本文關(guān)鍵詞：基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

DOI:10.13196/j.cims.2013.09.030

第１ ９ 卷第 ９ 期 ２ ０ １ ３ 年９月 　 　 　

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
Ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ 　 　 　 ｐ ｇ ｇ ｙ 　
Ｖ ｏ ｌ ． １ ９Ｎ ｏ ． ９ Ｓ ｅ ． ２ ０ １ ３ 　 　 　 ｐ

（ ） 文章編號(hào) ： １ ０ ０ ６－５ ９ １ １ ２ ０ １ ３ ０ ９－２ ２ ２ ９－０ ８

基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法
李聰波 ， 崔龍國(guó) ， 劉　飛， 李鵬宇
（ ） 重慶大學(xué) 機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ， 重慶 　４ ０ ０ ０ ３ ０

摘 　 要 ：針對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放問(wèn)題 ， 提出了一種機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法 。 對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)物料 、 能 源消耗及碳排放特點(diǎn)進(jìn)行了分析 ， 定義了其廣義邊界 ， 并對(duì)碳排放的多源性進(jìn)行 了 論 述 ； 對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)多源碳排 放量化方法進(jìn)行了詳細(xì)論述 ， 不僅考慮了機(jī)械加工 設(shè) 備 物 料 、 能 源 消 耗 引 起 的 碳 排 放， 而 且 考 慮 了 切 削 液、 刀具等 輔助物料及廢屑處理引起的碳排放 ， 分別給出了其量 化 方 法 并 對(duì) 量 化 方 法 中 的 關(guān) 鍵 要 素 進(jìn) 行 了 研 究 ； 通過(guò)一個(gè)具 體案例驗(yàn)證了該量化方法的可行性 。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械加工系統(tǒng) ； 碳排放 ； 量化方法 ； 廣義邊界 中圖分類(lèi)號(hào) ： ＴＨ １ ７ 　　　 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ：Ａ

Ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ 　 　 　 　 　 ｇ ｙ ｑ 　 ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｏ ｎ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ 　 　 　 ｇ ｙ
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（ ， ， ） Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ ４ ０ ０ ０ ３ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ 　 　 　 ｙ ｙ ｇ ｑ ｇ ｙ ｇ ｑ ｇ 　 　 　 　 ： ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｒ ｏ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａ ｉ ｍ ｉ ｎ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗ ａ ｓ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － ｑ ｐ ｇ ｇ ｙ 　 　 ， ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｅ ｎ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ　 ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － ｇ ｙ ｐ ｇ ｙ ｐ 　 　 ， ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｌ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ　 ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｆ ｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 　 　 － 　 　 　 　 　 ｇ ｙ ｙ ｙ 　 ， ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ　 ｗ ａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｓ 　 　 － 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｑ ｇ ｙ 　 ， ｉ ｎ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｙ ｙ ｇ ｙ ｐ 　 　 　 ， ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｓ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｃ ｈ ｉ ｗ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － ｐ ｇ ｙ ｙ ｇ ｇ ｐ 　 　 　 　 　 　 ， ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｆ ａ ｃ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － ｐ ｙ ｙ ｑ ｐ 　 ｔ ｏ ｒ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ａ ｓ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｄ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｏ ｓ ｅ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｐ ｙ ｙ ｐ ｐ 　 　 ：ｍ ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ 　 　 　 ｇ ｙ ｑ ｇ ｙ ｙ 　 　
１］ ， 低碳制造 ” 作 為 會(huì) 議 主 題［ ２ ０ ０ ９年末召開(kāi)的哥本

０　 引言
近年 來(lái) ， 隨著制造業(yè)能源消耗和環(huán)境影響問(wèn)題 以低 能 耗 、 低 污 染、 低排放為主要特征 的日益嚴(yán)峻 ， 的低碳制造模式逐 漸 興 起 ， 制造系統(tǒng)低碳運(yùn)行的研 究日趨活躍 。２ ０ ０ ９年９月召開(kāi)的國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué) 會(huì)（ 第２ 能源效率與 Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ） ６屆國(guó)際制造會(huì)議就將“

更是讓全世界共同關(guān)注 哈根聯(lián)合國(guó)氣候變 化 大 會(huì) ， 氣候變化與碳排放的議題 。 我國(guó) 是 制 造 業(yè) 大 國(guó) ， 制造業(yè)給我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了 巨大發(fā)展 ， 但同時(shí)也消耗了大量的資源 ， 造成了大量 的碳排放 。 原中國(guó)工程院 院 長(zhǎng) 徐 匡 迪 指 出 ， ２ ０ ０ ７年 中國(guó)的 Ｃ 超過(guò)美國(guó)的５ Ｏ ９ ． ６ 億 噸， ８ ． ２ ２ 排放量為５

； 。Ｒ 收稿日期 ： 修訂日期 ： ２ ０ １ ２ ０ ８ １ ８ ２ ０ １ ２ １ １ ０ ２ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ １ ８Ａ ｕ ． ２ ０ １ ２； ａ ｃ ｃ ｅ ｔ ｅ ｄ ０ ２Ｎ ｏ ｖ ． ２ ０ １ ２ ． － － － － 　 　 ｇ ｐ ） ； ； 基金項(xiàng)目 ： 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 （ 國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目 （ 機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助項(xiàng) ５ １ ０ ３ ５ ０ ０ １ ２ ０ １ ２ Ｂ Ａ Ｆ ０ ２ Ｂ ０ ３） 。Ｆ ：Ｐ ， 目（ Ｓ Ｋ ＬＭＴ － Ｋ Ｆ ＫＴ ２ ０ １ １ ０ ４） ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｍ ｓ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ｓ ｕ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ ｂ ｔ ｈ ｅ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ（ Ｎ ｏ ． － 　 　 　 　 　 　 　 ｊ ｐ ｐ ｙ 　 ） ， ） ， ｔ ｈ ｅ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｋ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｒ＆Ｄ Ｐ ｒ ｏ ｒ ａ ｍ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ（ Ｎ ｏ ． ２ ０ １ ２ Ｂ Ａ Ｆ ０ ２ Ｂ ０ ３ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｌ ａ ｒ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ５ １ ０ ３ ５ ０ ０ １ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｙ ｇ ｙ ｇ ｇ 　 　 　 ， ） Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ（ Ｎ ｏ ． Ｓ Ｋ ＬＭＴ－Ｋ Ｆ ＫＴ ２ ０ １ １ ０ ４ ． 　 　 　 　 　 － ｙ ｙ ｇ ｑ ｇ ｙ 　 　 　

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計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

第１ ９卷

２］ ， 億噸 ， 居世界 第 一 ［ 可見(jiàn)中國(guó)減少 Ｃ Ｏ ２ 排放的形

放有較大影響 ， 進(jìn)而 可 為 下 一 步 研 究 以 碳 排 放 總 量 最小為目標(biāo)的切削參數(shù)優(yōu)化打下基礎(chǔ) 。

勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻 。 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局 的 數(shù) 據(jù) 表 明 ， ２ ０ ０ ７年制造 業(yè)能源消費(fèi)占我國(guó)能源 消 費(fèi) 總 量 的 ６ ０％ 左 右 能減排勢(shì)在必行 。 機(jī)床設(shè)備是機(jī)械加工系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)加工的主 體， 其運(yùn)行過(guò)程要消 耗 資 源 和 能 源 并 產(chǎn) 生 大 量 的 碳 國(guó)內(nèi)外 已 有 多 位 學(xué) 者 從 制 造 過(guò) 程 的 能 排放 。 目前 ， 量效率 、 設(shè)備能耗 特 性 、 低 碳 設(shè) 計(jì) 與 制 造、 碳排放特 性等方面進(jìn)行 了 研 究 。 Ｈ ｅ ｒ ｒ ｍ ａ ｎ ｎ等提出了一種基 于過(guò)程鏈仿真的方 法 ， 用于提高制造過(guò)程中的能量 效率 ； Ｒ ａ ｈ ｉ ｍ ｉ ｆ ａ ｒ ｄ 等提 出 了 一 種 制 造 過(guò) 程 中 產(chǎn) 品 載能量的分析方法 ， 通過(guò)對(duì)產(chǎn)品制造過(guò)程的能耗狀
［ ４］ ［ ３］

， 顯

然制造業(yè)已成為中國(guó)碳排放的主要源頭 。 制造業(yè)節(jié)

