中华人民共和国国家标准
GB/T41509—2022
绿色制造 干式切削工艺性能评价规范 Green manufacturing-Performance evaluation specifications for dry cutting
2023-02-01实施
2022-07-01发布 目 次
前言范围
1
2 规范性引用文件 0
术语和定义 4 基本原则 5 指标体系 6
评价方法评价流程
7
8评价要求 9 评价报告附录A（规范性）评价指标及评测方法 · 附录B（规范性）评价指标加权综合评价计算方法。 附录C（资料性） 报告模板参考文献
13 15 前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国绿色制造技术标准化技术委员会（SAC/TC337）提出并归口。 本文件起草单位：重庆大学、中机生产力促进中心、科益展智能装备有限公司、重庆机床（集团）有限
责任公司、广东工业大学、南京理工大学、山东大学、哈尔滨理工大学、成都工具研究所有限公司、中国航空制造技术研究院、青岛理工大学、中机研标准技术研究院（北京）有限公司，汇专科技集团股份有限公司、航天材料及工艺研究所、西南石油大学、合肥工业大学、青岛盛美机械有限公司、青岛双星装备制造有限公司。
本文件主要起草人：曹华军、孙婷婷、王成勇、李艳波、奚道云、李本杰、蒋林、李伟秋、李樟、王禹林、 刘战强、邹斌、岳彩旭、陈云、王焱、袁尧辉、李长河、郑伟、朱利斌、逢宗刚、刘云启。 绿色制造干式切削工艺性能评价规范
1范围
本文件规定了干式切削工艺性能评价的基本原则、指标体系、评价方法、评价流程、评价要求以及评价报告要求。
本文件适用于干式切削加工工艺性能分析和评价。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T230.1—2018 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法 GB3095—2012环境空气质量标准 GB/T3785.1-2010电声学声级计 第1部分：规范 GB/T16460—2016立铣刀寿命试验 GB/T16461—2016单刃车削刀具寿命试验 GB/T17248.1一2000声学机器和设备发射的噪声测定工作位置和其他指定位置发射声压
级的基础标准使用导则
GB/T17421.3—2009 机床检验通则第3部分：热效应的确定 GB/T17421.5-2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定 GB/T19067.1一2003产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法测量标准第1部分：
实物测量标准
GB/T23573—2009 金属切削机床粉尘浓度的测量方法 GB/T23574一2009金属切削机床油雾浓度的测量方法 GB/T24179--2009 金属材料残余应力测定压痕应变法 GB/T31310—2014 金属材料 残余应力测定钻孔应变法 HJ618—2011环境空气PM1和PMI2.5的测定 重量法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
干式切削dry cutting 在切削过程中不使用任何切前液的工艺方法。 ［来源：GB/T28614—-2012,3.2]
3.2
工艺性能 process performance 3.3
材料去除率material removal rate 单位时间重所去除材料的体积。 ［来源：GB/T12204—20107.6，有修改］
3.4
机床切削比能cutting specific energy of machine tool 机床切削过程中去除单位体积工件材料所消耗的机床总能量。
3.5
加工表面完整性machined surfaceintegrity 零件加工后表面纹理和形貌特性以及表面、亚表面物理力学性能。 注：主要包括粗糙度、微观裂纹、残余应力、硬化层、相变等。
3.6
机床热稳定性thermal stability of machinetool 在产热、传热的影响下，机床在运行过程中保持加工精度的能力。
3.7
热致加工误差machining errorinduced bythermal effect 由产热、传热导致机床及工件热变形而引起的加工误差
3.8
加工成本processingcost 零件切削加工过程中所消耗的原辅材料、刀具、以及制造费用（包括人员工资、水电气费用、固定资
产折旧等）等相关的经济成本。
4基本原则
4.1科学性原则
