[發明專利]一種面向數控車削加工碳排放量化方法

在審

• 申請號: 202211266980.0
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115564259A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向數控車削加工碳排放量化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)綜合考慮數控車削加工過程中涉及到的能源、資源和廢棄物，分析了加工過程中碳排放的影響因素，通過定義數控車削加工系統碳排放邊界，將碳排放分為電能碳排放、原材料碳排放、刀具碳排放、切削液碳排放、切屑碳排放和廢液碳排放；

(2)分別給出電能碳排放、原材料碳排放、刀具碳排放、切削液碳排放、切屑碳排放和廢液碳排放的計算公式。

2.根據權利要求1所述的一種面向數控車削加工碳排放量化方法，其特征在于，步驟(1)中，電能碳排放為數控車削加工中數控機床消耗電能產生的碳排放；

原材料碳排放為生產去除部分原材料所產生的碳排放；

刀具碳排放為生產刀具所產生的碳排放；

切削液碳排放為生產切削液所產生的碳排放；

切屑碳排放為處理原材料去除時產生的切屑所產生的碳排放；

廢液碳排放為處理廢切削液所產生的碳排放。

3.根據權利要求2所述的一種面向數控車削加工碳排放量化方法，其特征在于，步驟(2)中，電能碳排放CE_elec分為四個部分，分別為：

待機狀態碳排放CE_standby、主軸加速狀態碳排放CE_spindle、空載狀態碳排放CE_idle、切削狀態碳排放CE_cutting，其計算公式如下：

CE_standby＝P_standby×t_standby×CEF_elec (1)

式中：P_standby為待機功率；t_standby為待機時間；CEF_elec為電能碳排放因子。

CE_spindle＝P_spindle×t_spindle×CEF_elec (2)

式中：P_spindle為主軸加速功率；t_spindle為主軸加速時間；CEF_elec為電能碳排放因子。

CE_idle＝P_idle×t_idle×CEF_elec (3)

式中：P_idle為空載功率；t_idle為空載時間；CEF_elec為電能碳排放因子。

CE_cutting＝P×t_cutting×CEF_elec (4)

式中：P為總功率；t_cutting為切削時間；CEF_elec為電能碳排放因子。

4.根據權利要求2所述的一種面向數控車削加工碳排放量化方法，其特征在于，步驟(2)中，原材料碳排放CE_m的計算公式如下：

CE_m＝M_chip×CEF_m (5)

式中：M_chip為去除原材料的質量；CEF_m為生產原材料的碳排放系數。

刀具碳排放CE_tool的計算公式：

式中：T_tool為刀具壽命周期；t_cutting為切削時間；M_tool為刀具質量；CEF_tool為生產刀具的碳排放系數。

切削液碳排放CE_coolant的計算公式：

式中：T_coolant為切削液的更換周期；t_cutting為切削時間；M₀為切削液罐中的初始體積；M_a為生命周期內切削液的額外體積；CEF_coolant為生產切削液的碳排放系數。

切屑碳排放CE_chip的計算公式：

CE_chip＝M_chip×CEF_chip (8)

式中：M_chip為去除原材料的質量；CEF_chip為處理切屑的碳排放系數。

廢液碳排放CE_wc的計算公式：

式中：T_coolant為切削液的更換周期；t_cutting為切削時間；M₀為切削液罐中的初始體積；M_a為生命周期內切削液的額外體積；CEF_wc為處理廢切削液的碳排放系數。