１　 機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放的廣義邊界
機(jī)械加工系統(tǒng)是一種以機(jī)床為主體的實(shí)施機(jī)械 加工功能的系統(tǒng) ， 一 般 由 機(jī) 床、 夾 具、 刀具和工件等 組成 。 根據(jù)系統(tǒng)中 機(jī) 床 數(shù) 量 的 不 同 ， 機(jī)械加工系統(tǒng) 可分為單機(jī)床加工系統(tǒng)和多機(jī)床加工系統(tǒng) 。 考慮到 多機(jī)床加工系統(tǒng)的碳排放主要是由單機(jī)床加工系統(tǒng) 決定的 ， 本文在研究機(jī)械加工系統(tǒng)的碳排放時(shí) ， 以單 機(jī)床加工系統(tǒng)為研究對(duì)象 。 機(jī)械加工系統(tǒng)的主要功 半成 能是將原材料或坯 料 經(jīng) 過(guò) 機(jī) 械 加 工 制 成 產(chǎn) 品 （ ， 品或成品 ） 在 其 運(yùn) 行 過(guò) 程 中， 需要消耗原材料（ 毛 、 、 坯） 能源（ 主 要 是 電 能） 輔助物料（ 切 削 液、 刀具 ， 等） 同時(shí)產(chǎn)生一定的廢屑 。 一般 來(lái) 說(shuō) ， 機(jī)械加工系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程不產(chǎn)生直接 的碳排放 ， 其碳 排 放 具 有 間 接 性 的 特 點(diǎn) 。 計(jì) 算 機(jī) 械 加工系統(tǒng)碳排放 ， 實(shí)際上是計(jì)算由于機(jī)械加工系統(tǒng) 機(jī)械加工系統(tǒng) 的運(yùn)行而間接引 起 的 碳 排 放 。 例 如 ， 主要消耗電能 ， 但如果單從電能的使用過(guò)程來(lái)看 ， 并 實(shí)際上 是 機(jī) 械 加 工 系 統(tǒng) 消 耗 的 這 部 分 不產(chǎn)生排放 ， 也 即 發(fā) 電 過(guò) 程） 產(chǎn)生的碳 電能在 其 生 產(chǎn) 過(guò) 程 中 （ 排放 。 對(duì)機(jī) 械 加 工 系 統(tǒng) 的 碳 排 放 進(jìn) 行 量 化 ， 首先要確 定其廣義邊界 。 由于機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放的間接性 特點(diǎn) ， 要研究機(jī)械加 工 系 統(tǒng) 的 碳 排 放 問(wèn) 題 必 須 將 其 轉(zhuǎn)而 研 究 機(jī) 械 加 工 系 統(tǒng) 所 消 耗 的 原 邊界進(jìn)行外延 ， 能量和輔助物 料 等 在 其 制 備 和 生 產(chǎn) 過(guò) 程 中 所 材料 、 產(chǎn)生的碳排放 。 此 外 ， 由機(jī)械加工系統(tǒng)產(chǎn)生的廢屑 處理也會(huì)產(chǎn)生一 定 的 碳 排 放 ， 也 需 要 考 慮 進(jìn) 來(lái)。因 此， 機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放的廣義邊界如圖 １ 所示 。 根 據(jù) 上述 機(jī) 械 加工 系 統(tǒng)的 廣 義 邊界 條 件 可 知， 機(jī)械加工系統(tǒng)的碳 排 放 呈 現(xiàn) 多 源 性 ， 其多源性主要 體現(xiàn)在以下幾方面 ： （ ） 機(jī)械加工過(guò)程中消耗原材料引起的碳排放 ， １ 主要考慮消耗的原材料制備過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放 ； （ ） 機(jī)械加工過(guò)程電能消耗引起的排放 ， 主要考 ２ 慮消耗的 電 能 生 成 過(guò) 程 （ 如 火 力 發(fā) 電） 中產(chǎn)生的碳 排放 ； （ ） 輔助物料 （ 刀 具、 切 削 液 等） 的 碳 排 放， 主要 ３ 考慮 消 耗 的 各 種 輔 助 物 料 制 備 過(guò) 程 中 產(chǎn) 生 的 碳 排放 ； （ ） 機(jī)械加工過(guò)程產(chǎn)生的廢屑處理產(chǎn)生的排放 ， ４

況進(jìn)行分解分析 ， 進(jìn)而找到降低制造能耗 、 提高能量 效率的途 徑 ； 美國(guó)麻省理工學(xué)院 Ｇ ｕ ｔ ｏ ｗ ｓ ｋ ｉ等 建 立了廣義制造的熱 力 學(xué) 模 型 ， 并對(duì)機(jī)床設(shè)備及不同
［ ５］

； Ｄ ｉ － ａ ｚ等對(duì)機(jī)床 設(shè) 備 的 綠 色 設(shè) 計(jì) 和 運(yùn) 行 策 略 進(jìn) 行 了 研 ７］ ； 胡韶華等對(duì)數(shù)控機(jī)床的空載能量特性進(jìn)行了 究［ ； Ｓ ｏ ｎ Ｂ ＯＭ （ ｒ ｅ ｅ ｎ － ｇ等提出了一種集成的 ｇ ｇ 低碳產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng) 模 型 ， 該系統(tǒng)模 ａ ｓ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ Ｂ ＯＭ） 　 － ｇ
［ ８］

工藝的資源消耗和環(huán)境影響特性進(jìn)行了研究

［ ６］

研究

型能夠在產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)過(guò)程中快捷地評(píng)估設(shè)計(jì)方 案的碳排放 特 性
［ ９］

； 英國(guó)布魯內(nèi)爾大學(xué) Ｔ ｒ ｉ ｄ ｅ ｃ ｈ等
［ １ ０］

對(duì)低碳制造進(jìn)行了定義并對(duì)低碳制造的特征進(jìn)行了 描述 ， 同時(shí) 提 出 了 實(shí) 施 低 碳 制 造 的 途 徑 程電能消耗和碳排放之間的聯(lián) 系 特性方程進(jìn)行了研究
［ １ ２］ ［ １ １］

； Ｊ ｅ ｓ ｗ ｉ ｅ ｔ

等通過(guò)引入電能碳 排 放 因 子 的 概 念 ， 建立了制造過(guò) ； 曹華軍等基于 生命周期理論對(duì)機(jī)床生命周期碳排放的評(píng)估方法及 ； 孫群等提 出 將 碳 足 跡 作 為
［ １ ３］

衡量生產(chǎn)過(guò)程資源 環(huán) 境 屬 性 的 重 要 指 標(biāo) ， 對(duì)基于碳 足跡的生產(chǎn)過(guò)程分級(jí)遞階控制 技 術(shù) 進(jìn) 行 了 研 究 。 上述研究在一定程度上能夠反映制造過(guò)程和設(shè)備的 能耗及環(huán)境影響狀 況 ， 但主要集中在對(duì)制造過(guò)程及 設(shè)備能耗特性的分 析 上 ， 而較少?gòu)亩康慕嵌确治?機(jī)械加工系統(tǒng)環(huán)境 影 響 的 多 源 性 ， 特別是定量評(píng)價(jià) 機(jī)械加工系統(tǒng)的多源碳排放 。 基于此 ， 本文將分析機(jī)械加工系統(tǒng)過(guò)程的資源 、 能源消耗情況 ， 揭示其運(yùn)行過(guò)程的碳排放特點(diǎn) ， 提出 一種機(jī)械加工系統(tǒng) 多 源 碳 排 放 的 量 化 方 法 ， 該方法 不僅考慮加工系統(tǒng)消耗原材料 、 能源引起的碳排放 ， 而且考慮輔助物料碳排放以及廢屑處理引起的碳排 放 。 最后 ， 通過(guò)一個(gè)具體案例 ， 研究在不同切削參數(shù) 下的碳排放情況 ， 研究表明切削參數(shù)的不同對(duì)碳排

第９期

李聰波 等 ： 基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法

２ ２ ３ １

４ ４。 （ ） Ｃ Ｅ Ｆｍ ＝Ｅ Ｅｍ ×Ｃ Ｉ ３ ｍ× １ ２ ， ／ 式中 ： 內(nèi) 含 能） 單位是 Ｍ Ｅ Ｅｍ 表 示 物 料 載 能 量 （ Ｊ ， ／ 。對(duì)于 單位是 ｋ ｋ Ｃ Ｉ Ｃ Ｍ Ｊ ｇ ｇ ｍ 表示物料的碳 含 量 ， 物料載能量的確定 ， 國(guó)內(nèi)外多位機(jī)構(gòu)及學(xué)者已經(jīng)做 了大量研究 ， 數(shù)據(jù)較為完備 ，， 但是對(duì)于不同物料的碳 為此 ， 將物料的載能量轉(zhuǎn)化為標(biāo)煤當(dāng) 含量較難確定 ， 量， 結(jié)合標(biāo)煤的碳排放因子 ， 可計(jì)算不同物料的碳排 放因子 ， 則公式轉(zhuǎn)化為 （ ） Ｃ Ｅ Ｆｍ ＝Ｅ Ｅｃ Ｃ Ｅ Ｆ ４ ｅ× ｃ ｅ。 ／ 式中 ： 單位為 ｋ Ｅ Ｅｃ ｃ ｅ ｇ ｅ表示物料載能量標(biāo)煤當(dāng)量 ， 　 ； ／ 單位為 ｋ ｋ Ｃ Ｅ Ｆ Ｃ Ｏ ｇ ｇ ｃ ｅ表 示 標(biāo) 煤 的 碳 排 放 因 子 ， ２ 。 計(jì)算可 得 機(jī) 械 加 工 常 用 物 料 的 碳 排 放 因 子 如 ｋ ｇ ／ 。 表 １ 所示 ， 其中標(biāo)煤熱值為 ２ ９ ． ２ ７Ｍ Ｊ ｋ ｇ 主要考慮廢屑回爐 （ 電熔爐 ） 進(jìn)行后期處理產(chǎn)生的碳 排放 。
常用 物料

