AVALIAÇÃO DOS MÉTODOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM TORNOS CNC E CONVENCIONAIS

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1 AVALIAÇÃO DOS MÉTODOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM TORNOS CNC E CONVENCIONAIS Weslley Menezes Guimaraes, weslleyguimaraes@ufpr.br¹ ¹Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Mecânica. Rua Francisco H. dos Santos, nº Centro Politécnico / Setor de Tecnologia - Bairro: Jardim das Américas - Curitiba- PR - CEP: Caixa Postal: Resumo: As máquinas-ferramenta são responsáveis por boa parte do consumo de energia no mundo. Recentemente, com a necessidade de um mundo mais sustentável, tornou-se necessário a redução dos desperdícios de recursos naturais. Para isso é necessário encontrar formas de medir a eficiência de energia de máquinas-ferramenta. Este estudo tem o objetivo de avaliar os métodos que vêm sendo utilizados para determinar o consumo de energia e a eficiência de máquinas CNC. Durante o estudo foi observado que usar apenas a energia ativa como parâmetro para determinar a eficiência de máquinas pode induzir a resultados errôneos. Este trabalho também fez uma comparação de eficiência energética entre um torno convencional e um torno CNC. Palavras-chave: Energia específica de corte, Eficiência energética, torno CNC. 1. INTRODUÇÃO O consumo de energia no Brasil vem crescendo todo ano. Em 2014 a indústria brasileira foi responsável por 37,5% do consumo de energia no Brasil (EPE, 2016). A consequência desse aumento de consumo é uma crise no setor energético que vem sendo agravada pelas secas que o Brasil vem enfrentando recentemente, causando redução na produção de energia em hidrelétricas. Além desse cenário nacional, existe uma grande preocupação global com a produção de bens de consumo de forma sustentável. Como a energia é um recurso natural e em alguns casos não renovável, os países desenvolvidos estão buscando formas para redução do consumo de energia. De acordo com Yoon et al. (2014) existe um potencial entre 18% e 26% para redução da energia total consumida na indústria da manufatura mundial. O Brasil, assim como alguns países, vêm buscando um padrão de eficiência mínima por meio de leis que exigem um nível mínimo de eficiência para motores desde 2002 (IEA, 2011). No entanto, máquinas-ferramenta, como tornos CNC, não são máquinas fáceis de se determinar a eficiência. Alguns autores tentaram propor um método para avaliar o consumo de energia (Lv et al. 2015, Draganescu et al. 2003, Zhou et al. 2015, Gutowski et al. 2006). No entanto, a complexidade das máquinas-ferramenta e os diferentes projetos das máquinas CNC dificultam muito essa 1

2 avaliação. Outros autores tentaram propor um método para ser usado como parâmetro de otimização de máquinas-ferramenta (Mori et al. 2011). Levando em conta a dificuldade para propor uma solução para esse problema, esse estudo tem como objetivo comparar dois métodos de eficiência de energia e propor um terceiro método que também pode ser utilizado com o mesmo objetivo. Nesse estudo também foi comparado os três métodos apresentados, com os estudos realizados previamente por Marques et al. (2015). 2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA A eficiência energética (η) pode ser definida como a razão entre a energia que sai e a energia que entra. Para máquinas-ferramenta, a eficiência pode ser definida como a razão entre a potência mecânica (Pm) e a potência ativa (Pe), definida pela Equação 1. η = Pm Pe (1) A potência mecânica é a soma da potência de corte (Pc) e a potência de avanço. No entanto, a potência de avanço no torneamento é muito pequena devido aos baixos valores de velocidade de avanço. Então, a potência de corte é o produto entre a velocidade de corte (Vc) e a força de corte (Fc), como mostrado na Equação 2. Pc = Fc Vc (2) A eficiência de energia pode ser reescrita como a razão entre a força de corte e a potência ativa, que será definida como o método direto (η1) (Equação 3). Este método necessita um dinamômetro para medir as forças de corte. η1 = Pc Pe (3) O método indireto (η2) é a diferença entre a potência ativa (Pe) e as perdas (Dz) que é a potência não usada para o corte efetivo. O método é definido pela Equação 4. η2 = Pe Dz Pe (4) Outra definição importante é a taxa de remoção do material (Q), que é o volume de material removido por tempo. Em outras palavras, é o produto da velocidade de corte (Vc), profundidade de corte (ap) e o avanço (f) definido pela equação 5. Q = Vc ap f (5) 2

