綠色制造理念基礎上的機械制造工藝分析

齊艷

摘要：近些年來，隨著我國先進科技的迅猛發(fā)展，國內的機器生產水平也隨之不斷提升，在我國環(huán)保政策的實施背景下，綠色機器生產理念逐漸滲透到機械制造工藝當中。為了促進綠色機器生產技術水平的提高與社會經濟的繁榮發(fā)展，使生態(tài)環(huán)境得到有效保護，應積極將綠色制造技術應用到機械制造行業(yè)當中，真正實現(xiàn)綠色生產?；诖?，本文將對綠色機械制造工藝類型進行分析，并對綠色工藝技術在機械制造中的應用加以闡述。

關鍵詞：綠色制造;理念基礎;機械制造工藝

引言

機械制造從一開始就應該應用綠色理念，這樣，綠色設計才能應用其中，這樣在整個制造過程中，才能把該理念貫穿其中，才能節(jié)省資源，降低制造的成本，降低能源的消耗，提高資源的循環(huán)利用率。同時，在進行技術創(chuàng)新的同時，也要把綠色設計理念運用到技術革新的過程中。在進行機械制造方案設計時，就要統(tǒng)籌規(guī)劃資源節(jié)約、材料選擇和循環(huán)利用，從而達到綠色設計理念的要求。

1綠色制造對機械制造產業(yè)的意義和價值

綠色制造理念來源于上世紀末的美國制造業(yè)，通過對“鐵銹州”（傳統(tǒng)機械加工和制造業(yè)占主體的州）的研究發(fā)現(xiàn)：高污染、高能耗、低產出是傳統(tǒng)機械制造和加工的基本業(yè)態(tài)，當市場和資源發(fā)生劇烈變動和重要轉型的前提下，這些企業(yè)和產業(yè)將面臨各類困境和難題，因此，提出了綠色制造理念。經過多年的研究和探討，綠色制造這一概念被定義為：從設計、材料、回收、壽命等多角度出發(fā)，將綠色技術和環(huán)保理念整合在制造和加工的細節(jié)中，做到污染的控制、效率的提升、環(huán)境的優(yōu)化，進而形成一整套的制造技術、工藝、策略和方法。從機械制造產業(yè)的經濟目標看，綠色制造可以實現(xiàn)技術、成本、效率的優(yōu)化，大幅度地提升機械制造的經濟產出。從機械制造產業(yè)的社會目標看，綠色制造可以通過抑制污染、提升效率等方式，實現(xiàn)機械制造產業(yè)社會效益的最大化，改變社會和公眾對機械制造產業(yè)的認知，經濟、生態(tài)、社會目標的完成和擴大進一步升級整個機械制造產業(yè)，在內外兩個層面達到機械制造產業(yè)發(fā)展的共同推動作用。

2綠色制造理念下機械制造工藝類型

2.1節(jié)約資源工藝

此類工藝技術主要是通過簡化機械生產流程的方式來節(jié)約原材料，從而達到節(jié)約資源的目的。例如，通過優(yōu)化毛坯形狀，減少加工余量，進而節(jié)省原材料;通過選用新的刀具類型，減少刀具與材料間的消耗，并加入適量的切削液，減少對原材料的浪費。節(jié)約資源工藝作用的發(fā)揮有兩種渠道，一種為設計，另一種為工藝，在設計方面，通過減少零件數(shù)量、減輕零件重量、創(chuàng)新設計技術等方式，提高原材料的利用率;在工藝方面，借助干式加工技術、毛坯優(yōu)化技術、新型特種加工技術等，使原材料得到有效節(jié)約。

2.2節(jié)約能源工藝

在機械加工過程中勢必要消耗較多的能量，這些能量中部分轉化為有用的功，另一部分則化為其他形式遭到浪費，不但使能源遭到損失，且流失掉的能源還會有損于機械制造的順利進行。例如，摩擦損失能量會導致機床精準度受到影響;轉為熱量的能量會提高工藝系統(tǒng)的溫度，縮短系統(tǒng)使用壽命;部分流失能量還會產生振動與噪聲，不但影響了系統(tǒng)運行的可靠性，還會產生各類污染，對操作者以及周圍環(huán)境造成損害。因此，節(jié)能工藝的使用十分必要，目前主要的工藝類型為降耗工藝、減磨工藝、低能耗工藝等，并且加強對太陽能、風能、水能等新型能源的開發(fā)與使用。

