GB-T機械加工制造過程工件能耗限額制定方法

GB/TXXXXX—XXXX

機械加工制造過程工件能耗限額制定方法

1范圍

本文件規(guī)定了機械加工工件能耗限額的總則、制定方法以及應用。

本文件適用于機械加工企業(yè)能耗限額的制定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T4863-2008機械制造工藝基本術(shù)語

GB/TXXXX機械加工過程能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測方法

3術(shù)語和定義

GB/T4863-2008界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

工件workpiece

加工過程中的生產(chǎn)對象。

[GB/T4863-2008，定義3.2.9]

3.2

能耗限額energyconsumptionallowance

能源消耗限定的數(shù)額。

3.3

批量工件總電耗totalpowerconsumptionofbatchworkpieces

在報告期內(nèi)，機械加工一批工件的生產(chǎn)全過程中實際消耗的總電能。

3.4

單位工件能源消耗限額allowanceenergyconsumptionperunitworkpiece

機械加工過程的批量工件總電耗與同期內(nèi)生產(chǎn)該合格工件總量的比值。

4能耗限額總則

4.1機械加工工件能耗限額應在保證工件質(zhì)量、安全生產(chǎn)、滿足環(huán)保要求的基礎(chǔ)上，本著科學合理、鼓

1

GB/TXXXXX—XXXX

勵先進、鞭策后進的原則制定，以達到推動能源科學管理，促進節(jié)能技術(shù)進步，提高能源利用水平的目

的。

4.2機械加工工件能耗限額的能耗統(tǒng)計邊界為工件機械加工過程消耗的電能，包括機床待機時段、空運

轉(zhuǎn)時段和切削時段的電能消耗，不包括物流系統(tǒng)（叉車、行車等）、輔助系統(tǒng)（壓縮機、照明系統(tǒng)等）

的能量消耗。

4.3機械加工工件能耗限額指標為批量工件總電耗和工件單位批量綜合電耗。

4.4計算單位工件綜合電耗，只計算該工件在本企業(yè)機械加工過程的實際消耗的電能：

a)工件加工全過程中實際消耗的電能。

b)不合格工件所消耗的電能應計入工件總電耗中。

4.5工件機械加工過程所涉及的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：

a）該工藝方案下工件的報廢數(shù)量，以及該工藝方案下的產(chǎn)品合格數(shù)量。

b）工件加工過程工序數(shù)量。

4.6機械加工工件能耗限額制定方法包括能耗限額統(tǒng)計法和能耗限額計算法。

工件加工過程所涉及的上述各電耗數(shù)據(jù)參考標準《GB/TXXXX機械加工過程能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測

方法》。

5能耗限額制定方法

5.1能耗限額統(tǒng)計法

按照近三年（不足三年的自開始生產(chǎn)之日算起）的工件單位批量綜合電耗確定能耗限額，并可根據(jù)