表 １　 常用物料碳排放因子
１ ４］ 載能量 ［ １ ５］ 標(biāo)煤當(dāng)量 標(biāo)煤碳排放因子 ［

物料碳 排放因子 ２ ． ６ ９

２　 機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法
根據(jù)上述分析 ， 機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放 Ｃ Ｅｍｓ主要 包括物料消耗引起 的 碳 排 放 Ｃ 電能消耗引起的 Ｅｍ 、 刀具引起的碳排放 Ｃ 切削液引起 排放 Ｃ Ｅｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ、 ｔ ｏ ｏ ｌ、 的碳排放 Ｃ 廢屑處理產(chǎn)生的排放 Ｃ 故 Ｅｃ Ｅｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ、 ｈ ｉ ｐ等 ， 機(jī)械加工系統(tǒng)總的碳排放計(jì)算如下 ： （ ） Ｃ Ｅｍ Ｃ Ｅｍ ＋Ｃ Ｅ Ｃ Ｅ Ｃ Ｅ Ｃ Ｅ １ ｓ＝ ｅ ｌ ｅ ｃ＋ ｔ ｏ ｏ ｌ＋ ｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ＋ ｃ ｈ ｉ ｐ。 下面分別對(duì)每部分碳排放量化方法進(jìn)行研究 。 ２ ． １�。� Ｅｍ 計(jì)算 物料消耗引起的碳排放是指機(jī)械加工系統(tǒng)運(yùn)行 過(guò)程中所消耗的物料在其制備過(guò)程中的碳排放 。 機(jī) 械加 工 系 統(tǒng) 將 毛 坯 （ 切削加工后成為產(chǎn)品 Ｍｉ ｎ ｕ ｔ） ｐ （ ， （ 。 計(jì)算機(jī) 并產(chǎn)生切除物料 （ 即廢屑 ） Ｍｏ Ｍｃ ｕ ｔ ｕ ｔ） ｈ ｉ ｐ ｐ） 械加工系統(tǒng)物料碳 排 放 需 要 確 定 的 一 個(gè) 關(guān) 鍵 問(wèn) 題 ， 是計(jì)算哪一部分物料產(chǎn)生的碳排放 。 機(jī)械加工系統(tǒng) 進(jìn)入 實(shí)際上就是要根據(jù) 工 藝 要 求 切 除 多 余 的 物 料 ， 產(chǎn)品的那部分物料會(huì)隨著產(chǎn)品進(jìn)入下一環(huán)節(jié) 。 因此 機(jī)械加工系統(tǒng)的物料碳排放主要考慮切除物料帶來(lái) 的碳排放

／ （ ／ ） Ｍ Ｊ ｋ ｇ ３ ２ ． ０ ２ ６ ． ２ １ ９ １ ． ０

／ ｋ ｇ １ ． ０ ９ ０ ． ９ ０ ６ ． ５ ３

（ ／ ） ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｇ ｇ ２

鋼 鐵 鋁

２ ． ４ ７

２ ． ２ ２ １ ６ ． １ ３

２ ． １ ． ２�。停� ｈ ｉ ｐ的確 定 方 法 切除 物 料 Ｍｃ ｈ ｉ ｐ的 確 定 主 要 有 測(cè) 量 法 和 理 論 計(jì) 算法兩種方法 。 （ ） 測(cè)量 法 　 加 工 過(guò) 程 的 切 屑 質(zhì) 量 難 以 直 接 測(cè) １ 量， 因此考 慮 采 用 測(cè) 量 毛 坯 （ 與產(chǎn)品（ Ｍｉ Ｍｏ ｎ ｕ ｔ） ｕ ｔ ｕ ｔ） ｐ ｐ 的質(zhì)量 ， 通過(guò)其差值間接獲得 Ｍｃ ｈ ｉ ｐ。 （ ） Ｍｃ ５ ｈ ｉ ｉ ｎ ｕ ｔ－Ｍｏ ｕ ｔ ｕ ｔ。 ｐ＝Ｍ ｐ ｐ 該方 法 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 簡(jiǎn) 單 直 觀 ， 但是對(duì)于一般的機(jī) 械加工系統(tǒng)來(lái)說(shuō) ， 有時(shí)毛坯的總重量比較重 ， 加之加 工過(guò)程中的移動(dòng)測(cè)量均不方便 ， 基于此 ， 可以采用理 論計(jì)算法計(jì)算機(jī)加工工藝的材料去除量 。 （ ） 理 論 計(jì)算 法 　 根據(jù)材料切除率計(jì)算得到 ， 而 ２ 材料切除率可以由 工 藝 路 線 單 上 的 切 削 參 數(shù) 確 定 。 材料切除率 （ 為 單 位 時(shí) 間 所 切 除 的 材 料 的 體 積， Ｑ） 其計(jì)算公式為 ： （ ） Ｑ＝１ ０ ０ ０ ｖ ａ ６ 　 　 ｆ。 ｃ ｐ 則切削時(shí)間ｔ 切除物料質(zhì)量為 ： ｃ 內(nèi)， ６ ／ ／ ） Ｍｃ Ｑ× ｔ １ ０ ＝ ｖ ａ ｔ １ ０ ０ ０。 （ ７ 　 ｆ ｈ ｉ ｃ× ｃ ｃ ｐ＝ ｐ ρ ρ 切削時(shí)間ｔ ｃ 計(jì)算公式為 ：

Ｃ Ｅｍ ＝Ｃ Ｅ Ｆｍ ×Ｍｃ ｈ ｉ ｐ。
２ ． １ ． １　 物料碳排 放因子確 定

（ ） ２

根據(jù) Ｉ 把物料碳 Ｐ Ｃ Ｃ 碳 排 放 因 子 指 標(biāo) 的 含 義， 排放因子定義為單位物料 （ 文中選為每千克 ） 產(chǎn)出所 引起的二氧化碳排放量 。 物料碳排放因子的具體計(jì) 算公式如下 ：

ＬｗΔ ｄｗＬｗΔ 。 π （ ） ｔ ＝ ８ ｃ＝ ｎ ａｐ １ ０ ０ ０ ｖ ａ 　 ｆ ｆ ｃ ｐ ３ ／ ； ； 式中 ： 單位 Ｑ 單位 ｍｍ ｓ ｔ ｃ 單位ｓ ρ 為 材 料 密 度，

２ ２ ３ ２

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

第１ ９卷

３ ／ ； 單 位 ｍｍ； 單位 ｃ ｍ ａ ｇ ｆ 為 進(jìn) 給 量， ｐ 為背吃 刀 量 ， ／ ； ／ ； 單位 ｍ ｍｍ ｒ ｖ ｓ Ｌｗ 為 工 件 加 工 長(zhǎng) ｃ 為切削速 度 ，

態(tài)隨時(shí)都處在不 斷 變 化 之 中 。 另 外 ， 機(jī)床的變速及 負(fù)載的變化等也都會(huì)使機(jī)床處于動(dòng)態(tài)過(guò)程之中 。 因 此， 可以說(shuō) 機(jī) 床 的 實(shí) 際 運(yùn) 行 過(guò) 程 是 一 個(gè) 動(dòng) 態(tài) 過(guò) 程 。
１ ７］ 劉飛等［ 根據(jù)機(jī)床動(dòng)態(tài)運(yùn)行 時(shí) 的 功 率 平 衡 方 程

／ ； 度， 單 位 ｍｍ； 單位ｒ ｎ 為 主 軸 轉(zhuǎn) 速， ｍ ｉ ｎ Δ 為加工 單位 ｍｍ； 單位 ｍｍ。 余量 ， ｄｗ 為工件直徑 ， ２ ． ２　Ｃ Ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ計(jì)算 在機(jī)床加工運(yùn)行過(guò)程中需要消耗大量電能 。 機(jī) 床加 工 過(guò) 程 由 于 電 能 消 耗 而 引 起 的 碳 排 放 計(jì) 算 如下 ： （ ） Ｃ Ｅｅ Ｃ Ｅ Ｆｅ Ｅ Ｃｍａ ９ ｌ ｅ ｃ＝ ｌ ｅ ｃ· ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ。 ２ ． ２ ． １　 電 能 碳排 放因子 電能碳排放因子與電網(wǎng)的構(gòu)成有著密切關(guān)系， 不同的電 網(wǎng) 有 著 不 同 的 碳 排 放 因 子 。 學(xué) 者 Ｊ ｅ ｓ ｗ ｉ ｅ ｔ 和Ｋ 并對(duì)比了 ａ ｒ ａ提出 了 電 能 碳 排 放 因 子 的 概 念 ， 兩個(gè)不同電網(wǎng)構(gòu)成 的 電 能 碳 排 放 因 子 ， 說(shuō)明了不同 電網(wǎng)之間的碳排放因子存在較大差異 。 中國(guó)國(guó)家發(fā) 展改革委應(yīng)對(duì)氣候變化司每年都公布中國(guó)幾大電網(wǎng) 表２是２ 的碳排放因子的數(shù)據(jù) ， ０ ０ ９ 年中國(guó)幾大電網(wǎng)
１ ６］ 。本文在計(jì)算機(jī)械加工系統(tǒng)電能碳 的排放因 子 ［

導(dǎo)出了 機(jī) 床 動(dòng) 態(tài) 運(yùn) 行 時(shí) 能 量 近 似 平 衡 方 程， 如 下式：
Ｔ ｔ ｔ ＋ ｉ ｄ ｌ ｅ ｃ
０

Ｅ Ｃｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ＝
ｔ ｃ
０

） ｔ ｄ ｔ＋ ∫ ∫ Ｐ（ ） 。 （ ） ｔ ｄ ｔ＋ Ｐ （ ｄ ｔ １ １ ∫Ｐ （ ∫ ｔ）
ｕ ０

） Ｐ ｔ ｄ ｔ＝ ｉ（
ｔ ｃ
０

ｃ

ａ

對(duì)于 一 臺(tái) 機(jī) 床 來(lái) 說(shuō) ， 當(dāng)其機(jī)床主軸在某一固定 的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行 時(shí) ， 其總輸入功率及空載功率是
１ ８］ （ ， 一恒定值 ［ 含 有 微 小 波 動(dòng)， 可忽略不計(jì)） 則上述

機(jī)床動(dòng)態(tài)運(yùn)行能量平衡方程可以轉(zhuǎn)化為

Ｅ Ｃｍａ Ｐｕ× （ ｔ ｔ ＋Ｐｃ× ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ＝ ｉ ｄ ｌ ｅ＋ ｃ） ｃ＋ 。 Ｐａ× ｔ Ｐｕ ｔ Ｐ ｔ ｃ＝ ｉ ｄ ｌ ｅ＋ ｉ ｃ

