机床绿色制造关键技术及应用_李聪波曹华军刘飞著_9787111705246

机床是装备制造业的核心，面对传统高能耗、高物耗的现状，发展机床绿色制造技术是实现制造业可持续发展的必由之路，对机床行业产业结构现代化转型有重大意义。本书系统地论述了机床绿色制造关键技术及应用，主要内容按照机床绿色制造总体框架、机床轻量化技术、机床节能技术、机床清洁切削工艺技术、机床再制造技术递进展开。
本书可作为高等院校机械工程、工业工程、管理科学与工程、环境工程等绿色制造相关专业研究生的教材或参考书，也可供制造企业工程技术人员和管理人员参考。

机床是机械加工制造系统的主体，是装备制造业的核心，具有量大面广、能量消耗总量大、能效低、绿色化程度普遍不足等特点，全生命周期的绿色问题十分突出。大量统计调查表明，机床平均能量利用率低于30%；一台功率为22kW的数控机床，运行一年所耗电能所对应的CO2排放量相当于61辆运动型多功能汽车的排放量。国外机床制造业的绿色制造早已引起政府和企业的重视，并得到了多年的发展，积累了一定经验：国际标准化组织（ISO）制定Environmental Evaluation of Machine Tools（ISO 14955）国际标准为全球机床制造和机床使用企业提供节能标准参考；欧盟“下一代生产系统”研究计划提出开发绿色机床项目；日本产业技术综合研究所常年开展绿色机床方面的研发工作。机床绿色制造技术研究意义重大，已成为世界制造业可持续发展的重要战略和学术热点。
我国机床保有量达1000万台，总量居世界第一，但大量机床装备技术落后、老化严重，不仅存在功能落后、制造效率低、制造质量差等制造能力问题，而且存在能耗大、噪声大、粉尘和油雾污染大等资源消耗和环境影响问题。然而，我国的机床制造业很少考虑制造过程的环境影响和资源消耗情况，造成制造过程的资源利用率不高，资源浪费大且产生一系列的环境污染物，对生态环境造成严重的影响。我国机床行业制造的机床产品大多不符合国际机床市场的绿色性能要求，造成我国机床行业的竞争力低下，机床产品市场不够广阔。
因此，研究机床绿色制造技术，不仅可以提高我国机床行业竞争力、抢占国际市场，同时也是国家科技发展战略的重要体现，是实现“建设资源节约型、环境友好型社会”的重要手段，是推进“碳达峰碳中和”战略的有效途径，是我国从制造大国迈向制造强国的重要保障。本书作者致力于机床绿色制造技术的研究，取得了一定研究成果，并收集了大量国内外研究文献资料，经过总结和凝练，完成了本书的主要内容。
本书共5章，主要内容按照机床全生命周期评价技术，机床设计阶段、使用阶段、再制造阶段的绿色制造关键技术递进展开。第1章绪论主要介绍了机床绿色制造的意义、研究框架和国内外研究现状；第2章介绍了机床轻量化技术，主要包括机床材料轻量化与结构轻量化技术以及典型案例等；第3章介绍了机床节能技术，主要包括机床能效监控技术及系统、机床工艺参数能效优化技术及系统等；第4章介绍了机床清洁切削工艺技术，主要包括机床干式切削与微量润滑切削等；第5章介绍了机床再制造技术，主要包括机床再制造的关键技术体系、废旧机床零部件精密再制造、机床再制造的实施模式分析以及机床再制造工程实践。
本书由重庆大学李聪波、曹华军和刘飞撰写，上海理工大学丁晓红、李天箭、黄元辰，重庆大学王秋莲、杜彦斌、陈行政、陈永鹏、杨潇、吕岩参与了本书内容的研究工作。
感谢浙江大学杨华勇院士，华中科技大学邵新宇院士，中国机械工业联合会李冬茹教授，机械科学研究总院邱城研究员，清华大学王立平教授，IEEE Fellow、美国新泽西理工学院Mengchu Zhou教授，美国罗文大学Ying Tang教授，英国贝尔法斯特女王大学Yan Jin教授等对相关研究工作给予的热心指导和建议。感谢国家自然科学基金项目（51975075）对相关研究的资助。本书的出版得到机械工业出版社的大力支持，在此一并表示感谢。
此外，本书在写作过程中参考了大量的文献，作者已尽可能地将其列在了各章的参考文献中，在此向所有被引用文献的作者表示诚挚的谢意。
由于机床绿色制造关键技术是一门正在迅速发展的新兴学科，涉及面广、专业性强，加之作者水平有限，本书许多内容还有待完善和深入研究，对于不足之处，敬请广大读者批评指正，提出宝贵意见。

作者
2021年11月

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