[发明专利]一种面向数控车削加工碳排放量化方法

权利要求书

1.一种面向数控车削加工碳排放量化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)综合考虑数控车削加工过程中涉及到的能源、资源和废弃物，分析了加工过程中碳排放的影响因素，通过定义数控车削加工系统碳排放边界，将碳排放分为电能碳排放、原材料碳排放、刀具碳排放、切削液碳排放、切屑碳排放和废液碳排放；

(2)分别给出电能碳排放、原材料碳排放、刀具碳排放、切削液碳排放、切屑碳排放和废液碳排放的计算公式。

2.根据权利要求1所述的一种面向数控车削加工碳排放量化方法，其特征在于，步骤(1)中，电能碳排放为数控车削加工中数控机床消耗电能产生的碳排放；

原材料碳排放为生产去除部分原材料所产生的碳排放；

刀具碳排放为生产刀具所产生的碳排放；

切削液碳排放为生产切削液所产生的碳排放；

切屑碳排放为处理原材料去除时产生的切屑所产生的碳排放；

废液碳排放为处理废切削液所产生的碳排放。

3.根据权利要求2所述的一种面向数控车削加工碳排放量化方法，其特征在于，步骤(2)中，电能碳排放CE_elec分为四个部分，分别为：

待机状态碳排放CE_standby、主轴加速状态碳排放CE_spindle、空载状态碳排放CE_idle、切削状态碳排放CE_cutting，其计算公式如下：

CE_standby＝P_standby×t_standby×CEF_elec (1)

式中：P_standby为待机功率；t_standby为待机时间；CEF_elec为电能碳排放因子。

CE_spindle＝P_spindle×t_spindle×CEF_elec (2)

式中：P_spindle为主轴加速功率；t_spindle为主轴加速时间；CEF_elec为电能碳排放因子。

CE_idle＝P_idle×t_idle×CEF_elec (3)

式中：P_idle为空载功率；t_idle为空载时间；CEF_elec为电能碳排放因子。

CE_cutting＝P×t_cutting×CEF_elec (4)

式中：P为总功率；t_cutting为切削时间；CEF_elec为电能碳排放因子。

4.根据权利要求2所述的一种面向数控车削加工碳排放量化方法，其特征在于，步骤(2)中，原材料碳排放CE_m的计算公式如下：

CE_m＝M_chip×CEF_m (5)

式中：M_chip为去除原材料的质量；CEF_m为生产原材料的碳排放系数。

刀具碳排放CE_tool的计算公式：

式中：T_tool为刀具寿命周期；t_cutting为切削时间；M_tool为刀具质量；CEF_tool为生产刀具的碳排放系数。

切削液碳排放CE_coolant的计算公式：

式中：T_coolant为切削液的更换周期；t_cutting为切削时间；M₀为切削液罐中的初始体积；M_a为生命周期内切削液的额外体积；CEF_coolant为生产切削液的碳排放系数。

切屑碳排放CE_chip的计算公式：

CE_chip＝M_chip×CEF_chip (8)

式中：M_chip为去除原材料的质量；CEF_chip为处理切屑的碳排放系数。

废液碳排放CE_wc的计算公式：

式中：T_coolant为切削液的更换周期；t_cutting为切削时间；M₀为切削液罐中的初始体积；M_a为生命周期内切削液的额外体积；CEF_wc为处理废切削液的碳排放系数。