（ ） １ ２

其中 ： 空載時(shí) Ｐｕ 和 Ｐ ｉ 可由功率測(cè)試儀器測(cè)量得到 ， 間ｔ ｉ ｄ ｌ ｅ可根據(jù)機(jī)床設(shè) 備 加 工 相 同 或 相 近 的 零 件 產(chǎn) 品 的歷史數(shù)據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 得 到 ， 切 削 時(shí) 間ｔ 計(jì)算 ８） ｃ 可由式（ 得到 。 ２ ． ３�。� Ｅ ｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ計(jì)算 切削液種類(lèi)很多 ， 主要分為水溶性（ 水 基） 液和

排放時(shí) ， 采用幾大電 網(wǎng) 排 放 因 子 的 平 均 值 作 為 電 能 碳排放因子 。
表 ２　 電能碳排放因子表
電網(wǎng)名稱 華北電網(wǎng) 東北電網(wǎng) 華東電網(wǎng) 全國(guó)平均 ／ Ｃ Ｅ Ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ （ ／ ） ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｗ ｈ ｇ ２ ０ ． ７ ８ ０ ２ 　 ０ ． ７ ２ ４ ２ 　 ０ ． ６ ８ ２ ６ 　 ０ ． ６ ７ ４ ７ 　 電網(wǎng)名稱 華中電網(wǎng) 西北電網(wǎng) 南方電網(wǎng) ／ Ｃ Ｅ Ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ （ ／ ） ｋ Ｃ Ｏ ｋＷｈ ｇ ２ ０ ． ５ ８ ０ ２ 　 ０ ． ６ ４ ３ ３ 　 ０ ． ５ ７ ２ ２ 　

１ ９］ 。本文在計(jì)算切削液 非水溶性 （ 油 基） 液 兩 大 類(lèi)［

主要考慮機(jī)械加工過(guò)程最常用的 引起的碳排放時(shí) ， 水基切削液 。 水基切削液主要由水和礦物油混合而 成， 一般情 況 下 其 濃 度 不 高 于 ５％ 。 在 連 續(xù) 循 環(huán) 使 、 用過(guò)程中 ， 由于滲漏 、 吸附（ 廢屑的表面） 蒸發(fā)等因 水基切削液會(huì)逐漸變少 ， 需要多次加入水和礦物 素， 油以保持其用量和 濃 度 的 恒 定 ， 同時(shí)由于切削液變 質(zhì)等因素 ， 切削液也需要定期更換 。 切削 液 引 起 的 碳 排 放 主 要 考 慮 兩 部 分 ： 純的礦 和切削液廢棄后處 物油制備 引 起 的 碳 排 放 （ Ｃ Ｅｏ ｉ ｌ） 。由于切削液更換周期一 理引起 的 碳 排 放 （ Ｃ Ｅｗ ｃ） 般較長(zhǎng) ， 對(duì)某一具體的加工過(guò)程來(lái)說(shuō) ， 切削液引起的 碳排放采用按時(shí)間 標(biāo) 準(zhǔn) 折 算 的 方 法 ， 則其由切削液 引起的碳排放計(jì)算如下 ：

２ ． ２ ． ２　 機(jī) 械 加 工 設(shè) 備 電 能 消耗 確 定 在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程時(shí)間 段 Ｔ 內(nèi) ， 機(jī)床的狀態(tài)可分 為加工和空載兩種 狀 態(tài) 。 在 機(jī) 床 由 空 載 狀 態(tài) （ Ｐｃ ＝ ） 變?yōu)榧庸?狀 態(tài) （ 即 系 統(tǒng) 處 于 負(fù) 載 時(shí)， 會(huì)產(chǎn) ０ Ｐｃ ≠０） 生附加損耗功率 Ｐａ， 又稱載荷損耗功率 。 機(jī)床總的 空 載 功 率 Ｐｕ、 切削功率 輸入功率 Ｐ ｉ 分 為 三 部 分：
１ ７］ 。機(jī)床動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)功 附加載 荷 損 耗 功 率 Ｐａ［ Ｐｃ、 率平衡方程如下

） ） ） ） 。 （ ） Ｐ ｔ ＝Ｐｕ（ ｔ ＋Ｐｃ（ ｔ ＋Ｐａ（ ｔ １ ０ ｉ（ ， 根據(jù) 上 述 對(duì) 機(jī) 床 功 率 特 點(diǎn) 的 分 析 機(jī) 床 在 時(shí) 間 段 Ｔ（ 主 要 包 括 機(jī) 床 空 載 時(shí) 間ｔ 內(nèi) ｉ ｄ ｌ ｅ 和 加 工 時(shí) 間ｔ ｃ） 的能耗可分為三大部分 ： 空載能耗 、 切削能耗和附加 。機(jī) 載荷能耗 （ 不考慮機(jī)床設(shè)備的開(kāi)關(guān)機(jī)過(guò)程能耗 ） 由于切削力的變化以及電壓 床在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程 中 ， 的波動(dòng)及其他一些 因 素 的 影 響 ， 機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀

Ｔ 。 （ ） Ｃ Ｅｃ ×（ Ｃ Ｅｏ Ｃ Ｅｗ １ ３ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ＝ ｉ ｌ＋ ｃ） Ｔｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ ， 式中 ： Ｔ＝ ｔ ｔ Ｃ Ｅｏ Ｃ Ｅ Ｆｏ Ｃ Ｃ＋Ａ Ｃ） Ｃ Ｅｗ ｃ＋ ｉ ｄ ｌ ｅ； ｉ ｌ＝ ｉ ｌ× （ ｃ ［ （ ） ／ ］ ， 表 示 初 始 切 削 油 用 ＝Ｃ Ｅ Ｆｗ Ｃ Ｃ＋Ａ Ｃ δ Ｃ Ｃ ｃ×
量， Ａ Ｃ 表 示 附 加 切 削 油 用 量， δ 為 切 削 液 濃 度；

Ｔｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ為切削液更換周期 。 ２ ． ３ ． １　 切 削液碳排 放因子
對(duì)于 切 削 液 碳 排 放 因 子 分 兩 部 分 考 慮 ： ①配置

第９期

李聰波 等 ： 基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法

２ ２ ３ ３

切削液所需的 純 的 礦 物 油 制 備 碳 排 放 因 子 Ｃ Ｅ Ｆｏ ｉ ｌ；

附加切削油用量 Ａ Ｃ 以及切削液濃度δ 可通過(guò)實(shí)際 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得 。 切削液的更換周期一般在一 ～
１ ９］ ， 三個(gè)月之間 ［ 本文計(jì)算時(shí)取平均 值 ２ 個(gè) 月 作 為 切

Ｅ Ｆｗ ② 廢切削液處理的碳排放因子 Ｃ ｃ。 （ ） 礦物油 制 備 碳排 放因子 Ｃ １ Ｅ Ｆｏ ｉ ｌ的確 定
礦物油主要是含有碳原子比較少的烴類(lèi)物質(zhì)， 多數(shù)是不飽和烴 。 其碳排放因子 ４ ４。 （ ） Ｃ Ｅ Ｆｏ Ｅ Ｅｏ Ｅ Ｃｏ １ ４ ｉ ｌ＝ ｉ ｌ× ｉ ｌ× １ ２ ／ ， 式中 ： Ｅ Ｅｏ Ｇ Ｊ Ｌ） Ｅ Ｃｏ ｉ ｌ為礦 物 油 的 內(nèi) 含 能 值 （ ｉ ｌ為 礦 （ ／ ） 。 物油的缺省碳含量 ｋ ＣＧ Ｊ 一般油類(lèi)物質(zhì)內(nèi)含 ｇ 　 ／ 能值 為 ４ 計(jì)算時(shí)取平均值 １ ８ ６ ８～４ ２ ７ ０ ５ｋ Ｊ ｋ 　 　 ｇ（ ／ ， 油類(lèi)物質(zhì)缺省碳排放因子為２ ４ ２ ２ ８ ７ｋ Ｊ ｋ ０ 　 ｇ） ［ ２ ０］ ／ ， 常溫常 壓 下 油 類(lèi) 物 質(zhì) 的 密 度 為 ｋ ＣＧ Ｊ ０ ． ８ ６～ ｇ
３ ３ ／ （ ／ ） ， 計(jì)算時(shí) 取 平 均 值 ０ 計(jì)算可 ０ ． ９ ８ｇ ｃ ｍ ． ９ ２ｇ ｃ ｍ ／ 得礦物油的碳排放因子為 ２ ． ８ ５ｋ Ｃ Ｏ Ｌ。 ｇ ２

削液的更換周期 Ｔｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ。 ２ ． ４　Ｃ Ｅ ｔ ｏ ｏ ｌ計(jì)算 機(jī)械設(shè)備 加 工 過(guò) 程 中 ， 刀 具 起 著 重 要 的 作 用。 一般來(lái)說(shuō) ， 機(jī)械加工過(guò)程中 ， 刀具引起的直接環(huán)境影 響較小 ， 主要是間接影響 ， 即刀具制備過(guò)程的環(huán)境影 響在使用過(guò)程的分?jǐn)?。 因此 ， 對(duì)某一加工過(guò)程來(lái)說(shuō) ， 刀具碳排放計(jì)算方 法 與 切 削 液 類(lèi) 似 ， 采用按時(shí)間折 算分配的方法 ， 具體計(jì)算方法如下 ：