企業(yè)能源水平利用寬放系數(shù)來調(diào)整能耗限額值。

E

eZ…………（1）

Q

式中：

e——工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時（kWh）；

EZ——批量工件總電耗，單位為千瓦時（kWh）；

Q——合格工件總數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

單位工件能源消耗限額具體計算見公式（2）。

Eeb…………（2）

式中：

Eb——單位工件能源消耗限額，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

——寬放系數(shù)。

機械加工工件能耗限額寬放系數(shù)參見附錄A。

5.2能耗限額計算法

測試計算一段時間內(nèi)工件單位批量綜合電耗，并根據(jù)企業(yè)能源水平利用寬放系數(shù)來確定單位工件

能源消耗限額。在機械加工過程中，一批同種工件可由一種工藝方案加工完成，也可由多種工藝方案

加工完成。批量工件能耗限額制定是指企業(yè)在報告期內(nèi)所有工藝方案下生產(chǎn)一批同種工件的總用電量

與所加工的工件合格總數(shù)量的比值。

工件單位批量綜合電耗具體計算見公式（3）。

2

GB/TXXXXX—XXXX

EE

ZZ…………（3）

e=N

QQ

i1hi

式中：

e——工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

EZ——批量工件總電耗，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

Q——工件合格總數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

Qhi——第i種加工工藝方案下的工件合格數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）。

其中，批量工件總能耗就是企業(yè)在報告期內(nèi)所有工藝方案下生產(chǎn)一批工件的總用電量，具體計算見

公式（4）。

N

EE…………（4）

Zii1

式中：

N——工件的加工工藝方案總數(shù)量，單位為工藝方案種數(shù)（種）；

Ei——第i種加工工藝方案下加工電耗，單位為千瓦時（kWh）。

其中，第i種加工方案的電耗包括工件整個加工過程各時段所消耗的電能，具體計算見公式（5）。

iii

EiEstEuEc…………（5）

式中：

i

Est——第i種加工工藝方案下該批工件待機時段電耗；

i

Eu——第i種加工工藝方案下該批工件空運轉(zhuǎn)時段電耗；

i

Ec——第i種加工工藝方案下該批工件切削時段電耗。

其中，每種加工工藝方案下的工件合格數(shù)量具體計算見公式（6）。

QhiQiWi…………（6）

式中：

Qi——第i種加工工藝方案下工件的加工數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

Wi——第i種加工工藝方案下工件的廢品數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

單位工件能源消耗限額具體計算見公式（7）。

Eeb…………（7）

式中：

Eb——單位工件能源消耗限額，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

——寬放系數(shù)。

機械加工工件能耗限額寬放系數(shù)參見附錄A。

6機械加工工件能耗限額的應用

6.1企業(yè)計算各加工方案的工件單位批量綜合電耗，按照工件單位批量綜合電耗從小到大的順序依次確

定各加工方案工件單位批量綜合電耗等級。各工藝方案以等級最低加工方案為目標，改進和完善各加工

方案，實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)進步和能效水平提升。

3

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企業(yè)各工藝方案工件單位批量綜合電耗由公式（8）計算，其等級見表1。

表1企業(yè)各工藝方案工件單位產(chǎn)量綜合電耗等級

工藝方案工件單位批量綜合電耗等級

工件單位批量綜合電耗

編號12iN

工藝方案1

工藝方案2

工藝方案i

工藝方案N

注：1級電耗最低

6.2通過統(tǒng)計各企業(yè)單位工件能源消耗限額，按照單位工件能源消耗限額從小到大的順序依次確定各企

業(yè)的限額等級，促使淘汰耗電量大的加工設(shè)備并采用先進技術(shù)，使企業(yè)單位工件能源消耗達到先進水平

的指標。

各企業(yè)機械加工過程工件能耗限額等級見表2。

表2各企業(yè)機械加工過程工件能耗限額等級

工件能耗限額等級

企業(yè)編號工件單位批量能耗限額Eb

12iM

企業(yè)A

企業(yè)B

企業(yè)i

企業(yè)M

注：M為企業(yè)總數(shù)目，1級能耗最低。

4

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附錄A

（資料性附錄）

機械加工工件能耗限額寬放系數(shù)

