三通，这样 6H12 铣床增加工时 5 分种，但车床 CA6140 却减少工时 15 分钟。 CA6140 功率是 7.84kW，6H12 功率是 8.8kW，加工单 件节省电能 1.23kWh，类似的例子还有 很多。因此，我们只要扩展一下思维， 对工艺进行合理的改进，便会产生很可 观的节能效果。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 （四）把单件生产变成批量加工， 可降低能耗。 在非专业化工厂中，绝大多数产 品是单件小批量生产。 这样组织生产，工人在机床上的 加工步骤均按单件的加工方法进行，既 无法成组加工，也无法流水加工，势必 增加单位加工工时，从而增加能耗。如 果在生产组织中， 我们可以把单件产 品或批量很小而长期生产的产品改为批 投放组织生产，或把几台不同产品的相 同另件合并下料。如：工厂产品中，一 些特殊材质的螺栓、螺母量较少，但工 厂可根据阶段性用量合并成批投料，大 大提高了生产效率，明显的降低能耗。 四、结语 以上只是笔者在生产中所遇到的 与节能降耗有关的问题。实际上，在我 们机械加工行业具体工艺的实施过程中， 与节能降耗（也应包括节约材料）有关 的因素确实还很多，关键在于我们工程 技术人员和生产管理人员，在实际工作 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 在应从工艺编制，设备、工装的合理选 用，工序的编制，设备、工序的调整到 生产批量的安排等各个具体环节，除了 保证产品质量和生产周期外，还要把节 能降耗作为处理每个工作环节的重要因 素加以考虑。如果我们在处理机加工艺 全过程的每个环节中，