（ ） 廢 切 削液 處理 碳排 放因子 Ｃ ２ Ｅ Ｆｗ ｃ的確 定 ， 由于水基切 削 液 濃 度 一 般 較 低 （ 廢 ３％ ～５％ ） 切削液的主要成 分 是 水 。 為 方 便 計(jì) 算 ， 本文采用廢 水處理的碳排放因子代替廢切削液處理的碳排放因 子， 關(guān)于廢水處理碳 排 放 因 子 的 確 定 方 法 可 參 考 文 ］ ， 文獻(xiàn) ［ 給出了廢水處理的碳排放因子為 獻(xiàn)［ ２ ０ １ ５］ ／ 本文計(jì)算時(shí)采用該值 。 ０ ． ２ｋ Ｃ Ｏ Ｌ， ｇ ２ ２ ． ３ ． ２　 切 削液 用 量 及 更 換 周 期 的確 定 切削 液 使 用 周 期 內(nèi) 往 往 存 在 蒸 發(fā) 、 滲漏和廢屑 吸附等現(xiàn)象 ， 從而造成切削液不斷減少 ， 并需添加純 礦物油以保證切削液的濃度 。 初始切削油用量 Ｃ Ｃ、

ｔ ｃ （ ） Ｃ Ｅ ×Ｃ Ｅ Ｆ １ ５ ｔ ｏ ｏ ｌ＝ ｔ ｏ ｏ ｌ×Ｗｔ ｏ ｏ ｌ。 Ｔｔ ｏ ｏ ｌ ２ ． ４ ． １　 刀具碳排 放因子 計(jì)算刀具的碳排放因 子 Ｃ 首先要知道刀 Ｅ Ｆ ｔ ｏ ｏ ｌ，
具制備的能耗情況 。 刀具制備能耗情況方面的研究 麻省 理 工 學(xué) 院 Ｇ 較少 ， ｕ ｔ ｏ ｗ ｓ ｋ ｉ教 授 在 刀 具 制 備 能 耗方面做了相關(guān)研 究 ， 他指出涂層合金刀片的主要 ／ ， 成分是鎢 ， 鎢載能量為 ４ 并指出制造一個(gè) ０ ０Ｍ Ｊ ｋ ｇ
［１］ 。Ｒ 涂層合 金 刀 片 的 能 耗 為 １～２ Ｍ Ｊ２ ａ ｅ ｍ ｉ教 授 ｊ ［２］ ， 并 指出合金刀具 單 個(gè) 刀 片 的 平 均 質(zhì) 量 為 ９ ． ５ｇ２

分兩種情形考慮了 刀 具 制 備 的 能 量 消 耗 情 況 ： ①考 慮刀具生產(chǎn)所需材料載能量與刀具生產(chǎn)工藝過(guò)程能 耗總和情況 ； ② 只考 慮 刀 具 生 產(chǎn) 工 藝 過(guò) 程 的 能 耗 情 況， 具體結(jié)果如表 ３ 所示 。

表 ３　 刀具制造能耗情況表
能耗類(lèi)別 （ ／ ） 制備刀具的材料載能／ Ｍ Ｊ ｋ ｇ 刀片制造過(guò)程能耗／Ｍ Ｊ 　 制造刀片總能耗／Ｍ Ｊ 　 （ 情形 １ 考慮制備刀具材料載能和制造過(guò)程 ） ４ ０ ０ （ ） 平均 １ １～２ Ｍ Ｊ ． ５Ｍ Ｊ ５ ． ３ 　 （ 情形 ２ 只考慮刀具制造過(guò)程 ） － （ ） 平均 １ １～２ Ｍ Ｊ ． ５Ｍ Ｊ １ ． ５

　　 根據(jù)上述兩種情況下的刀具制備能耗狀況和單 個(gè) 刀 片 的 平 均 質(zhì) 量， 再結(jié)合電能的碳排放因子 ／ ） ， 可換算出 ０ ． ６ ７ ４ ７ｋ Ｃ Ｏ ｋＷｈ （ １ｋＷｈ＝３ ． ６Ｍ Ｊ 　 ｇ ２ 情況 １ 和情形 ２ 下刀具的碳 排 放 因 子 分 別 為 １ ０ ４ ． ６ ／ ／ 。本文在計(jì)算時(shí)采用 ｋ Ｃ Ｏ ｋ ９ ． ６ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｇ ｇ和 ２ ｇ ｇ ２ ２ 情形 ２， 只考慮刀具制造過(guò)程的刀具碳排放因子 ／ 。 ２ ９ ． ６ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｇ ｇ ２ ２ ． ４ ． ２　 刀具壽命 的確 定 刀具壽命 Ｔｔ ｏ ｏ ｌ是指刀具從開(kāi)始切削到其磨損量 達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間 ， 它是指凈切削時(shí)間 ， 不包括用于對(duì)刀 、 測(cè) 量、 快 進(jìn) 和 回 程 等 非 切 削 時(shí) 間。

刀具壽命與加工參數(shù)的選擇有著密切的關(guān)系 。 機(jī)械 加工工藝手冊(cè)給出刀具壽命與加工參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式
２ ３］ ： 關(guān)系式如下 ［

ＣＴ 。 （ ） Ｔｔ １ ６ ｏ ｏ ｌ＝ １ １ １ ｍ ｎ ｐ ｖ ｃｆ ａ ｓ ｐ 式中 ： ＣＴ 為與切削條件 有 關(guān) 的 常 數(shù) ； ｍ， ｎ 和ｐ 為 與 刀具材料及切削材料有關(guān)的指數(shù) 。 由于經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)
算刀具壽命較為復(fù)雜 ， 大量實(shí)驗(yàn)表明 ， 切削速度對(duì)刀 具壽命的影響最大 ， 進(jìn)給量的影響次之 ， 背吃刀量的 影響最小 。 為簡(jiǎn)化 計(jì) 算 ， 只考慮切削速度對(duì)刀具壽 命的影響 。 根據(jù)泰 勒 公 式 ， 切削速度與刀具壽命之 間有如下關(guān)系式 ：

２ ２ ３ ４

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

第１ ９卷

Ａ ， （ ） １ ７ ｍ Ｔｔ ｏ ｏ ｌ 即ｌ ｖ ｌ Ｔｔ ｌ Ａ。 ｇ ｇ ｇ ｃ＝－ｍ ｏ ｏ ｌ＋ 式中 ： 表示切削速度對(duì)刀具壽 ｍ 為 刀 具 壽 命 指 數(shù)， ｖ ｃ＝
命的影響程度 ； 其值可 Ａ 為與切削條件有關(guān)的常數(shù) ， 以通過(guò)查 閱 文 獻(xiàn) ［ 得 到， 但由于 Ａ 受到刀具材 ２ ４］ 料、 工件材料 、 加工條件 （ 如不同的工藝參數(shù) ） 和加工 如有無(wú)切削液 ） 等 眾 多 因 素 的 影 響， 導(dǎo)致刀具 環(huán)境 （ 在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中刀 壽命的計(jì)算值往往 差 異 很 大 ， 具壽命可以參考工 廠 實(shí) 際 加 工 的 經(jīng) 驗(yàn) 值 ； 刀具重量

Ｗｔ ｏ ｏ ｌ可測(cè)量得到 。
２ ． ５�。� Ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ計(jì)算 機(jī)械加工系統(tǒng)產(chǎn)生的廢屑經(jīng)收集壓塊后需要進(jìn) 行回爐 （ 電 熔 爐） 處 理， 在 此 過(guò) 程 中 會(huì) 產(chǎn) 生 碳 排 放。 廢屑處理碳排放計(jì)算如下 ： （ ） Ｃ Ｅｃ Ｃ Ｅ Ｆｃ １ ８ ｈ ｉ ｈ ｉ ｈ ｉ ｐ＝ ｐ×Ｍｃ ｐ。 機(jī)械 加 工 系 統(tǒng) 產(chǎn) 生 的 廢 屑 主 要 有 廢 鐵 屑 、 鋼屑 和鋁屑等 ， 這些廢屑在脫油 、 烘干壓塊后需要進(jìn)行回 爐處理 ， 以便回 收 再 利 用 。 各 種 廢 屑 因 回 爐 的 要 求 標(biāo)準(zhǔn)不同 ， 其處理的工藝也有很大不同 ， 因此處理單 位質(zhì)量的 不 同 種 類(lèi) 廢 屑 的 能 耗 及 碳 排 放 狀 況 也 不 同 。Ｃ Ｅ Ｆ ｃ ｈ ｉ ｐ計(jì)算公式如下 ： （ ） Ｃ Ｅ Ｆｃ Ｃ Ｅ Ｆ Ｅ Ｃ １ ９ ｈ ｉ ｃ ｅ× ｃ ｅ。 ｐ＝ 式中 Ｅ Ｃ ｃ ｅ為處理單位質(zhì)量廢屑的消耗標(biāo)煤量 。 處理 不 同 種 類(lèi) 的 廢 屑 的 碳 排 放 因 子 如 表 ４ 所示 。
表 ４　 廢屑處理能耗及碳排放因子表
廢屑
２ ５］ 能耗 ［

表 ５　 實(shí)驗(yàn)設(shè)備加工參數(shù)表
設(shè)備 毛坯材料 刀具類(lèi)型 ／ Ｃ ６ １ ３ ６ ＨＫ １ ２ ４ ５＃ 鋼棒料 Ｐ １ ０ 硬質(zhì)合金車(chē)刀 ／ （ ／ ） ， ７ ５ｍ ｍ ｉ ｎ ４ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ ／ （ ／ ） ， １ ５ １ｍ ｍ ｉ ｎ ８ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ ／ （ ／ ） ， 切削速度 ２ ２ ５ｍ ｍ ｉ ｎ １ ２ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ 　 ／ （ ／ ） ， ３ ０ ０ｍ ｍ ｉ ｎ １ ６ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ 　 ／ （ ／ ） ３ ７ ５ｍ ｍ ｉ ｎ ２ ０ ０ ０ｒ ｍ ｉ ｎ 　 進(jìn)給量 切削深度 ／ ０ ． ２ ｍｍ ｒ ２ ｍｍ
３） （ ／ 切削物料密度／ ７ ． １ ｃ ｍ ｇ

