热处理工艺是机械制造中的一项重要的、不可或缺的工艺。通过热处理工艺可以改进工件材料的机械性能,但在其工艺过程中会消耗大量的能源,获取其能耗数据有非常重要的意义。热处理能耗计算可以快速获取热处理能耗数据,为产品全生命周期清单分析、热处理工艺节能和工艺优化等提供数据支撑。对热处理能耗影响因素等进行了深入分析,根据热处理设备的能量平衡方程,将热处理工艺耗能分为工件蓄热吸收的能量、辅助构件蓄热吸收的能量、保护气体蓄热吸收能量、炉壁散失的能量、设备的蓄热能量和其它能量等。基于传热学理论,通过分析热处理的传热过程,建立热处理工艺能耗计算理论模型;工件蓄热能耗是热处理工艺能耗的主要部分,提出一个通过对工件材料比热容温度曲线三次样条插值计算工件蓄热能耗的方法。对热处理工艺场景信息进行了深入分析,基于本体技术,提出和构建了一个面向热处理工艺能耗计算的热处理能工艺场景信息概念本体模型,将热处理工艺场景数据信息抽象为热处理工艺类、热处理工件类、热处理工件材料类、热处理设备类和作业方案类等。定义了热处理工艺能耗计算的知识规则,从而构建了热处理工艺能耗计算的知识表示模型。提出和构建了一个融合知识表示的热处理工艺能耗计算框架,通过对输入的热处理工艺场景数据实例进行知识推理,获取热处理工艺的各个工步方案及工艺参数,为热处理工艺能耗计算提供参数数据;基于Visual C++开发平台,融合知识处理和工程数据库支持,开发完成了一个热处理工艺能耗计算软件系统,包括工艺场景信息输入模块、热处理工艺能耗计算知识处理及数据库模块和工艺能耗计算模块三部分。只需要输入基本热处理工艺场景信息,就可以较准确、快速地获取热处理工艺能耗数据。根据热处理设备的用能特点,设计热处理能耗采集方案;在多家企业热处理车间采集了6组热处理工艺场景数据和能耗数据;采集的数据与计算的数据进行了比较和分析,验证了本文提出的热处理能耗计算方法的有效性和可行性。