寬放系數(shù)?與機械加工車間或加工技術(shù)及裝備水平、能耗管理水平以及節(jié)能技術(shù)等相關(guān)，通常?≤

1。?越小，能耗限額越小，對機械加工技術(shù)及裝備水平、能耗管理水平以及節(jié)能技術(shù)越高。寬放系數(shù)選

取原則如下：

在一種或多種工藝方案下的工件單位批量綜合電耗按式（8）計算。各工藝方案下工件單位批量綜

合電耗的最小值按式（9）計算：

i

iEZ

ep…………（8）

Qi

min12N

epmin(ep,ep,...,ep)…………（9）

式中：

min

ep——各工藝方案下的工件單位批量綜合電耗的最小值，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

i

ep——第i種加工工藝方案下工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

i

EZ——第i種加工工藝方案下工件總電耗，單位為千瓦時（kWh）；

Qi——第i種加工工藝方案下合格工件總數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

N——工件的加工工藝方案數(shù)量，單位為工藝方案種數(shù)（件）。

其中，寬放系數(shù)按式（10）計算：

emin

=p…………（10）

e

式中：

?——寬放系數(shù)；

e——工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時（kWh）。

1

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附錄B

（資料性附錄）

機械加工工件能耗限額計算法應用示例

B.1工件基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取

以某機械加工車間的數(shù)控剃齒機產(chǎn)品中的主軸箱底座零件為對象，對其開展能耗限額制定。主軸箱

底座零件的尺寸、材料、型號等信息，見表B.1?？尚泄に嚶肪€方案見表B.2-B.4。

表B.1主軸箱底座加工特征和加工工序信息

FHSGPC15

零件名稱主軸箱底座零件型號

28-31207

材料牌號Q235A加工批量90

種所

鑄件產(chǎn)品名稱數(shù)控剃齒機

類屬

毛坯

尺長方體320產(chǎn)