初始礦物油加入量／ Ｌ ８ ． ５ 　 機(jī)床空載時(shí)間／ ｓ 　 切削液濃度 ６ ０ ０ ． ０ ５

更換周期內(nèi)附加 加入的礦物油量／ Ｌ ４ ． ５

刀具重量／ ｇ 　

１ ５

表 ６　 不同切削參數(shù)下功率 、 加工時(shí)間及刀具壽命
切削參數(shù) （ ， ｓ ａ ｆ， ｐ） （ ） ４ ０ ０， ０ ． ２， ２ （ ） ８ ０ ０， ０ ． ２， ２ （ ） １ ２ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 （ ） １ ６ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 （ ） ２ ０ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 輸入功率 （ ／Ｗ Ｐ ｉ ｎ） １ ０ ９ １ 　 　 １ ８ ０ ９ 　 　 ２ ５ ４ ５ 　 　 ３ １ ７ ０ 　 　 ３ ８ １ ５ 　 　 空載功率 （ ／Ｗ Ｐｕ） ４ ２ ０ 　 ５ ０ ０ 　 ５ ７ ５ 　 ６ ６ ０ 　 ７ ４ ０ 　 加工時(shí)間 ／ ｔ ｓ ｃ ６ ０ ３ 　 ２ ９ ９ 　 ２ ０ １ 　 １ ５ １ 　 １ ２ １ 　 刀具壽命 ／ ｍ ｉ ｎ １ ０ ０ ４ ８ ３ ０ １ ８ １ １

標(biāo)煤碳排放因子 ／ （ ／ ） ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｃ ｅ ｇ ｇ ２ 　

廢屑排放因子 （ ／ ） ｋ Ｃ Ｏ ｋ ｇ ｇ ２ ０ ． ２ ５ ６

（ ／ ） 種類(lèi) ／ ｋ ｃ ｅ ｋ ｇ ｇ 　 廢鋁屑 廢鐵屑 廢鋼屑 ０ ． １ ０ ３ ８ 　 ０ ． １ ４ ６ ０ ． １ ４ ６

２ ． ４ ７

０ ． ３ ６ １ ０ ． ３ ６ １

３ ． ２　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 根據(jù) 上 文 提 出 的 碳 排 放 量 化 方 法 ， 計(jì)算結(jié)果如 表 ７ 和圖 ３ 所示 。
表 ７　 不同切削參數(shù)下碳排放量
切削參數(shù) （ ， ｓ ａ ｆ， ｐ） （ ） ４ ０ ０， ０ ． ２， ２ （ ） ８ ０ ０， ０ ． ２， ２ （ ） １ ２ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 （ ） １ ６ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 （ ） ２ ０ ０ ０， ０ ． ２， ２ 　 碳排放／ ｇ

３　 實(shí)驗(yàn)研究
３ ． １　 實(shí)驗(yàn)方案介紹 為了 驗(yàn) 證 上 述 量 化 方 法 的 可 行 性 ， 以在數(shù)控機(jī) 床上加工如圖 ２ 所示 的 工 件 （ 外 圓車(chē)削） 為 例， 研究 其加工過(guò)程的碳 排 放 情 況 。 實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 備 、 加工參數(shù)及 部分計(jì)算參數(shù)如表 ５ 所示 。 不同主軸轉(zhuǎn)速（ 即切削速度 ） 下， 用功率測(cè)試儀測(cè) 得的機(jī)床輸入功率及空載功率如表 ６ 所示 。 計(jì)算可 ） 。 得到不同切削參數(shù)下的加工時(shí)間及刀具壽命（ 如表６

Ｃ Ｅｍ

Ｃ Ｅ Ｅ Ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ Ｃ ｃ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｔ Ｃ ｔ ｏ ｏ ｌ
４ ４ ． ６ 　 ４ ６ ． １ 　 ４ ９ ． ６ 　 ６ ２ ． １ 　 ８ １ ． ３ 　

Ｃ Ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ
７ ７ ２ ７ ７ ２ ７ ７ ２ ７ ７ ２ ７ ７ ２

５ ７ ５ ６ ２ ８ ． １ １ ． ４ 　 　 １ 　 １ 　 ５ ７ ５ ６ ０ ７ ． １ 　 　 １ 　 ５ ７ ５ ６ ０ ２ ． ３ 　 　 １ 　 ５ ７ ５ ６ 　 　 ５ ７ ５ ６ 　 　 ９ ７ ． １ 　 ９ ４ ． ８ 　 ６ ． ２ 　 ４ ． ５ 　 ３ ． ６ 　 ３ ． １ 　

第９期

李聰波 等 ： 基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法

２ ２ ３ ５

圖４表明存在一個(gè)最優(yōu)的切削 工系統(tǒng)的低碳運(yùn)行 ， 速度 ， 使得電能和切 削 液 碳 排 放 與 刀 具 碳 排 放 之 間 從而使加工系統(tǒng)總的碳排放量最小 。 達(dá)到一個(gè)平衡 ，

４　 結(jié)束語(yǔ)
本文在對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)物料和能源消耗以及碳 排放特點(diǎn)進(jìn)行分析 的 基 礎(chǔ) 上 ， 定義了機(jī)械加工系統(tǒng) 并 對(duì) 其 碳 排 放 的 多 源 性 進(jìn) 行 了 分 析。 的廣義邊 界 ， 進(jìn)而提出了一種基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)多源 同時(shí)對(duì)量化方法的關(guān)鍵要素進(jìn)行 碳排放量化方法 ， 了研究 ， 并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了所提量化方法的有效性 。 實(shí)例研究表明 ， 在考慮刀具碳排放時(shí) ， 機(jī)械加工系統(tǒng) ３ ． ３　 結(jié)果分析 由表 ７ 可 知 ， 物料碳排放和廢屑處理引起的碳 排放是一恒定值 ， 這主要是因?yàn)閷?duì)于一個(gè)固定的加 工過(guò)程而言 ， 其切除物料量 （ 廢屑 ） 是固定的 ， 與主軸 同時(shí)其碳排放量較大 ， 這主要是由 轉(zhuǎn)速的變化無(wú)關(guān) ， 于為機(jī)械制造系統(tǒng)提供原材料的鋼鐵行業(yè)是高耗能 隨著主軸轉(zhuǎn)速（ 切削速度） 的增 行業(yè) 。 由圖 ３ 可知 ， 加， 機(jī)械加工系統(tǒng)消 耗 電 能 和 切 削 液 引 起 的 碳 排 放 逐漸減少 ， 這主要是由于隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加 ， 機(jī)械 切 削 速 度） 的增 加工時(shí)間 減 少 。 但 隨 著 主 軸 轉(zhuǎn) 速 （ 加， 刀具的壽命也會(huì)降低 ， 進(jìn)而導(dǎo)致刀具碳排放的增 加 。 如圖 ４ 所示為機(jī)械加工系統(tǒng)電能及切削液碳排 刀具碳排放和總碳排放量變化情況 。 放、 參考文獻(xiàn) ：
［ ／ １］ ＭＣ ２ ６．Ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ＆ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｅ Ｂ �。� 　 　 　 ｇ ｙ ｇ［ 　 （ ［ ： ／ ／ Ｏ Ｌ］ ． ２ ０ ０ ９ ０ ９） ２ ０ １ ２ ０ ２ ０ １］ ． ｈ ｔ ｔ ｗｗｗ． ｌ ｃ ｍ ． ｅ ｎ ． ｃ ａ ｍ． － － － ｐ ｐ ｇ ／ ／ ｗ ｅ ｌ ｃ ｏ ｍ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ． ａ ｃ ． ｕ ｋ ［ ］ ， ： ２ Ｋ ｕ ａ ｎ ｄ ｉ Ｇ Ｉ Ｎ Ｄ Ｙ　 Ｎ．Ｋ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍ ａ ｎ ｄ 　 ＸＵ　 　 　 ｇ ｙ ｙ 　 ［ ／ ／ ｒ ｅ ｅ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｃ］ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ５ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ 　 　 　 　 　 ｇ ｇ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｉ Ｃ ＲＭ） ． Ｉ Ｅ Ｔ Ｃ ｏ ｎ 　 　 　 　 － ｐ ｇ（ ， ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｅ ｄ ｉ ｎ ｂ ｕ ｒ ｈ， ＵＫ， ２ ０ １ ０ ． 　 ｇ ［ ］ ３ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ．Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ａ ｒ �。� 　 　 　 　 　 　 　 － ｙ ［ ： ， ｂ ｏ ｏ ｋ ２ ０ ０ ８ Ｍ］ ． Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ２ ０ ０ ８（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ 　 　 　 　 － ｊ ｇ ） ［ 中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局 ．中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 ２ ｎ ｅ ｓ ｅ ． ０ ０ ８［ Ｍ］ ．北 京 ：中 ］ 國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社 ， ２ ０ ０ ８ ． ［ ］ ４ Ｒ ＲＭＡＮＮ Ｃ， ＴＨ Ｉ Ｅ Ｄ Ｅ Ｓ． Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｆ ｏ ｓ 　 ＨＥ 　 　 　 　 　 　 － ］ ｔ ｅ ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｊ ．Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ 　 　 　 　 ｇ ｙ ｙ ｇ［ 　 　 ， （ ） ： Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ２ ０ ０ ９， １ ４ ２ ２ １ ２ ２ ９ ． 　 　 － ｇ ｇ ｙ 　 ［ ］ ５ Ｉ Ｍ Ｉ Ｆ Ａ Ｒ Ｄ Ｓ， Ｓ Ｅ ＯＷ　 Ｙ， ＣＨ Ｉ Ｌ Ｄ Ｓ Ｔ．Ｍ ｉ ｎ ｉ ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ｅ ｍ ｂ ｏ ｄ �。遥粒� 　 　 － ｇ 　 ｉ ｅ ｄ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｕ ｏ ｒ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ 　 　 　 　 　 ｐ ｇ ｙ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ 　 　 ［ ］ ， （ ） ： Ｊ ．Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ２ ０ １ ０， ５ ９ １ ２ ５ ２ ８ ． － ｇ ｇ ｙ 　 ［ ］ ６ ＯＷＳ Ｋ Ｉ Ｔ， Ｂ ＲＡＮＨＡＭ　 Ｍ，ＴＨ Ｉ Ｒ Ｉ Ｅ Ｚ Ａ， ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ 　ＧＵＴ 　 　 　 － ｍ ｏ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ 　 　 　 　 　 　 － ｙ ｙ ｇ ｐ 　 ，２ ｓ ｅ ｓ［ Ｊ］ ．Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ０ ０ ９，４ ３ 　 　 　 ｇ ｙ （ ） ： ５ １ ５ ８ ４ １ ５ ９ ０ ． －

