从低温风冷切削试验谈绿色造船加工技术的运用

ＨＣ。这 些 污 染 物 被 转 化 为 氮 气 、水 蒸 气 及 其 他 中
性 的空 气组 分 。
害物质 ，对改善环境起到积极的作用 ，有着无与伦
比 的市 场 潜 力 ，Ｓ ＣＲ系统 必 将在 国 内得 到广 泛 的应
８ Ｓ Ｒ在国 内的应用及展 望 ．Ｃ
我 国能 源 资 源有 限 ，５ ％ 以 上依 赖 进 口，Ｓ ０ ＣＲ
使用 冷 风
为５５ Ｗ ，工业 用 电０６ 元 ／ ，因此 冷 风 设 备每 年 ． ｋ ． ８ 度
耗 电为 ３７ ０Ｘ４ ％ Ｘ５５ Ｗ ．８ ／ ５５ ５ ４ ０ ．ｋ Ｘ０６ 元 度＝ ９ 元 冷 风 切 削 设 备 专 用 润 滑 油 为 ４ ０ ／ ，每 桶 ０元 桶
术 源 头 树 立 绿 色 环 保 理 念 ，才 能 满 足 绿 色 造 船 的 需 要 ，从 而 在 未 来 市 场 中 抢 得 先 机 。作 为 一 种 新 型 的 尾 气后 处 理 装置 ，Ｓ Ｒ 国外 已经进 入试 用 阶 Ｃ 在 段 ，广泛 应 用 于 船舶 、火 力 发 电厂 、内燃 机车 等 动 力上 。随 着人 们 生 活水 平 的 不断 提 高 ，排 放 法规 的 日益 严格 ，Ｓ Ｒ Ｃ 系统 能 有效 地 降 低废 气 中 的Ｎ 有 Ｏｘ
经济性分析
１ 对于设备 数控 立铣ＭＶ６ ． ５
设 备 按 两 班 制 工 作 ，设 备 年 时 基 数 为 ３７ ０ ４ ，
设 备 主 轴 切 削率 系数 为４ ％，冷风 切 削设 备 的功 率 ０
缩 空 气和 冷 分切 削 所需 刀具 成本 计 算如 下 使用 压 缩 空气
６ ０ ４ 片 ×１ ０×９ 元＝１ ．万元 ０ 根／０ ２ ５ ７１
２ 。 ）
冷 风 切 削 设 备 专 用 润 滑 油 为 ４ ０ ／ ，每 桶 ０元 桶
４ 般 备工作润滑 油消耗 为５ ｍｌ Ｌ， ０ ／ Ｈ，设备年时基
数 为 １８ ０ ７ ，设 备 主 轴 切 削率 系数 为 ５ ％， 因此 冷 ５ 风切 削 设 备每 年 润滑 油 消耗 为
“ ７ × ５ １ ０ ５％×（０１ ０ ）／｝ ４ ０ 桶＝ ４ 元 ８ ５ ／ ０ ０ 】 × ０ 元／ ５１２ ４
｛ ４ × ０ 【 ７０ ４ ％×（０ｍＬｈ ／ ０ ０ 】 Ｌ ３ ２ ・ １ ０ ）／ ｝ ４
× ０ 元／ ２９ ２ ４ ０ 桶＝ ９ 元
使 用 低温 冷 风设 备 增加 的 成 本为
５５ ５ ＋ ９ 元 ＝ ８ 元 ９ 元 ２９ ２ ８５ ７
结语
通 过 切 削试 验 和 分 析计 算 ，我 们可 以 看 出 ，在 数 控 立铣 Ｍ Ｖ ５ 行 试 验 时 ，冷风 切 削在 提 升 加 工 ６进 质 量 ，提 高加 工效 率 方面 具 有 明显 优 势 ；在 凸轮 轴 铣床Ｑ —００ Ｈ２ ６ 进行 试 验 时 ，在 刀具 寿 命 提 升 方 面 具 有 明显 优 势 。通 过 一 系列 的 切 削试 验 及试 验 数 据 分 析 计算 ，我们 可 以 得 出结 论 ：低 温 冷 风微 润 滑 切 削 能达 到 在 无 常规 冷 却 剂 的情 况 下 ，实 现 工件 粗 、 精 加 工 ；同时 ，保 证 产 品 质量 ，提 高加 工 效率 ，延 长 刀具 使 用 寿 命 ，实 现 绿 色加 工 ，减 少 切 削液 对 人 体 的 损害 的 目的 。ＭＷ （ 稿 日 ：２ １０ ０ ） 收 期 ０ ２８ ９
