ICS 25.020 cCS J 30
GB
中华人民共和宝国家标准
GB/T 40799—2021
机械加工过程 能效基础数据检测方法
Machining processTest methods for essential energy efficiency data
2022-05-01实施
2021-10-11 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 40799—2021
目 次
前言
II
范围 2　规范性引用文件 3 术语和定义 4能效基础数据范围 5检测方法与计算附录 A（资料性）机械加工过程能效基础数据检测应用示例
1
:6
....
...... GB/T 40799—2021
前言
本文件按照GB/T 1.1一2020《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/TC 337)提出并归口。 本文件起草单位：中机生产力促进中心、重庆大学、意特利(滁州)智能数控科技有限公司、格林美股
份有限公司、北京机床研究所有限公司、重庆工商大学、重庆机床（集团)有限责任公司、东方电气集团科学技术研究院有限公司、重庆小康动力有限公司、中机研标准技术研究院（北京)有限公司、博众精工科技股份有限公司。
本文件主要起草人：孙婷婷、李聪波、度军波、邱城、韩贤胜、许开华、奚道云、曹华军、黄祖广、刘飞曾令万、吴文亮、凌青海、吕绍林、王立民。
II GB/T 40799—2021
机械加工过程 能效基础数据检测方法
1范围
本文件规定了机械加工过程能效基础数据检测与计算方法。 本文件适用于机械加工过程中金属切削机床加工过程的能效基础数据检测。
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/T 4863　机械制造工艺基本术语 GB/T 6477　金属切削机床　术语
，术语和定义
3
GB/T 4863、GB/T 6477界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
机械加工过程 machining process 机床完成某一工件加工的部分过程或全过程。
3.2
待机状态　standby 机床总电源开启,除主轴、进给系统外,所有用于支持加工的机床其他系统均运行的状态。
3.3
空运转状态 idling 机床待机状态下开启主轴系统或进给系统，主轴系统或者进给系统处于无切削负载时的状态
3.4
切削状态 cutting 机床对工件进行切削加工的运行状态
3.5
待机功率 standby power 机床处于待机状态(3.2)时的输人功率。
3.6
空运转功率 idling power 机床处于空运转状态（3.3)时的输人功率。
3.7
切削功率 cutting power 机床处于切削状态（3.4)时的输人功率。 GB/T 40799—2021
5检测方法与计算
5.1木 检测条件及仪器 5.1.1检测周期
工件加工过程中，机床从开机至停机的所有运行过程。
5.1.2检测环境
检测环境一般为常温、常压;对环境温度有特殊要求的加工过程,应按实际工作环境要求进行检测。 5.1.3检测仪器
功率表:准确度等级不低于 0.5级电能测试仪：准确度等级不低于0.5级。 秒表:测量精度等级不低于一等。
提供
5.2检测 5.2.1功率检测
功率检测步骤如下。 a）在机床仪器的电源输入端（电源总开关附近)安装功率表，如图 2 所示
机床
功率表
380 V 50 Hz
L
总电源开关
图2功率表安装位置示意图
b） 设置功率检测频率（f)为 2 Hz～50 Hz。 c）按照如下机床操作进行功率检测，具体应用示例见附录 A。
1）待机功率检测：开启机床总电源以及各辅机系统,直至待机状态;待机稳定运行时间大于
3/f,待机功率值以待机状态稳定运行后的部分功率数据或全部功率数据平均值为记 2）空运转功率检测：开启机床主轴系统或进给系统，并记录检测功率值；空运转稳定运行时