。 本文的研究結(jié)果可用 碳排放總量具有 “ 浴盆效應(yīng) ” 于機(jī)械加工系統(tǒng)的 碳 排 放 量 的 分 析 計(jì) 算 和 評(píng) 價(jià) ， 下 一步將在此基礎(chǔ)上研究以碳排放量最小為目標(biāo)的機(jī) 械加工過(guò)程工藝參 數(shù) 優(yōu) 化 ， 以及機(jī)械加工系統(tǒng)的高 效低碳運(yùn)行的綜合優(yōu)化模型 。

由圖 ４ 可知 ， 對(duì)于機(jī)械加工過(guò)程而言 ， 在考慮刀 具碳排放時(shí) ， 其總的 碳 排 放 量 并 不 是 隨 著 切 削 速 度 的增加一直減 少 的 。 在 機(jī) 械 加 工 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 過(guò) 程 中 ， 不能只考慮加工效 率 的 提 高 ， 在碳排放問(wèn)題日益受 到廣泛關(guān)注的情況 下 ， 更應(yīng)該考慮如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械加

［ ］ ７ Ｉ Ａ Ｚ Ｎ， ＣＨＯ Ｉ Ｓ，ＨＥ Ｌ Ｕ　 Ｍ， ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ 　Ｄ 　 　 　 　 　 　 ｇ ／ ／ ｏ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｃ］ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｒ ｅ ｅ ｎ 　 　 　 　 ｐ ｇ ｇ［ ｇ ｇ ｏ ｆ ４ ｔ ｈ Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｈ ｉ ｈ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ 　 　 　 　 　 　 　 ｇ ， ： Ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ． Ｐ ａ ｒ ｉ ｓ Ｆ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｉ ａ Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ ２ ０ １ ０： １ ７． 　 － ｇ ［ ］ ，Ｌ ，ＨＥ ８ Ｓ ｈ ａ ｏ ｈ ｕ ａ Ｉ Ｕ Ｆ ｅ ｉ Ｙ ａ ｎ， ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ 　 ＨＵ 　 　 　 　 － 　 － ｇ ｙ ｐ 　 ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｎ ｕ ｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍ ａ 　 　 　 　 　 　 － ｐ ］ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｌ ｍ ａ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ［ Ｊ ． Ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ 　 　 　 　 　 ｙ ｐ ｇ

２ ２ ３ ６

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
（２ ０ ０ ９ ０ ７ ０ ２） － －

第１ ９卷
： ／ ／ ／ ／ ．ｈ ｔ ｔ ｗ ｅ ｎ ｋ ｕ． Ｂ ａ ｉ ｄ ｕ． ｃ ｏ ｍ ｖ ｉ ｅ ｗ ｐ

， ： ） Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ２ ０ １ ２， １ ８（ ２） ３ ２ ６ ３ ３ １（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． － 　 ｇ ｙ 　 ［ 胡韶華 ，劉 　 飛 ，何 　 彥 ， 等 ．?dāng)?shù)控機(jī)床變頻主傳動(dòng)系統(tǒng)的空 ］ 載能量參 數(shù) 特 性 研 究 ［ Ｊ ．計(jì) 算 機(jī) 集 成 制 造 系 統(tǒng) ， ２ ０ １ ２， １ ８ （ ） ： ］ ２ ３ ２ ６ ３ ３ １ ． － ［ ］ ９ ＯＮＧ Ｊ Ｓ， Ｌ Ｅ Ｅ Ｋ　 Ｍ．Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ �。� 　 　 　 　 　 　 － 　 ｐ ｐ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｍ ｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ＧＨＧ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ［ Ｊ］ ． Ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ 　 　 　 　 　 　 － ｙ ｇ ， （ ） ： ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｃ ｃ ｌ ｉ ｎ ２ ０ １ ０， ５ ４ ９ ５ ４ ７ ５ ５ ６ ． 　 　 　 － ｙ ｇ ［ ］ ： １ ０ Ｒ Ｉ Ｄ Ｅ ＣＨ Ｓ， ＣＨＥ ＮＧ Ｋ． Ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ �。� 　 　 　 　 － ｇ ［ ］ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｍ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｊ ． Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ 　 　 　 － ｐ ， ： ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ２ ０ １ １， ６（ ２） 　 　 　 ｇ 　 １ １ ０ １ ２ １ ． － ［ ］ ，ＫＡ １ １ Ｅ ＳＷ Ｉ Ｅ Ｔ Ｊ ＲＡ Ｓ． Ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃ Ｅ Ｓ ｉ ｎ ｍ ａ ｎ ｕ �。� 　 　 　 　 　 　 　 － ， ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｊ］ ．Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ ｎ ｎ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ �。� －Ｍ ｇ ［ ｇ ｇ ｙ 　Ｔ （ ） ： ２ ０ ０ ８， ５ ７ １ １ ７ ２ ０ ． － ［ ］ ， ， １ ２ ＡＯ　 Ｈ ｕ ａ ｕ ｎ， Ｌ Ｉ Ｈ ｏ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ Ｓ ＯＮＧ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｌ ｉ ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ �。� 　 　 　 － ｊ ｇ ｇ ｇ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｐ ［ ］ ｔ ｏ ｏ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｃ ｌ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｊ ．Ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ 　 　 　 　 　 　 ｙ ｐ ｇ ，２ ： Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ０ １ １， １ ７（ １ １） ２ ４ ３ ２ ２ ４ ３ ７（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ － 　 － ｙ ｇ 　 ） ［ 曹華軍 ，李洪丞 ，宋勝 利 ， 等 ．基 于 生 命 周 期 評(píng) 價(jià) 的 ｎ ｅ ｓ ｅ ． ］ 機(jī)床生命周期碳排放 評(píng) 估 方 法 及 應(yīng) 用 ［ Ｊ ．計(jì) 算 機(jī) 集 成 制 造 （ ） ： ］ 系統(tǒng) ， ２ ０ １ １， １ ７ １ １ ２ ４ ３ ２ ２ ４ ３ ７ ． － ［ ］ ， １ ３ ＵＮ　 Ｑ ｕ ｎ Ｚ ＨＡＮＧ　 Ｗ ｅ ｉ ｍ ｉ ｎ．Ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｆ ｏ ｏ ｔ ｒ ｉ ｎ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ 　Ｓ 　 　 　 － ｐ ｌ ｅ ｈ ｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ［ Ｊ］ ．Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ｅ 　 　 　 　 　 － ｐ ｐ ｐ ， ： ） ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ２ ０ １ １， ２ ２（ ９） １ ０ ３ ５ １ ０ ３ ９（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． 　 － 　 ｇ ｇ ［ 孫 　 群 ，張為民 ．基 于 碳 足 跡 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 分 級(jí) 遞 階 控 制 技 ］ （ ） ： ］ 術(shù)研究 ［ Ｊ ．中國(guó)機(jī)械工程 ， ２ ０ １ １， ２ ２ ９ １ ０ ３ ５ １ ０ ３ ９ ． － ［ ］ １ ４ Ｉ ＭＯ ＴＨＹ Ｇ．Ｇ ｕ ｔ ｏ ｗ ｓ ｋ ｉ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ �。� 　 　 　 　 　 ｇ ｙ ｙ 　 　 ［ ／ ／ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｃ］ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ４ ０ ｔ ｈ Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ 　 　 　 　 　 － ｇ ｇ ， ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ Ｓ ｅ ｍ ｉ ｎ ａ ｒ ． Ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｏ ｏ ｌ ＵＫ： Ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ 　 　 － ｇ ｙ ｐ 　 ， ｏ ｏ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ２ ０ ０ ７： １ ６ ． 　 － ｐ ｙ ［ ］ ｒ ｅ ｅ ｎ ａ ｓ １ ５ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｃ ｏ ｒ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 　Ｃ 　 　 　 　 　 　 ｇ ｇ ｐ ：Ｃ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ Ｍ］ ．Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ ｈ ｉ ｎ ａ Ｚ ｈ ｉ ｉ ａ ｎ Ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ 　 　 　 ｇ ｐ ｇ［ ｊ ｇ ｊ ｇ 　 ， （ ） ［ 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究 院 ．企 業(yè) 溫 室 氣 Ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ２ ０ １ １ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． 　 ］ 體核算與報(bào)告 ［ Ｍ］ ．北京 ：中國(guó)質(zhì)檢出版社 ， ２ ０ １ １ ． ［ ］ １ ６ ｌ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ Ｃ ｈ ａ ｎ ｅ Ｄ ｅ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ �。� 　 　 　 　 　 　 　 ｇ ｐ ｐ Ｃ ｏ ｍｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ． Ｒ ｅ ｏ ｒ ｔ ｓ ｏ ｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ? ｓ ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｏ ｗ－ 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｇ ｐ ／ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ（ ２ ０ ０ ９） ［ Ｅ Ｂ ０ Ｌ］ ．（ ２ ０ ０ ９ ０ ７ ０ ２）［ ２ ０ １ ２ ０ ２ ０ １］． 　 － － － － ： ／ ／ ／ ／ ｈ ｔ ｔ ｗ ｅ ｎ ｋ ｕ ． Ｂ ａ ｉ ｄ ｕ ． ｃ ｏ ｍ ｖ ｉ ｅ ｗ ４ ２ ０ ｆ ｄ ａ ４ ｅ ７ ６ ７ １ ５ ａ ｅ ｆ ８ １ ｃ ７ ｃ ｄ Ｉ ｆ ． ｈ ｔ ｍ ｌ ｐ （ ） 國(guó) 家 發(fā) 展 改 革 委 應(yīng) 對(duì) 氣 候 變 化 司 ．關(guān) 于 公 布 ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ．［ 　 ／ ２ ０ ０ ９年 中 國(guó) 區(qū) 域 電 網(wǎng) 基 準(zhǔn) 線 排 放 因 子 的 公 告 ［ Ｅ Ｂ ０ Ｌ］ ．