產(chǎn)品型號TCJII

寸×120×110品

表B.2主軸箱底座零件的工藝方案1

工藝方案編

加工工序編號工步內(nèi)容可選刀具可選機床

號

銑320×120×110底平面M003、M004立加

銑175×120×110上平面M003、M004VGC1500、鏜

工序1

銑155×120×18臺階面M003、M004TH5656、鏜銑

銑75×120×10臺階面M003、M004TX6511B

VGC1500、

工序2銑120×50×40斜面M003、M004TH5656、

TX6511B

銑50×120×75臺階面M003、M004VGC1500、

1

工序3銑75×50×13凹槽M003、M004TH5656、

銑2個45×20×12凹槽M003、M004TX6511B

鉆2個Ф12通孔D002麻花鉆

ZXK50、

鉆Ф75通孔D004麻花鉆

工序4VGC1500、

鉆4個Ф10通孔D001麻花鉆

TH5656

鉆2個Ф20通孔D003麻花鉆

鉸Ф75通孔C001

工序5TX6511B

鏜Ф75通孔B001

表B.3主軸箱底座零件的工藝方案2

工藝方案編

加工工序編號工步內(nèi)容可選刀具可選機床

號

銑320×120×110底平面M003、M004VGC1500、

2工序1

銑175×120×110上平面M003、M004TH5656、

1

GB/TXXXXX—XXXX

銑155×120×18臺階面M003、M004TX6511B

銑75×120×10臺階面M003、M004

銑50×120×75臺階面M003、M004

銑120×50×40斜面M003、M004VGC1500、

工序2TH5656、

球頭銑120×50×40斜面M005球頭銑刀

TX6511B

鉆2個Ф12通孔D002麻花鉆

ZXK50、

鉆Ф75通孔D004麻花鉆

工序3VGC1500、

鉆2個Ф20通孔D003麻花鉆

TH5656

鉆4個Ф10通孔D001麻花鉆

銑75×50×13凹槽M003端銑刀VGC1500、

工序4TH5656、

銑2個45×20×12凹槽M003、M004

TX6511B

鉸Ф75通孔C001

工序5TX6511B

鏜Ф75通孔B001

表B.4主軸箱底座零件的工藝方案3

工藝方案編

加工工序編號工步內(nèi)容可選刀具可選機床

號

銑320×120×110底平面M003、M004

銑175×120×110上平面M003、M004VGC1500、

工序1銑155×120×18臺階面M003、M004TH5656、

銑75×120×10臺階面M003、M004TX6511B

銑50×120×75臺階面M003、M004

鉆2個Ф12通孔D002麻花鉆

ZXK50、

鉆Ф75通孔D004麻花鉆

工序2VGC1500、

鉆2個Ф20通孔D003麻花鉆

TH5656

3鉆4個Ф10通孔D001麻花鉆

銑75×50×13凹槽M003、M004VGC1500、

工序3M003、M004TH5656、

銑2個45×20×12凹槽

TX6511B

鉸Ф75通孔C001

工序4TX6511B

鏜Ф75通孔B001

銑120×50×40斜面M003、M004VGC1500、

工序5TH5656、

球頭銑120×50×40斜面M005球頭銑刀

TX6511B

B.2機械加工工件能耗限額

B.2.1工件單位批量綜合電耗

以主軸箱底座零件試件開展加工，每種工藝方案加工批量為30，測量得到各工藝方案的加工能耗

值，如表B.5所示。

2

GB/TXXXXX—XXXX

表B.5工件加工電耗值

工藝能耗

工序機床刀具

方案（kWh）

工序1VGC1500M003

工序2VGC1500M003

1工序3TX6511BM0041.22

D001/D002

工序4ZXK50

/D003/D004

工序5TX6511BB001/C001

工序1TH5656M003

工序2TX6511BM003/M005

D001/D002

2工序3ZXK501.14

/D003/D004

工序4TX6511BM003

工序5TX6511BB001/C001

工序1TH5656M004

D001/D002

工序2VGC1500

/D003/D004

3工序3TX6511BB001/C0011.32

工序4TX6511BM003

工序5VGC1500M005

將表B.5中的各工藝方案的加工電耗帶入公式（4），得批量工件總電耗EZ：

N3

EE=3.68kWh

Zii1

主軸箱底座零件各工藝方案的合格零件數(shù)量見表B.6。

表B.6各工藝方案的合格零件數(shù)量

工藝路線方案編號工件加工數(shù)量（件）工件廢品數(shù)量（件）

工藝方案1302

工藝方案2304

工藝方案3302

工件合格總數(shù)量Q82

將批量工件總電耗EZ和工件合格總數(shù)量帶入公式（3），得工件單位批量綜合電耗e：

E3.68

eZ0.0448kWh/件

Q282628

B.2.2寬放系數(shù)

將B.2.1中的各工藝方案的批量工件總電耗和工件合格數(shù)量帶入公式（8），得各工藝方案下工件

單位批量綜合電耗，見表B.6。

表B.6各工藝方案下工件單位批量綜合電耗

工藝方案下工件

工藝方案下工件總電

工藝路線方案編號工件合格數(shù)量（件）單位批量綜合電

耗（kWh）

耗（kWh/件）

工藝方案11.22280.0436

工藝方案21.14260.0438

3

GB/TXXXXX—XXXX

工藝方案31.32280.0471

各工藝方案的工件單

位批量綜合電耗的最0.0436

min

小值ep

min

將各工藝方案的工件單位批量綜合電耗的最小值ep和工件單位批量綜合電耗e帶入公式（10），

得寬放系數(shù)：

emin0.0436

=p==0.97

e0.0448

B.2.3機械加工工件能耗限額

將各工藝方案的工件單位批量綜合電耗和寬放系數(shù)帶入公式（7），得機械加工工件能耗限額：

Eeb=0.970.0448=0.0435kWh/件

B.3工件單位批量綜合電耗等級

將B.2.2.1中的各工藝方案下工件單位批量綜合電耗按從小到大的順序依次確定各企業(yè)的限額等

級，見表B.7。

表B.7各工藝方案工件單位批量綜合電耗等級

工件單位批量綜合電耗等級

工藝方案編號工件單位批量綜合電耗

123

工藝方案11.22√

工藝方案21.14√

工藝方案31.32√

B.4能耗限額值的調(diào)整

最后，綜合考慮該工件在機械加工車間正常加工條件下的加工電耗，對其電耗值進行選擇并確定能

耗限額值，進而得到最優(yōu)能耗限額。

_________________________________

4

ICS25.080

J50

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXXX—XXXX

機械加工制造過程工件能耗限額制定方法

Establishmentmethodforproductenergyconsumptionallowanceofmechanical

manufacturingprocess

（征求意見稿）

2021-05-19

GB/TXXXXX—XXXX

機械加工制造過程工件能耗限額制定方法

1范圍

本文件規(guī)定了機械加工工件能耗限額的總則、制定方法以及應用。

本文件適用于機械加工企業(yè)能耗限額的制定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T4863-2008機械制造工藝基本術(shù)語

GB/TXXXX機械加工過程能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測方法

3術(shù)語和定義

GB/T4863-2008界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

工件workpiece

加工過程中的生產(chǎn)對象。

[GB/T4863-2008，定義3.2.9]