２ ０ 年 ２ ，第 一 台达 到 欧 Ⅳ排 放 的汽 车 柴 油 ０６ 月
机 上 采 用Ｓ Ｒ系 统 。 Ｃ
７ 应用举例 ．
早 在 １９ 年 ，ＭＡ ＆ Ｄ ｅｅ Ｌｄ就 已经 将 ９９ Ｎ Ｂ Ｗ ｉｓｌ ｔ
由于 排放 法 规 要 求 的相 对 滞 后 ，Ｓ Ｒ 我 国铁 Ｃ 在 路 机车 上 尚未 得 到 应 用 。今 后 随 着人 们 对于 环 保 意 识 的不 断 加 强 ， 同时 ，完 善 尿素 添 加 设施 ，Ｓ Ｒ Ｃ 会 在 机车 上 得到 运 用 。
风切 削 设备 每 年润 滑 油 消耗 为
通过 以上计算可以看 出，使用低温冷风设备增
加 了约０９ ．万元 的成 本 ，而 冷风 切 削 在 刀具 费用 方面 却节 省约 ３９ ． 元 。 由此 可 见 ，低 温 冷风 设 备 ．～５７ 万 在大 幅提 升 刀具 寿命 的 同时 ，也 降低 了Ｊ Ｔ成本 。 Ｊ ｎ
耗 电为
１８ ０×５ ％ ×５５ｋ ×０６ 元／ ＝ ４ 元 ７ ５ ． Ｗ ．８ 度 ３８ ７
冷却状态
【压缩空气
冷风
刀 每 刃 工 件 量根 １ 片 个刀 加 零 数 ／ ｌ ０
对 以上 数据 进 行计 算
１ １ ３ ５ ～
｛ １ ～ １） 一１］ ０ ×１０ ３ ％ ～５ ％ 【（３ ５ ０／ ｝ ０ ％＝ ０ １ ０ 从 数据 计 算 可 以 看 出 ，冷 风切 削在 提 升 刀具 寿 命 方 面 具 有 明 显 的效 果 ，且 提 升 幅 度 较 大 ，对 节 约 刀具 成 本 ，降 低 加 工 成 本 具 有 明显 效 果 （ 图 见
整个 系统 在 工厂 的 试 验 台上 安 装 、调 试 ，以 验 证 系 统并 为 未来 的 运行 提 供 宝贵 的 资料 。 有 了Ｓ Ｒ 换 器 ，柴 油 机 在最 高 效 率 工 况下 工 Ｃ 转 作 ，因 此 ，在 柴 油机 效 率 、 良好 的 经济 性 及 清洁 排
放 三 者 之Βιβλιοθήκη Baidu间 匹配合 理 。 转 换 器 有 效 处 理 ＮＯ 、ＣＯ和 不 完 全 燃 烧 的
Ｔ
。
从低温风冷切削试验 谈绿色造船加工技术的运
陕西柴油机重 工有限公 司 （ 兴平 ７ ３ ０ ） １ １５ 陈浩 安
为 贯 彻 “ 二 五 ” 规划 ，节 能 减排 ，大 力 提 倡 十 绿 色造 船 加 工技 术 ，我 公司 从 实际 出发 ，于 ２ １ 年 ０ １ 在数控立铣ＭＶ ５ ｌ ６ ￣ 凸轮 轴 铣 床 ＱＨ — ０ ０ 分 别 ｌ ２ ６上 安 装 了冷 风 射 流机 ，拟 用低 温 冷风 切 削 来 提升 零 件 表 面 加 工 质量 、加 工 效 率和 刀具 寿 命等 进 行相 关 试 验 ，若试 验 成 功 ，将 以 此 为契 机 ，在全 公 司 范 围 内 推 广 运 用 ，实现 绿 色加 工 。
提升加工表面质量和提高加工效率的
试验
１ 切削试验准备 ．
（ ）被加 工 零 件材 料 ：４ Ｃ Ｍｏ Ｉ ２ ｒ Ａ。 （ ）加 工 内容 及 加 工特 性 分 析 ：精 铣 杆 身 两 ２ 端 面 ，此 工序 加 工余 量 较 少 ，但 对表 面 质量 要求 较
（ ） 节 约 燃 油 ：采 用 ＮＥ 后 ，能 节 约 大 约 ３ ＲＳ ７５ ．％的燃 油 。 按 目前 重 油价 格 ５ ５ 元／，相 当于 ２美 ｔ
