机械工程学报

作者：肖兴源, 王黎明, 汪晓光, 李方义, 李剑峰, 聂延艳, 刘伟彤, 王忆同, 马艳, 王泊云, 崔羽齐

单位：1. 山东大学机械工程学院 济南 250061;2. 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室 济南 250061;3. 中国机械工业联合会 北京 100010;4. 山东大学工程训练中心 济南 250002

关键词：绿色制造,机床加工,场景建模,环境排放,清单数据；

基金：国家重点研发计划(2020YFB1711601)和国家自然科学基金(52175473)资助项目。

机床加工场景复杂多样，加工过程环境排放扩散无规律、时变性强等特点，导致清单数据实时获取困难，造成制造工艺环境排放清单数据缺失严重等问题，制约了机床加工过程的环境影响分析以及绿色化改进。针对上述问题，构建了基于“加工设备-加工对象-辅助材料-工艺参数”的机床加工单元过程场景模型，实现了机床加工场景信息的统一表达。在此基础上，搭建了基于物联网(Internet of Things，IoT)架构的环境排放清单数据采集系统，实时采集、传输、处理和存储清单数据；提出了面向多场景的机床加工过程环境排放采集策略和清单计算模型，实现复杂工况下的排放数据采集与转换。最后，以电火花线切割机床加工过程为例，基于正交试验探究了场景属性对环境性能的影响趋势，确定了最优工艺方案，验证了所提方法的可行性与有效性。该研究为机床加工过程环境排放清单数据的实时采集、建模、溯源提供了一套系统的解决方案，为机床加工过程的绿色工艺评价、优化与绿色改造提供了量化基础数据和决策参考。

来源：2026年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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