3 É possível fazer uma análise da eficiência através da energia específica de corte (µc) definida por Shaw (2005) como a energia usada para cortar uma unidade de volume (Equação 6). Este coeficiente não muda com a profundidade de corte, é uma propriedade do material. µc = Pc Q (6) Existe outro coeficiente que pode ser usado como um parâmetro de eficiência que é definido por Gutowski et al. (2006) que é a energia específica elétrica (µe) que é basicamente a energia por unidade de volume, mas usa a potência ativa ao invés da potência de corte (Equação 7). µe = Pe Q (7) Outra possível forma de avaliar a eficiência foi proposta por Marques et al. (2015), que é a razão entre a energia específica de corte e a energia específica elétrica. Este coeficiente é similar ao método direto (η1) definido pela Equação 8. η3 = µc µe (8) 3. METODOLOGIA O estudo da eficiência de máquinas foi feito em duas etapas. A primeira foi feita com o objetivo de comparar os métodos de medição de eficiência em tornos CNC com o estudo feito no torno convencional por Marques et al. (2015). Porém, após o estudo foi verificado que os valores da potência ativa do torno CNC divergia do torno convencional. Para entender o motivo dessa diferença foi necessário um segundo experimento, alterando a rotação, para verificar se as características de projeto do torno CNC haviam influenciado nos resultados. Para ambos os testes, o torno CNC selecionado para estudar a eficiência energética foi um MAZAK QUICK TURN NEXUS 100-II fabricado em 2010 em Cingapura. É uma máquina de dois eixos que possui quatro servomotores e um motor do eixo principal de 11KW 6 polos e rotação máxima de 6000 rpm. A máquina também possui um motor para o sistema de bombeamento do fluído refrigerante, um motor do sistema hidráulico e um motor para acionamento da esteira de cavaco. Além desses motores e servomotores a máquina ainda possui as unidades de controle, painel de operação, iluminação e ventilação dos componentes eletrônicos. Esse torno tem capacidade para 12 ferramentas e peças de até 6 polegadas de diâmetro. A ferramenta selecionada para ambos os experimentos foi uma MWLNR2020K-06 (Sandvik) e o inserto foi WNMG NF IC907 (Iscar) de metal duro revestido. Para cada experimento, foi utilizado uma aresta nova. 3

4 As componentes da força de usinagem corte, avanço e passiva - foram medidas com o auxílio de um dinamômetro piezoelétrico (modelo 9129A, Kistler, Suíça), um conversor/amplificador de carga (modelo 507 0A, Kistler, Suíça), uma placa de conversão analógico/digital (modelo CIO-DAS08, Measuring Computing, USA) e um microcomputador. Os dados brutos foram adquiridos com um programa dedicado implementado em MS Visual Basic, a uma taxa de amostragem de 120 Hz. Após a aquisição dos dados brutos, os valores referentes às forças de corte e avanço foram analisados utilizando o Microsoft Excel. Para esse estudo, os dados das forças passiva e avanço não foram consideradas. A medição da potência ativa foi efetuada com um wattímetro (modelo Multi-K 120, Kron, Brasil). Além da potência elétrica, esse instrumento possibilita a medição de vários parâmetros elétricos relacionados ao motor, tais como a frequência, fator de potência e a corrente trifásica. Os valores medidos foram exportados no formato digital através da interface RS485. A comunicação com o microcomputador foi feita em conformidade com o protocolo Modbus. Um programa dedicado, também implementado em MS Visual Basic, foi usado para a comunicação e armazenagem dos dados referentes à potência ativa. A Tabela 1 mostra os dados do material e os parâmetros utilizados nos experimentos. O material da peça foi escolhido devido a ampla aplicação na indústria e por ser um material que necessita de altos valores de forças de corte, sendo um fator importante para avaliar as variações da potência de corte. Para ambos os experimentos, não foi utilizado fluido de corte. Tabela 1 Dados dos dois experimentos Primeiro Experimento Segundo Experimento Material peça Aço ABNT 1045 Aço ABNT 1045 Dureza do material 88 HRB 88 HRB Diâmetro do material bruto 102 mm 35 mm Comprimento usinado 50 mm 50 mm Rotação 548 rpm 1600 rpm Avanço (f) 0,25 mm/rev 0,25 mm/rev No primeiro experimento foram realizados 8 testes, com a incrementação da profundidade de corte em 0,25 mm a cada teste. Como foi utilizado o mesmo corpo de prova para todos os testes, o diâmetro da peça em cada teste foi diminuindo, e consequentemente foi diminuindo a velocidade de corte. Para cada profundidade de corte, o diâmetro e a velocidade de corte variou de acordo com a Tabela 2. O material, a rotação de 548 rpm, o avanço e as profundidades de corte foram selecionadas para serem comparadas com o estudo realizado por Marques et al. (2015). Sendo a rotação um valor médio obtido através de medições realizada por Marques et al. Embora não seja comum a utilização da rotação constante em tornos CNC, a utilização nesse caso foi uma solução para a comparação com o torno convencional. 4