间大于 3／f,空运转功率以空运转状态稳定运行后的部分功率数据或所有功率数据平均值为记；空运转功率检测宜包含机械加工过程所涉及的所有空运转状态。
3） 切削功率检测：记录机床刀具接触工件时至刀具离开工件表面全过程的机床输人功率值
切削功率以全过程输入功率的平均值为记；同时宜记录切削过程对应的工件信息、刀具信息以及切削参数等。
3 GB/T 40799—2021
5.2.2能耗检测
在机床电源输入端安装电能测试仪,机床开机后,记录机床各运行状态开始时刻和结束时刻对应的能耗值。 5.3计算 5.3.1功率数据
材料去除功率按式(1)计算。
Pmr=P。P
(1)
式中: Pmr 材料去除功率,单位为千瓦（kW）; P。一—切削功率,单位为千瓦(kW); Pu 空运转功率，单位为千瓦（kW）。
提件
5.3.2能耗数据 5.3.2.1 待机能耗
待机能耗包括单个待机时段能耗和待机总能耗。单个待机时段能耗为单个待机过程的结束时刻能耗值减去开始时刻能耗值，见式（2）;待机总能耗为各单个待机时段能耗之和，见式（3）。
Est=-E'st,end -E'st,start
:(2)
Qst
E's
Est
(3)
一
式中: E'st E'st,end 第i个待机过程结束时刻的能耗值,单位为千瓦时(kW·h); E'st,start 第i个待机过程开始时刻的能耗值,单位为千瓦时（kW·h); E st
第i个待机过程的单个待机时段能耗，单位为千瓦时（kW·h）;
待机总能耗,单位为千瓦时(kW·h); 待机过程的总数。
Qst 5.3.2.2 空运转能耗
空运转能耗包括单个空运转时段能耗和空运转总能耗。单个空运转时段能耗为单个空运转过程的
结束时刻能耗值减去开始时刻能耗值，见式（4）;空运转总能耗为各单个空运转时段能耗之和，见式（5）。
Ei=Ei.ens 一Ei
(4)
u
CEi =1
Eu
(5)
式中: Ei Eiu,end Eiu,start 第i个空运转过程开始时刻的能耗值,单位为千瓦时（kW·h）; Eu
第i个空运转过程的单个空运转时段能耗,单位为千瓦时(kW·h); 第i个空运转过程结束时刻的能耗值,单位为千瓦时(kW·h);
空运转总能耗,单位为千瓦时(kW·h); 空运转过程的数量。
Qu 5.3.2.3 切削能耗
切削能耗包括单个切削时段能耗和切削总能耗。单个切削时段能耗为单个切削过程的结束时刻能
4 GB/T 40799—2021
耗值减去开始时刻能耗值，见式（6）;切削总能耗为各单个切削时段能耗之和，见式（7）
Ei-E',end -Eé,start
(6)
E。=ZE: Qc
:（7)
i=1
式中: E E'i.end 第i个切削过程结束时刻的能耗值,单位为千瓦时(kW·h); E'i,sart 第i个切削过程开始时刻的能耗值,单位为千瓦时(kW·h); E.
第i个切削过程的单个切削时段能耗,单位为千瓦时（kW·h);
切削总能耗,单位为千瓦时(kW·h); 切削过程的数量。
Q. 5.3.2.4材料去除能耗
材料去除能耗包括单个切削时段材料去除能耗和材料去除总能耗。单个切削时段材料去除能耗为单个切削过程内的材料去除功率与切削时间的乘积，见式（8);材料去除总能耗为各单个切削时段材料去除能耗之和，见式（9）。
Emr=PmrTi
:（8)
Emr 1
.(9)
式中: Emr 第i个切削过程的单个切削时段材料去除能耗，,单位为千瓦时（kW·h）; Pimr- 第i个切削过程的材料去除功率平均值,单位为千瓦（kW); Ti 第i个切削过程的切削时间,单位为小时(h); Emr— 材料去除总能耗,单位为千瓦时（kW·h); Q。- 切削过程的数量。
一
5.3.2.5 总能耗
机械加工过程总能耗为机械加工过程中待机总能耗、空运转总能耗、切削总能耗之和，见式（10）。
Et=Est+Eu+E。
.....(10)
式中: Et
机械加工过程总能耗,单位为千瓦时（kW·h）。