機械加工綠色制造工藝研究

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摘要：就綠色工藝在機械制造中的應用展開具體論述。闡述綠色制造工藝的概念、特點及發展，重點就切削加工技術、機床技術在機械加工中的運用進行分析，指出綠色制造工藝技術的未來發展方向。

關鍵詞：綠色制造工藝；切削技術；機床工藝；應用

自改革開放以來，我國綜合國力迅速提升，經濟水平不斷提高，發展的同時也帶來了許多資源浪費和環境污染問題，尤其是制造業。報告提出，中國社會主義建設不僅需要基本實現現代化，更要繼續奮斗，將我國建設成一個美麗、富強、文明、和諧、民主的社會主義現代化經濟強國。因此，綠色發展尤為重要，而經濟發展中實現綠色發展就有賴于綠色制造工藝[1]。

1綠色制造工藝的出現、現狀及發展

綠色制造工藝是以傳統制造工藝技術為基礎，將表面技術、材料科學、控制技術等污染低、消耗小的新制造工藝技術相互結合起來，以達到物料和能源消耗最小化、廢棄物最小化、環境污染最小化的目的。這種新的生產工藝既可以保證產品的正常功能、質量以及成本，又綜合考慮環境和資源，以達到環境效益和經濟效益雙贏。1）減少資源浪費。傳統工業制造中存在許多資源浪費問題，企業工業生產大多選擇低價的能源，而后續處理設備并不完善，導致能源利用不徹底。使用綠色制造加工工藝能有效地減少資源浪費，實現資源合理利用，降低生產成本。2）減少環境污染。傳統工業制造中存在嚴重的污染問題。工業制造排放的廢氣、廢渣等污染物，造成水污染、大氣污染、垃圾污染等問題，我國工業制造中僅排放的無害廢物每年就達5億t，而有害廢物更是高達7億t，二氧化硫排放量占廢氣排放總量的70%以上。綠色制造工藝能有效減少環境污染，有利于我國生態文明建設及經濟可持續發展。3）節省原料。綠色制造工藝在生產過程中簡化工藝流程，在機械制造過程的設計方面，綠色制造工藝相比于傳統的制造過程，減輕了零件的重量，減少了零件的數量，總的來說，在零件方面減少了制造成本；在機械制造的工藝方面，綠色制造工藝優化了制造過程和手法，減小了原料消耗，提高了原料的利用率。在經濟迅速發展的同時中，為了減少機械加工給環境帶來的能源浪費與污染問題，人們提出了綠色、健康、和諧、可持續發展的綠色理念，由此產生了綠色工藝。綠色制造工藝能夠使產品從設計、投入使用，到報廢，再到回收這一過程中不污染環境或者達到環境污染最小化的目的。因此要從產品生產制造的源頭抓起，改善生產過程，采用新型生產技術，使產品既可以滿足環境保護的要求，又能保證其本身的產品性能、使用壽命以及質量。綠色制造工藝在工業生產中扮演者重要的角色，在我國環境問題日益嚴重的今天，國家越來越重視環境保護，我國企業為了響應國家號召，也在不斷創新改革，實現綠色制造工藝。

2切削加工技術

機械加工中如果要保證綠色制造，最主要的就是切削工藝的改革。我國工業中傳統的切削技術在機械制造中需要使用大量的切削液，但是這些切削液會對環境造成很大的污染。而綠色切削加工技術，采用不污染環境或者環境污染小的綠色切削加工工藝。現如今我國已經應用的綠色切削加工技術主要有低溫切削加工技術、干式切削加工技術以及濕式切削加工技術等。傳統的切削加工中需要使用大量的切削液，污染環境，而準干切削技術則可以避免這個問題。這種技術采用MQL潤滑技術，這是一種潤滑劑使用極其微量的潤滑技術。MQL采用對人體無害的植物或脂油制成，首先在原料方面就遵循綠色原則。其次，它是把有一定壓力的壓縮空氣和極其少量的切削油混合在一起，只需要將其噴向切削區域即可將其霧化。當然這種方式需要對切削過程中所使用的刀具以及刀具切割過程中所接觸的區域進行潤滑，以達到減少摩擦、提高切削效率、減少刀具損耗的目的，同時還可以避免切削粉末粘在刀具上，既有利于排屑，又能減少刀具污染[2]。干式切削技術最根本的方式是不使用或者少使用切削液，從切削液的使用上來減少環境污染，同時減少原料使用，降低生產成本，減少企業的經濟投入。但是這種加工方法對于切削力度的要求是相當高的，所以它對于刀具的要求就特別高，需要高硬度、高質量、高精度的刀具。到現在為止，這種干式加工技術已經被大部分企業所應用。

3機床技術

為了順應環境保護的號召，企業必須遵循生產綠色化原則，因此對于企業生產中的機床技術改革就非常重要。為提高工業生產的效率和質量，企業生產中出現了一種高速復合機床設備。這種機床設備提高了零件加工的效率和精度，增加了生產效率。干加工機床采用先進的熱對稱技術，在原來的基礎上增加了散熱系統、隔熱系統以及冷卻循環系統，不但保證了機械生產中的安全性，而且延長了加工機床的使用壽命。在床身設計上，干加工機床采用了斜式設計，能保證機械生產中產生的鐵屑順利排出，大大提高生產效率。

4綠色制造工藝的未來發展方向

綠色制造工藝的未來發展方向，主要是綠色加工過程的能源應用合理化，充分利用能源，提高能源利用率。作為工業生產中機械加工的發展方向，怎樣充分利用自然能源進行切割加工，并同時對工業生產中產生的廢物進行合理處置以及重新利用，使我國資源短缺問題得到一定程度上的緩解，成為機械制造中的主要發展方向。我國對機械制造過程中的研究不斷深加，使機械加工朝著高質量、高精度、高效率的方向發展，從而減少了機械加工中的資源浪費問題。

5結語

隨著國家對環境問題以及生態文明建設的重視，綠色制造工藝已經成為企業生產的首要選擇和必然趨勢。為了實現經濟可持續發展，減少能源消耗及污染問題，機械制造工藝還需要廣大科研人員的不斷努力創新和企業領導者的大力支持。工作人員還需要總結出更多更加先進的綠色制造技術。除此以外，企業也必須從自身內部的管理開始，不斷進行制造工藝以及管理規則的創新和改革，加強企業人員的管理，定期對企業人員進行培訓，按照工業制造綠色發展的要求，對企業的運行過程進行全面的嚴格控制，達到我國經濟效益和環境效益共同發展的目的。

參考文獻

[1]潘媛，張華，朱碩，等.基于IMPACT2002+的機械加工過程綠色綜合評價應用支持系統[J].制造技術與機床，2017，12（12）：44-51.

[2]楊子江，張進生，王志，等.綠色石質房屋建筑構件自動化生產工藝規劃及專用裝備研發[J].機床與液壓，2016，44（7）：85-88.

作者:李友生 單位:銅陵市三圓特種鑄造有限責任公司