浅谈工业机械加工工艺的节能降耗问题

浅谈工业机械加工工艺的节能降耗问题

胡翠

中汽昌兴（洛阳）机电设备工程有限公司河南省洛阳市高新区471003

摘要：工业机械加工是当前国民经济发展中的重要组成部分，有效的推动了社会各个领域的发展以及加工效益方面的提升。当前，为适应当前工业领域发展要求以及节能降耗的要求与标准，当前研究领域已经在积极探索机械加工工艺的节能降耗，旨在加工效率的最优化处理。因此，本文对工业机械加工工艺的节能降耗问题进行分析。

关键词：工业机械；加工工艺；节能降耗；问题；措施

机械加工在我国社会经济的发展中发挥着至关重要的作用，是我国的一项重要行业，同时，对机械加工的标准提出了更高的要求。虽然加工制作行业非常注重机械加工的生产质量和精度，但是在机械加工中节能降耗问题却没有得到足够的重视。随着我国的能源短缺和环境污染问题越来越严重，研究机械加工的节能损耗问题已经成为一种必然趋势。以便使机械加工行业可以稳定持续的发展。

1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。

2生产中经常遇到的明显影响能源消耗的情况

2.1选用不同的设备能耗不同

在机加工艺过程中，造成能源浪费的主要因素之一就是选用不同的设备能耗不同。在机械加工的过程中，工艺人员通常会根据零件的规格、尺寸和材料来选择合适的机械加工设备，但有时候，由于机加工艺的选择错误或工人为了加工快捷方便，选择其它的设备来加工，虽然最后都能得到相同的效果，但能耗却相差甚远。如车间要生产一块用于重型汽车拖斗的挡板，传统的工艺师可能会将工序排在小型折弯机上，每块板用时半小时，小型折弯机的额定功率是10kw，半小时耗电量是5kwh；而车间主任为了追求产品数量，要求工艺师将工序排在车间的“萨瓦尼尼柔性生产线”设备上，柔性生产线每块挡板耗时10分钟，而它的功率是300kw，因此为了生产这个零件，机械设备耗能50kwh。从上面的实例可见，采用不同的设备，生产同一件产品，前后耗能相差10倍

2.2在机加过程中，即使采用同类设备，由于型号不同能耗也不同

一般的机械加工工厂同类设备往往有多台，这些设备通常是根据工厂的实际生产量和设备的功率大小进行配备的。通常情况下，工艺师应当根据零部件的规格编排工序，保证零件即能在合适的机加设备上加工出来，又不至于过多地浪费。但在实际生产过程中，许多车间管理者通常为了抢任务、完成订单等原因，把小工件的工序排在大设备上，或是把大小设备同时启动去生产同一个零部件，这就造成了“大马拉小车”的现象，这种现象无疑是对能源的一种极大的浪费。如简单的一个小零件，用立式刨床就可以加工出来，如果用龙门刨床虽然也能加工出来，但龙门刨床所耗费的能源是立式刨床的几十倍。因此，工厂应当根据工件的实际需要来选择工序，同时要考虑到设备的耗电量。

3机械加工工艺的节能降耗的措施

针对上述的具体状况分析，工业机械加工工艺存在一定的耗能情况。为满足节能降耗的根本需求，需要在工业机械加工工艺方面采取具体措施，具体如下：

3.1使用合适的工装可以起到节能降耗的作用

在机械加工中，工艺师应该充分的发挥自身的主观能动性，对传统工艺中的不足之处进行开发和改造，发掘新的工艺和工装。合适的工装的选择对加工能耗的降低和生产效率的提高具有重要作用。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，这样可有效的降低能耗。某工厂在加工一种钢梁时，需要在钢梁上铣出一个长条孔并于孔下刨出平面度不大于千分之一的平面。传统加工工艺需要先在铣床上铣出长条孔，再上龙门刨床刨平面。工艺师改变传统工艺，使用了工装夹具，使得加工件不用上刨床.在铣床上就完成了铣孔和平面。合理的利用工装，节省了加工时间和工艺程序，大大降低了能耗。

3.2合理调整工艺路线可使能耗降低

很多加工企业都是按照工艺标准严格进行工艺路线和工序。随着机械加工设备的不断更新和发展，对于传统的工艺路线和工艺方法也要与时俱进，不断的更新，使其与机械设备的进步保持一致。一个部件如果采用传统的工艺路线，可能会需要使用到多个机械设备，现今很多综合性设备的产生，只需要将坯料放进加工中心，按要求设置相应的程序就能够完成整个加工过程，直接是能耗降低。

3.3单件生产转化批量加工可有效降低能耗

一般某种新型产品在进行大规模投入生产之前都会进行产品试制，进行试制的产品大多数为小批量的单件生产。工人在机床不仅无法进行流水加工也无法进行成组加工，只能以单件的加工步骤对其进行生产，这样不可避免的延长了加工工时造成了更多能源的耗损。在实际生产中，可以将批量小且长期投产的产品或单件产品转化为大批量进行投放生产，或者可以将其交于专业加工企业进行合作生产。例如某些螺栓螺母的部件使用量较少，采用专业加工企业可以对此产品进行批量的合并成投料，其工艺手法单一，因而可以有效的改进生产效率，降低能源消耗。

3.4合理的增加工序可起到降低能耗的作用

在实际的加工生产过程中，合理增加工序会使企业加工生产效率大大的提高，间接的达到节能降耗的目的。比如企业在加工一种三通零部件时，坯料是长方形的锻造毛坯，传统加工工艺的安排在CA6140型车床上进行，一次车成完成加工。但是如果在车床加工前先将毛坯在铣床上铣成凸字形，然后再在车床上车成三通。以用时计算，虽然铣床加工用时5分钟，但是却使车床加工时间减少了15分钟。按照功率计算能耗，车床功率是7.84kW，铣床功率是8.8kW，需用系数取0.2计算，则此部件加工单件电能节省了0.246kWh，如果是批量生产，那么增加了铣床工序后，节能的电能量是十分可观的。因此，在机械加工工艺的把握上，合理的进行工序的改进，不仅会使生产效率提高，而且达到可观的节能降耗的效果。

结束语：

综上所述，在机械加工的过程中，影响节能损耗的因素有很多，需要我们在实际工作中不断的留心观察。企业的工作人员在实际操作中需要合理运用设备，在保证质量和效率的同时降低能源的损耗。在企业的机械加工过程中，要不断探索节能降耗的方法，深入贯彻节能的理念。从而使企业在节能降耗方面取得良好的效果。

参考文献：

[1]浅谈机械加工工艺的节能降耗[J].王宇鹏.装备制造.2010（04）

[2]浅谈机械加工工艺的节能降耗控制问题[J].郑翰晖，张云峰.科技与企业.2014（09）

[3]机械加工工艺分析与改进[J].王祯明.科技风.2017（24）