］ ４ ２ ０ ｆ ｄ ａ ４ ｅ ７ ６ ７ １ ５ ａ ｅ ｆ ８ １ ｃ ７ ｃ ｄ Ｉ ｆ ． ｈ ｔ ｍ ｌ ． ］ ， ［ １ ７ Ｉ Ｕ Ｆ ｅ ｉ ＸＵ Ｚ ｏ ｎ ｕ ｎ， Ｄ ＡＮ Ｂ ｉ ｎ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ �。� 　 　 　 　 ｇ ｊ ｇ ｙ ｐ 　 ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ［ Ｍ］ ．Ｂ ｅ ｉ ｏ ｆ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ 　 　 　 　 － ｙ ｐ ｐ ｐ ｇ 　 ： ， ） 劉 　 飛 ，徐 ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ １ ９ ９ ５（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ．［ 　 　 　 ｊ ｇ 宗俊 ，但 　 斌 ， 等 ．機(jī)械加工系統(tǒng)能量特性及其應(yīng)用 ［ Ｍ］ ．北 ］ 京 ：機(jī)械工業(yè)出版社 ， １ ９ ９ ５ ． ［ ］ １ ８ Ｓ Ｈ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｆ， ＨＥ Ｙ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ａ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ 　 ＨＵ 　 　 　 　 　 　 － 　 　 　 － ｐ ｐ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ［ Ｊ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ 　 　 　 ｇ ｙ ｙ ｇ 　 　 　 ， （ ） ： Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ２ ０ １ ２， ２ ７ １ １ ３ ３ １ ４ ０ ． Ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｅ ｒ 　 － ［ ］ ， １ ９ Ｉ Ｕ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｃ ｏ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ �。� 　 　 　 　 　 　 ｇ ：Ｃ ， ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｉ ｕ ｉ ｄ［ Ｍ］ ．Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ 　 ｑ ｊ ｇ ｙ ｇ 　 　 （ ） ［ 劉鎮(zhèn)昌 ．金屬切削液 ：選 擇 、 配制與使用 ２ ０ ０ ７ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． 　 ［ ］ Ｍ］ ．北京 ：化學(xué)工業(yè)出版社 ， ２ ０ ０ ７ ． ［ ］ ２ ０ Ｉ Ｐ Ｃ Ｃ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ Ｇ ａ ｓ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｒ ａ ｍｍ ｅ ． ２ ０ ０ ６ 　 　 　 　 　 　 ｇ ［ Ｉ Ｐ Ｃ Ｃ ｆ ｏ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｒ］ ． ｕ ｉ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ａ ｓ 　 　 　 　 　 　 ｇ ｇ ｇ ， ， Ｈ ａ ａ ｍ ａ Ｋ ａ ｎ ａ ａ ｗ ａ Ｊ ａ ａ ｎ： Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ 　 　 　 － ｙ ｇ ｐ ， ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｓ ２ ０ ０ ６ ． 　 ｇ ［ ］ ２ １ ＡＨＭＵ Ｓ Ｊ Ｂ， ＧＵＴ ＯＷＳ Ｋ Ｉ Ｔ Ｇ． Ａ ｎ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ �。� 　 　 　 　 　 　 － ｙ ／ ／ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ Ｃ］ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ２ ０ ０ ４Ａ Ｓ ＭＥ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ 　 　 　 　 　 － ｇ［ ｇ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｒ Ｄ＆Ｄ Ｅ ｘ ｏ ． 　 　 　 　 　 ｇ ｇ ｇ ｐ 　 ，Ｕ Ｙ ｏ ｒ ｋ， Ｎ． Ｙ． Ｓ Ａ： Ａ Ｓ ＭＥ， ２ ０ ０ ４： １ １ ０ ． Ｎ ｅ ｗ　 － ［ ］ ２ ２ Ｊ ＥＭ Ｉ Ｍ　 Ｆ，ＭＡＴ Ｉ Ｖ Ｅ ＮＧＡ Ｐ Ｔ， Ａ ＲＡＭＣＨＡ Ｒ Ｏ Ｅ Ｎ　 Ａ． 　ＲＡ 　 　 　 ： ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｔ ｉ ｍ ｕ ｍ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ Ｓ ｕ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ 　 　 　 　 － ｇ ｐ ｇ 　 ［ ］ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍ ｉ ｎ ｉ ｍ ｕ ｍ ｅ ｎ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｊ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ 　 　 　 　 　 ｇ ｙ 　 ， ／ ） ： Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ２ ０ １ ０， １ ８（ １ ０ １ １ １ ０ ５ ９ １ ０ ６ ５ ． Ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｅ ｒ 　 － ［ ］ ２ ３ Ｊ ｉ ｉ ａ ｎ， Ｌ Ｉ Ｗ ｅ ｎ ｕ ｉ ． Ｆ ｕ ｎ ｄ ａ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｎ ｕ 　ＹＵＡＮ 　 　 　 　 　 － ｑ ｇ ：Ｃ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｍ］ ．Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ（ ｉ ｎ 　 　 ｇ ｇ ｙ［ ｊ ｇ 　 ） ， （ ） ［ 袁績(jī)乾 ，李文貴 ．機(jī)械制 造 技 Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ２ ０ ０ １ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． 　 ］ 術(shù)基礎(chǔ) ［ Ｍ］ ．北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社 ， ２ ０ ０ １ ． ［ ］ ， ａ ２ ４ Ｉ Ｘ ｉ ｎ Ｘ Ｉ ＡＯ Ｓ ｈ ｉ ａ ｎ ．Ａ ｃ ｏ ｎ ｃ ｉ ｓ ｅ ｍ ａ ｎ ｕ ａ ｌ ｏ ｆ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ 　Ａ 　 　 　 　 　 　 － ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ 　 ［ ：Ｃ ， ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ Ｍ］ ． ３ ｒ ｄ ｅ ｄ ．Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ １ ９ ９ ４ 　 　 　 ｊ ｇ （ ） ［ 艾 　 興 ，肖詩(shī) 剛 ．切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) ［ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ． Ｍ］ ． ３ 　 ］ 版． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， １ ９ ９ ４ ． ［ ］ ，Ｘ ２ ５ Ｑ ｉ ｉ ｎ Ｉ Ａ　 Ｔ ｉ ａ ｎ．Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ? ｓ ｒ ｏ ｓ ｅ ｃ ｔ 　 ＹＡＮ　 　 　 　 ｐ ｇ ｐ ｐ ｐ ［ ］ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｃ ｒ ａ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ Ｊ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ 　 　 　 　 　 ｐ ｙ 　 　 ， （ ） ： ） 閆 啟 平 ，夏 　 甜 ．低 碳 ２ ０ １ ０ ２ ７ １ ９（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ．［ Ｓ ｃ ｒ ａ － 　 ｐ ］ 經(jīng)濟(jì)時(shí)期中國(guó)廢鋼鐵 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 前 景 ［ Ｊ ．中 國(guó) 廢 鋼 鐵 ， ２ ０ １ ０ （ ） ： ］ ２ ７ １ ９ ． －

作者簡(jiǎn)介 ：
， ： ； 男， 山東海陽(yáng)人 ， 博士 ， 副教授 ， 博士生導(dǎo)師 ， 研究方向 ： 綠色制造與再制造 ， １ ９ ８ １－ ） Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｃ ｏ ｎ ｂ ｏ ｌ ｉ ｕ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ 　　 李聰波 （ ＠ｃ ｇ ｑ ， 崔龍國(guó) （ 男， 河南開(kāi)封人 ， 碩士研究生 ， 研究方向 ： 綠色制造與低碳制造 ； １ ９ ８ ４－ ） ， 劉 　 飛（ 男， 四川內(nèi)江人 ， 教授 ， 博士生導(dǎo)師 ， 主要研究方向 ： 綠色制造及制造業(yè)信息化 ； １ ９ ４ ８－ ） ， 李鵬宇 （ 男， 河南安陽(yáng)人 ， 碩士研究生 ， 研究方向 ： 綠色制造與低碳制造 。 １ ９ ８ ８－ ）



  本文關(guān)鍵詞：基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。