5 Tabela 2 Profundidade de corte, diâmetro final e velocidade de corte para 548 rpm ap (mm) d (mm) Vc (m/s) 0, ,841 0,5 98 2,812 0,75 96,5 2, ,5 2,712 1, ,640 1,5 89 2,554 1,75 85,5 2, ,5 2,338 Para o segundo experimento, foram utilizados quatro corpos de prova com diâmetros menores, que foram calculados para manterem as mesmas velocidades de corte do primeiro experimento. A rotação de 1600 rpm foi selecionada por ser uma rotação acima da rotação mínima exigida para a máquina disponibilizar a potência elétrica total do motor principal de acordo com dados do fabricante (Caetano, 2011). Com a finalidade de avaliar apenas se houve perdas no equipamento, não foi necessário repetir o testes para todas as profundidades de corte. Para esse experimento foram realizados apenas quatro testes de acordo com a Tabela 3. Tabela 3 Profundidade de corte, diâmetro final e velocidade de corte para 1600 rpm ap (mm) d (mm) Vc (m/s) 1,25 31,5 2,639 1,5 30,5 2,555 1,75 27,5 2, ,346 Para ambos os experimentos, as medições com o wattímetro e com o dinamômetro foram realizadas simultaneamente. A potência ativa, medida com o wattímetro, foi obtida em duas etapas. Na primeira etapa, foi medida a potência consumida durante a usinagem em vazio, para obter as perdas (Dz). Em seguida, na segunda etapa foi medida a potência ativa durante o corte, o que permitiu obter a potência de corte indireta (Pci) (Equação 9) para o método indireto (η2), e a potência ativa (Pe). Com o dinamômetro foi obtido a força de corte que foi convertida em potência de corte (Pc) de acordo com a Equação 2, o que permitiu obter os valores para o método direto (η1). Pci = Pe Dz (9) 5

6 Para a medição da etapa em vazio, foi feito posicionando a ferramenta a uma distância de 20 mm do início da usinagem e com a ponta da ferramenta na posição do diâmetro final. A aproximação da ferramenta com a peça foi feita com o avanço e rotação exigidos durante o corte para que fosse obtido os valores das perdas (Dz) durante a usinagem. Na sequência, a ferramenta entra em contato com o corpo de prova e inicia a coleta dos dados durante o corte, sendo realizado a usinagem no comprimento de 50 mm do corpo de prova. A figura 1 apresenta um esquema da montagem do corpo de prova. Corpo de prova Fixação Contra-ponto 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 1. Esquema de fixação das peças A Tabela 4 apresenta os testes do primeiro experimento realizado para avaliar a eficiência energética para o torno CNC com 548 rpm. Como é possível observar, a eficiência obtida pelo método direto (η1) é inferior a eficiência obtida pelo método indireto (η2). Essa diferença dos métodos é causada pelo fato do método indireto considerar o aumento das perdas causadas pelo aumento da carga no motor como potência utilizada durante o corte, superestimando a eficiência. Tabela 4 Resultados dos testes com 548 rpm ap (mm) Q (mm3/s) Pc Dz Pe η1 η2 µc (J/mm3) µe (J/mm3) η3 0, ,2 28,0 2,496 9,908 24,1 0, ,8 43,3 2,432 6,609 36,2 0, ,6 53,4 2,368 5,430 44, ,7 57,7 2,292 4,800 49,8 1, ,8 64,8 2,288 4,505 53,1 1, ,9 68,4 2,296 4,338 55,1 1, ,5 72,3 2,450 4,494 53, ,1 74,8 2,502 4,460 53,6 Média 2,391 6