干式切削工艺性能评价指标应合理，方法应科学，数据应详实，采集样本应具有代表性和广泛性。 4.2规范性原则
干式切削工艺性能评价流程应覆盖所界定的自标及范围，确保指标计算的准确性和有效性。
4.3系统性原则
干式切削工艺性能评价指标体系应涵盖反映机床，刀具，工件，工艺参数等加工要素的指标。 4.4先进性原则
干式切削工艺性能评价，应重点依据工艺的技术、经济、环境属性，选取典型的关键指标作为评价关注点。 4.5实用性原则
干式切削工艺性能评价指标与评价方法应相适宜，力求简洁实用，可指导生产实践。 5指标体系
5.1 评价指标体系
评价指标体系应从技术、经济、环境三个属性，选取干式切削的工艺性能评价指标，包括切削效率、 加工表面完整性、机床热稳定性、刀具经济寿命、加工成本、机床能效、环境排放。评价指标及评测方法应按附录A的规定执行。 5.2评价指标基准值 5.2.1评价指标参考值
评价指标参考值应根据实用性原则，由评价方根据工艺基本要求，行业经验或相关技术标准进行选取。
注：评价指标参考值是评价指标应该达到的最低要求值。
5.2.2评价指标目标值
评价指标目标值应根据先进性原则，按照行业内领先技术水平或工艺最高要求选取。 注：评价指标目标值是评价指标应该达到的最高要求值。
5.3评价指标评测依据
评价指标的评测应遵循科学性和规范性原则，以相应技术标准、检测数据或技术报告等为评测依据进行计算和评价。
6评价方法
6.1评价工作可由任一方组织实施。当评价结果用于对外公布时，则评价方至少应包括独立于利益相关方、具备相应能力的第三方组织。 6.2评价对象应包含机床，刀具，夹具和工件在内的完整干式切削工艺系统。 6.3评价应采用指标加权综合评分的方法。各项指标加权综合评分的总分为100分，指标得分根据评判依据在0分和100分之间取值。评价指标加权综合评价计算方法应按附录B的规定执行。 6.4评价时，应按下列原则选取评价基准值：
a）国家或行业有关政策标准、技术规范等文件中对评价基准值已有明确要求的，选用国家或行
业要求的数值；
b）国家或行业对评价基准值尚无明确要求的，由评价方在行业内通过调研或实际检测获取。
7评价流程
干式切削工艺性能评价流程应包括界定评价自标及范围、数据采集、数据分析、指标评测、指标权重
确定、指标无量纲化处理、加权综合评价、评价结果分析及评价报告、改进建议。评价流程示意见图1。 界定评价目标及
范围 1 数据采集
中
数据分析
指标评测经济属性
技术属性
环境属性
指标权重确定
工艺性能改进
指标无量纲化处理
加权综合评价
评价结果分析
评价报告
图1干式切削工艺性能评价流程示意图
8评价要求
8.1基本要求
实施绿色制造干式切削的相关方应以机械行业先进技术、工艺、设备、原材料和节能环保措施为基础，与国家和行业颁布的产业政策、节能环保政策、绿色制造标准等一致，符合国家循环经济和节能减排的要求，并在评价报告中进行声明。 8.2界定评价目标及范围
评价时，应根据干式切削工艺类型和加工对象界定评价目标及范围，应声明开展评价的具体目标和评价结果的用途，应明确机床、刀具、夹具、工件以及工艺参数等基本信息，宜选取具有行业代表性的工艺条件进行测试和评价。 8.3数据采集
评价时，应根据评价计算方法和评价指标判定依据，应说明数据采集所依据的标准规范、数据采集设备、数据处理过程以及相关数据来源。并声明数据适应的条件和范围，保证数据采集的规范性、有效 8.4数据分析
数据分析时，应结合评价基本原则，分析所采集数据是否完全涵盖表A.1中所列的三级指标，并判断所采集数据的准确性与合理性。 8.5指标评测
评价指标评测应依据附录A的要求进行。 8.6指标权重确定
指标权重应通过专家打分的形式来确定，指标权重应按附录B的规定进行计算。打分专家应熟悉拟评价的干切工艺，并充分理解本文件要求、评价目标和范围以及指标权重计算方法。 8.7指标无量纲化处理
指标参考值和目标值的制定应有明确的评判依据，并获得评价相关方的一致认可。各指标无量纲化处理应按附录B的规定进行计算。 8.8加权综合评价
综合评价值通过对三级指标进行加权计算获得，应按附录B的规定进行计算。 8.9分析及改进 8.9.1机床
机床改进措施应至少包括机床结构热对称设计，床身隔热或快速散热设计，快速排屑系统设计，节能运行设计等。 8.9.2刀具
刀具优化措施应至少包括合理选择刀具基体材料与涂层材料：刀具几何角度设计、刀具刃口设计、 刀具前刀面织构设计刀具断屑槽设计等。 8.9.3夹具
夹具改进措施应至少包括合理优化装夹方式，夹具变形控制，夹具智能调整等。 8.9.4工艺参数
工艺参数优化措施应至少包括通过单因素或多因素优化方法，对工艺参数进行优化以改进干式切削工艺性能。
9评价报告
干式切削工艺性能评价报告主要包括下列内容： a）干式切削加工的总体情况，包括加工对象，工艺类型刀具、机床等：