3.2

能耗限額energyconsumptionallowance

能源消耗限定的數(shù)額。

3.3

批量工件總電耗totalpowerconsumptionofbatchworkpieces

在報告期內(nèi)，機械加工一批工件的生產(chǎn)全過程中實際消耗的總電能。

3.4

單位工件能源消耗限額allowanceenergyconsumptionperunitworkpiece

機械加工過程的批量工件總電耗與同期內(nèi)生產(chǎn)該合格工件總量的比值。

4能耗限額總則

4.1機械加工工件能耗限額應在保證工件質(zhì)量、安全生產(chǎn)、滿足環(huán)保要求的基礎(chǔ)上，本著科學合理、鼓

1

GB/TXXXXX—XXXX

勵先進、鞭策后進的原則制定，以達到推動能源科學管理，促進節(jié)能技術(shù)進步，提高能源利用水平的目

的。

4.2機械加工工件能耗限額的能耗統(tǒng)計邊界為工件機械加工過程消耗的電能，包括機床待機時段、空運

轉(zhuǎn)時段和切削時段的電能消耗，不包括物流系統(tǒng)（叉車、行車等）、輔助系統(tǒng)（壓縮機、照明系統(tǒng)等）

的能量消耗。

4.3機械加工工件能耗限額指標為批量工件總電耗和工件單位批量綜合電耗。

4.4計算單位工件綜合電耗，只計算該工件在本企業(yè)機械加工過程的實際消耗的電能：

a)工件加工全過程中實際消耗的電能。

b)不合格工件所消耗的電能應計入工件總電耗中。

4.5工件機械加工過程所涉及的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：

a）該工藝方案下工件的報廢數(shù)量，以及該工藝方案下的產(chǎn)品合格數(shù)量。

b）工件加工過程工序數(shù)量。

4.6機械加工工件能耗限額制定方法包括能耗限額統(tǒng)計法和能耗限額計算法。

工件加工過程所涉及的上述各電耗數(shù)據(jù)參考標準《GB/TXXXX機械加工過程能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測

方法》。

5能耗限額制定方法

5.1能耗限額統(tǒng)計法

按照近三年（不足三年的自開始生產(chǎn)之日算起）的工件單位批量綜合電耗確定能耗限額，并可根據(jù)

企業(yè)能源水平利用寬放系數(shù)來調(diào)整能耗限額值。

E

eZ…………（1）

Q

式中：

e——工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時（kWh）；

EZ——批量工件總電耗，單位為千瓦時（kWh）；

Q——合格工件總數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

單位工件能源消耗限額具體計算見公式（2）。

Eeb…………（2）

式中：

Eb——單位工件能源消耗限額，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

——寬放系數(shù)。

機械加工工件能耗限額寬放系數(shù)參見附錄A。

5.2能耗限額計算法

測試計算一段時間內(nèi)工件單位批量綜合電耗，并根據(jù)企業(yè)能源水平利用寬放系數(shù)來確定單位工件

能源消耗限額。在機械加工過程中，一批同種工件可由一種工藝方案加工完成，也可由多種工藝方案

加工完成。批量工件能耗限額制定是指企業(yè)在報告期內(nèi)所有工藝方案下生產(chǎn)一批同種工件的總用電量

與所加工的工件合格總數(shù)量的比值。

工件單位批量綜合電耗具體計算見公式（3）。

2

GB/TXXXXX—XXXX

EE

ZZ…………（3）

e=N

QQ

i1hi

式中：

e——工件單位批量綜合電耗，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

EZ——批量工件總電耗，單位為千瓦時每件（kWh/件）；

Q——工件合格總數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）；

Qhi——第i種加工工藝方案下的工件合格數(shù)量，單位為工件件數(shù)（件）。

其中，批量工件總能耗就是企業(yè)在報告期內(nèi)所有工藝方案下生產(chǎn)一批工件的總用電量，具體計算見

公式（4）。

N

EE…………（4）

Zii1

式中：

N——工件的加工工藝方案總數(shù)量，單位為工藝方案種數(shù)（種）；