7 Comparando os resultados da Tabela 4 com os estudos previamente feito por Marques et al. (2015) (Tabela 5) em um torno convencional, o método direto (η1) mostra que o torno CNC tem uma eficiência mais baixa comparada com um torno convencional. Pelo método indireto (η2) o torno CNC teve uma eficiência mais alta comparada com o torno convencional. Como foi explicado anteriormente, o método direto (η1) apresentou a eficiência real do equipamento e isso mostrou que o torno convencional é mais eficiente que o torno CNC para as condições de cortes utilizadas. Para o método indireto (η2), os valores da eficiência ficaram distorcidos devido ao fato de o torno CNC e o torno convencional apresentarem as perdas (Dz) muito próximas, mas durante o corte as perdas nos componentes do torno CNC foram maiores. Isso fez com que o método indireto (η2) considerasse que as perdas nos componentes fosse parte da potência utilizada para o corte. Tabela 5 Resultados com o torno convencional Ap (mm) Q (mm3/s) Pc Dz Pe η1 η2 µc (J/mm3) µe (J/mm3) η3 0, ,5 24,9 2,448 9,996 23,2 0, ,0 39,3 2,384 6,266 37,0 0, ,8 47,9 2,313 5,052 45, ,1 53,6 2,220 4,342 53,4 1, ,9 59,3 2,258 4,042 57,3 1, ,7 62,8 2,265 3,862 60,0 1, ,5 66,7 2,341 3,809 60, ,3 68,1 2,304 3,697 62,7 Média 2,316 FONTE: Marques et al. (2015). A Figura 2 apresenta o comportamento da energia específica elétrica (µe) em função da taxa de remoção do material (Q). Comparando o torno CNC com o convencional é possível concluir que para uma mesma taxa de remoção, o torno convencional utiliza uma menor quantidade de energia para remover o mesmo volume de material, isso devido ao fato do torno convencional ter uma maior eficiência que o torno CNC. Com essa informação o operador pode tomar decisões para otimizar o processo, comparando qual máquina ou parâmetros de corte poderá trazer um menor consumo de energia para remover determinado volume de material. 7

8 η3 µe (J/mm3 Artigo apresentado como requisito parcial à conclusão do Torno CNC Torno convencional Q (mm3/s) Figura 2. O comportamento da energia específica elétrica em função da taxa de remoção do material para 548 rpm Torno CNC Torno convencional Q (mm3/s) Figura 3. Eficiência de energia η3 em função da taxa de remoção de material com 548 rpm Os valores médio da energia específica de corte (µc) do torno convencional e do torno CNC (Tabelas 4 e 5) ficaram próximos devido ao fato de ser uma propriedade do material utilizado. O que permite utilizar valores tabelados por fabricantes de ferramentas para aplicar no método η3 proposto por Marques et al. (2015). A Figura 3 mostra os resultados da comparação do torno CNC com o convencional. Por esse método o torno CNC tem uma eficiência menor que a do torno convencional, ficando bastante próximo dos resultados do método direto (η1) e não é necessário utilizar um dinamômetro. Esse método pode ser uma solução mais viável para se obter valores 8

9 Pc Artigo apresentado como requisito parcial à conclusão do mais precisos da eficiência comparado com o método indireto (η2). Uma hipótese para o aumento da diferença entre as curvas do torno convencional e o torno CNC com o aumento da taxa de remoção, se deve ao fato do torno CNC trabalhar com baixa rotação, o que diminui o carregamento e consequentemente o rendimento. Essa hipótese será discutida com detalhes mais adiante neste mesmo tópico. A relação entre a potência ativa e a potência de corte, obtida pelo dinamômetro, pode ser observada na Figura 4. As curvas da Figura 4 foram obtidas após uma interpolação linear, com um coeficiente de correlação na ordem de 0,999 para ambas as curvas. As curvas obtida para o torno CNC (Pc = Pe ) e para o torno convencional (Pc = 0.894Pe ) podem ser utilizadas, sem extrapolação, para estimar a potência de corte (Pc) para as condições de corte utilizadas neste estudo quando se dispõe apenas de um wattímetro Torno CNC Torno convencional Pe Figura 4. Relação da potência ativa com a potência de corte para 548 rpm A Figura 5 mostra a comparação entre a potência de corte obtida com o dinamômetro (método direto) entre o torno convencional e o CNC. Nesse gráfico é observado uma variação nos valores da potência de corte apenas nos dois últimos testes. Isso pode ter ocorrido devido ao aumento da força passiva, empurrando o carro transversal devido as folgas, que fez com que a profundidade de corte no torno convencional não fosse o valor real para os dois últimos testes, com isso houve uma diminuição da força de corte. Para a Figura 6, os dados apresentam a potência de corte indireta (Pci) que é obtida com o auxílio do wattímetro. No gráfico é possível afirmar que os valores da potência de corte para o torno CNC e o convencional, pelo método indireto, divergem com o aumento da profundidade de corte. Essa diferença foi observada na comparação do método indireto (η2) entre as máquinas. 9