由 以上 计 算 可 以看 出 ，冷风 切 削 增加 了冷 风 射 流 机 设 备和 冷 风切 削用 润 滑油 的 加 工成 本 ，却节 省
了切 削 液 的消 耗成 本 ，且 在加 工 质量 、加 工 效率 提 升 等 各 方面 ， 比传统 的 湿 式切 削 更具 优 势 ，能实 现 绿 色 无 污染 加 工 ，避 免切 削 液对 人 体 的损 害 。
参磊
冷工 加
１ ７
４ Ｃ 套Ｓ Ｒ系统与４ ０ Ｋ ７ 主推柴油机配套，安装 台２ Ｒ ２ ０
在 法 国 为瑞 典 建 造 的 Ｇｏｌｎ 单 体 快 速 渡 轮 上 ，将 ｔａ ｄ
尾气中Ｎ Ｏ 排放控制在瑞典 当局规定 （ ｉ Ｉ）的 Ｔｅ ＩＩ ｒ
２ ／Ｗ ・以 下 。 ｇｋ ｈ
９ 结语 ． 目前 ，全球船舶行业 已经进入创新时代，从技
使 用 低温 冷 风设 备 增加 的 成 本为
３８ ７ ＋ 元 ＝ ８ 元 ４ 元 ５１ ２ ４ ８９ ９
冷 风 切 削状 态 下 ， 刀具 寿 命 提 升 了３ ％ ～ ０
５ ％，每根 凸轮轴在此设备加 工耗时为２５ ，每年 ０ ． ｈ
图 ２
可 以 生 产 约 ６ ０ 凸轮 轴 ，而 加 工 凸轮 轴 使 用 刀片 ０根 为 外 圆 刀片 ８ 片 ，端 面 刀片 ４ 片 ，每 片 刀 片切 削 刃 ０ ０ 为 ４ ，每 片 刀片 按 ９ 元 计 算 ， 因此 ，按 照使 用 压 个 ５
切 削液 加 工 需 用 切 削 液 为 ５ ０ ０ 元 ／ ，每 ０ ～７ ０ 桶 桶 ２ ｋ ，Ｍ Ｖ ５ 控 立 铣 平 均 每 年 用 量 约 为４～５ ０ｇ ６数 桶 ，因此 ＭＶ ５ 控 立铣 每 年切 削 液 用量 约 为 ６数 （０ － ０ ） 桶 × （－５ 桶＝ ０ －３ ０ 元 ５ ０ ７ ０ 元／ ４ ） ２ ０ ０ ０ ５
技 术 ＬＥ ： ＧＲ技 术 节 油５ Ｌ ％～７ ％；我 国 目前 燃 油水 平
不 高 ，硫 含 量 在 ００ ５ ．２ ％以 上 ，Ｅ 要 求 含 硫 量 在 ＧＲ
００ ５ ．０ ％以 下 。
每天节约３５０ ４ 美元 ，超 出大船每天运行成本 １１０ ４
美元 。每年 可 节 约２ ５０ ０ ８ ０ 美元 。
用。 ＭＷ
（ 收稿 日 ：２ １０ １ ） 期 ０２ ８３
参 冷工 磊 加
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＿５ １
表１ 使用普通压缩空气和冷风切削后数据记录 Ｏ
２ 对于设备 凸轮轴铣床ＱＨ２ ６ ． —０ ０
设 备 为一 班 制 工 作 ，设 备 年 时 基 数 为 １８ ０ ７ ， 设 备 主轴 切 削率 系 数 为５ ％ ，冷 风 切 削 设备 的 功 率 ５ 为 ５ ｋ ，工 业 用 电０６ 元／ ，因此 冷 风 设备 每 年 ． Ｗ ５ ． ８ 度
６ ０ （２ ０ × ２ × ５ ０ 根／５ －６ ） １０ ９ 元＝（ ．－１． 万元 １２ １） ３ ４ 节省 的刀具 成 本 为
１． ７１ 万元 （３２ １ ） １ ．～１． 万元 ＝（ ．－５７ 万元 ４ ３ ９ ．）
４ ，设 备 工 作 润 滑 油 消 耗 为 ２ ｍＬ ｈ Ｌ ０ ／ ，设 备 年 时 基 数 为 ３７ ０ ４ ，设 备 主 轴 切 削 率 系数 为 ４ ％， 因此 冷 ０