10 Pci Pc Artigo apresentado como requisito parcial à conclusão do Torno CNC Torno convencional ap (mm) Figura 5. Potência de corte obtida com o auxílio do dinamômetro para 548 rpm Torno CNC Torno convencional ap (mm) Figura 6. Potência de corte indireta obtida pelo wattímetro para 548 rpm Comparando os resultados da potência ativa do experimento com os resultados dos testes realizados por Marques et al. (2015), vide Tabela 4 e 5, é possível observar uma diferença relativamente alta entre o torno convencional e o CNC. Como exemplo, os valores da potência ativa para 2 mm de profundidade de corte (ap) foi de 4342 W no torno convencional e para o torno CNC foi 5215 W. Já os valores da potência de corte foram: 2706 W e 2925 W para o torno convencional e para o torno CNC, respectivamente. Como a diferença dos resultados não foram lineares para a potência ativa e para a potência de corte, uma possível resposta para essa diferença seriam as perdas nos componentes elétricos do 10

11 torno CNC, já que a potência ativa leva em conta toda a potência consumida durante o processo e a potência de corte muda apenas em função da velocidade de corte e força de corte. A variação da potência de corte depende apenas dos parâmetros de corte selecionados. Como a eficiência de um motor elétrico aumenta com o aumento do carregamento, a solução foi realizar um novo experimento aumentado o carregamento no motor sem alterar os parâmetros de corte utilizados no primeiro experimento. Existem duas formas de aumentar o carregamento no motor: aumento da rotação ou aumento da força de corte. Nesse caso, se aumentar a força de corte, o desgaste dos insertos seriam muito alto que invibializam os testes. A solução foi aumentar a rotação para 1600 rpm e manter a velocidade de corte de acordo com as velocidades utilizadas no primeiro experimento. A Tabela 6 apresenta os testes feitos com 1600 rpm e utilizando os mesmos parâmetros e material do experimento de 548 rpm. Tabela 6 Resultados dos testes com 1600 rpm ap (mm) Q (mm3/s) Pc Dz Pe η1 η2 µc (J/mm3) µe (J/mm3) η3 1, ,9 57,4 2,182 4,466 50,5 1, ,6 61,3 2,179 4,220 53,5 1, ,8 64,1 2,290 4,339 52, ,0 68,6 2,376 4,246 53,2 Média 2,257 Os dados da Tabela 6, como a taxa de remoção, energia específica de corte (µc), energia específica elétrica (µe) comparado com os dados da Tabela 4, ficaram próximos. Isso faz com que seja possível comparar o experimento com 1600 rpm com o de 548 rpm. O objetivo desse segundo experimento era comparar as potências e perdas para avaliar se as características construtivas do torno CNC podem induzir a resultados distorcidos da eficiência. Como o carregamento no motor principal foi maior, as perdas (Dz) foram 250 W a mais em média. O que faz com que as perdas durante o corte também sejam maiores. Porém, os resultados da diferença entre a potência de corte (Pc) e a potência de corte indireta (Pci) foram menores, indicando que houve uma redução nas perdas nos componentes elétricos da máquina. Como exemplo, a diferença entre a potência de corte para 2 mm (ap) com 548 rpm foi 977 W e para 1600 rpm foi 631 W. A Figura 7 apresenta essa comparação entre 548 rpm e 1600 rpm. Uma possível explicação para parte dessas perdas nos componentes elétricos é de que os inversores de frequência possuem perdas de energia. Burt et al. (2006) estudou a eficiência dos inversores de frequência e constatou 3% de ineficiência com carregamento máximo. A outra explicação estaria na curva de rendimento do motor principal. Levando em conta os resultados dos dois experimentos, o motor principal do torno CNC teve um comportamento semelhante aos motores de indução, um rendimento melhor para a rotação de 1600 rpm, comparado com 548 rpm. Para uma melhor conclusão a respeito dessas perdas, será 11

12 Pc Artigo apresentado como requisito parcial à conclusão do necessário realizar outros testes variando a rotação para obter a curva de rendimento do motor principal do torno CNC Pc para 548 rpm Pci para 548 rpm Pc para 1600 rpm Pci para 1600 rpm 500 Figura 7. Comparação da potência de corte direta e indireta entre 548 rpm e 1600 rpm 5. CONCLUSÕES ap (mm) A estrutura complexa de uma máquina CNC faz com que a análise da eficiência seja mais complexa que a do torno convencional. No entanto, após a análise foi possível chegar a algumas conclusões de acordo com os resultados: - Considerando apenas a etapa de corte do material e levando em conta as mesmas condições de corte, o torno convencional possui uma eficiência energética maior que o torno CNC. Porém, existem outros fatores que determinam as escolhas dessas máquinas num processo de usinagem. Quando levado em conta a repetibilidade, precisão dimensional, produtividade, mão de obra, qualidade, quantidade de peças, entre outros, o torno CNC se torna muito mais vantajoso, fazendo desaparecer essa diferença do consumo de energia durante o corte. - Os resultados do método direto mostraram a eficiência energética real. Porém, é necessário um dinamômetro, o que faz os testes ficarem mais caros e não é prático para ser usado em fábricas. - O método indireto mostrou uma idéia errada da eficiência devido ao fato de não considerar as perdas no sistema elétrico. É útil para determinar os custos de um processo, mas não é útil para otimizar o processo. - O terceiro método é um método proposto para mostrar os resultados do método direto sem a utilização de um dinamômetro. É útil para a otimização de processos e de fácil implementação em fábricas. 12

13 6. REFERÊNCIAS Burt, C. M., Piao, X., Gaudi, F., Bryan Busch, B., Taufik, N. F. N. Electric Motor Efficiency under Variable Frequencies and Loads. Irrigation Training and Research Center Caetano, T. Inf. técnicas acionamentos Mitsubishi [mensagem pessoal]. Mensagem recebida por em 7 de novembro de Draganescu, F., Gheorghe, M., Doicin, C.V. Models of machine tool efficiency and specific consumed energy. Journal of Materials Processing Technology EPE Empresa Pesquisa Energética. Consumo anual de energia elétrica por classe (nacional) ( Acessado em 20/12/2016. Gutowski, T., Dahmus, J., Thiriez, A. Electrical Energy Requirements for Manufacturing Processes. Proc. 13th CIRP Intl. Conf. on Life Cycle Engineering IEA - International Energy Agency. Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor- Driven Systems p. Lv, J., Tang, R., Jia, S., Liu, Y. Experimental study on energy consumption of computer numerical control machine tools. Journal of Cleaner Production, Marques, A., Dias da Costa, D., Oliveira Lopes, E. M., Klein Gussoli, M. Avaliação da Eficiência Energética de Tornos Convencionais Baseada no Valor Médio da Energia Específica de Corte. 8 COBEF, Mori, M., Fujishima M., Inamasu Y., Oda Y. A study on energy efficiency improvement for machine tools. CIRP Ann. Manuf. Technol Shaw, M. C. Metal Cutting Principles. Oxford University Press, New York, USA p. Zhou, X., et al., An energy-consumption model for establishing energy-consumption allowance of a workpiece in a machining system, Journal of Cleaner Production (2015), Yoon, H-S., Lee, J-Y., Kim, M-S., Kim, E-S., Ahn, S-H. Empirical study of the power efficiency of various machining processes. 6th CIRP International Conference on High Performance Cutting,

14 ASSESSMENT OF THE METHODS OF ENERGY EFFICIENCY IN CNC LATHE AND CONVENTIONAL Abstract: Machine tools are responsible for a great amount of energy consumption into the manufacture system. Seeking sustainability, the industry is looking for reduction of the energy consumption. The need to determine the efficiency of the machine tools became a subject of research around the world, due to the difficulty to determine its efficiency. This present study aims to assess the methods which has been used to determine energy consumption and efficiency in CNC machines. During this study was noticed that using only active power as a parameter to determine machine efficiency, may induce wrong results. This study, also compared the energy efficiency between a conventional lathe and a CNC lathe. Keywords: Specific electrical energy, Energy efficiency, CNC lathe. 14