2.3環(huán)保型工藝

當前機械制造中一般采用去除加工方式，易產生大量廢棄物，不但造成資源浪費，還使環(huán)境受到污染。而環(huán)保型工藝的應用是在綠色制造理念的支持下，通過使用綠色工藝技術，使生產過程中產生的廢氣、廢水、廢渣、噪音等得到有效的控制和消除，對切削液、磨屑等進行回收再利用，有效防止廢棄物的產生。另外，傳統(tǒng)機械制造工藝易引發(fā)水污染、光污染、大氣污染，環(huán)保型工藝的使用通過優(yōu)化節(jié)能結構、改變燃燒方式、加強集中供熱等方式，使各類污染問題得到有效的緩解。

3綠色制造技術在機械制造中的應用

3.1綠色清潔表面技術

綠色清潔表面技術主要分為新型節(jié)能表面涂裝和離子束輔助鍍膜技術兩種。它相較于傳統(tǒng)清潔表面技術而言具有節(jié)省清潔材料、能耗低且污染小的特點，并且操作簡便。在清潔家電、航空航天等精密儀器及汽車零部件等的同時，不僅清潔效果更明顯、而且新型表面涂裝技術采用的清潔材料，具有無毒、無害且不含有機溶劑，涂抹均勻，且提高了被清潔對象的耐腐蝕性，延長了其使用周期。該項清潔表面技術已被廣泛應用于人們生產生活的眾多領域，以其經濟實用的特性受到眾多人士的喜愛。

3.2綠色切削加工工藝技術

綠色切削加工工藝技術是為了減少生產費用與保護環(huán)境，在不使用切削液保留原有切削技術的基礎上而設計出的一種新技術。切削液在機械加工中能到起到清洗、潤滑、冷卻的作用，但切削液在使用過程中會對空氣及環(huán)境造成不同程度的污染，為了達到節(jié)能環(huán)保的目的，在無切削液狀況下進行切削來加工產品。目前常用于機械制造生產過程中的綠色切削加工工藝技術主要有干式切削加工工藝技術、準干式切削加工工藝技術和低溫切削加工工藝技術這三種。其中在生產實際中，應用最多的工藝技術為干式切削，干式切削又因具體加工對象的不同，分為多種類型，如干式齒輪加工、干式車削、干式鉆削等。干式切削就是實現(xiàn)切削過程中的無切削液或少切削液操作，在具體操作中，可將加工對象加工在質地較為柔軟的工件上，然后通過一定的特殊處理淬硬加工對象，最后進行精細打磨即可。此過程既減少了施工流程，又避免了因大量使用切削液而造成的環(huán)境污染問題。

3.3綠色機床加工技術

此種加工技術主要在保留傳統(tǒng)機床加工技術的基礎上，通過精密成型制造技術、干式加工等綠色工藝技術來提高機床加工工作效率，根據(jù)具體工作情況應用不同的綠色制造工藝來實現(xiàn)機床加工過程中的低能耗。這種加工技術綜合了目前較為先進的切削工藝、數(shù)控技術及伺服系統(tǒng)，是一種新型的高速復合機床加工技術。切削進給速度高達60m/分鐘，進給運動部件速度也大幅提升，從而提高了整個生產過程的工作效率。

3.4綠色制造工藝技術在供熱工藝中的應用

綠色制造工藝技術通過對供熱裝置進行優(yōu)化改進，可有效控制蒸汽用量。通常在各種脫水器上增設自動調節(jié)閥門，自動調節(jié)閥門可根據(jù)實際情況對蒸汽用量進行自動調節(jié)，同時借助蒸汽控制裝置的幫助實現(xiàn)對蒸汽的有效管控，此過程綜合了綠色制造工藝三種綠色制造工藝技術的功能，它們共同作用，互相配合，實現(xiàn)了供熱過程的節(jié)能減排效果。

結語

在當今的21世紀，綠色設計理念是機械工藝制造繼續(xù)發(fā)展的導向牌和指路燈塔，所以我們要想實現(xiàn)機械工藝制造穩(wěn)定的、高效率的、可持續(xù)的發(fā)展，就要堅持綠色的設計理念。綠色制造是當前制造領域和生產實際的重要發(fā)展方向，對于當前的社會發(fā)展和經濟成長，保護生態(tài)環(huán)境具有積極的意義和系統(tǒng)功能及發(fā)展作用，是實現(xiàn)和諧社會和全面可持續(xù)發(fā)展目標的基本方向和根本途徑。當前的綠色環(huán)保理念正在逐步整合在機械制造產業(yè)之中，形成了綠色制造的新業(yè)態(tài)和新體系。對于綠色機械制造這一新生事物，機械制造產業(yè)必須具有充分的認知，要立足于能源、污染等多方面的控制，實現(xiàn)效率、質量和價值的共同增長，真正將綠色制造轉化為機械制造產業(yè)發(fā)展的不竭動力，在全面優(yōu)化機械制造產業(yè)生產和制造各環(huán)節(jié)、各工藝的基礎上，實現(xiàn)機械制造產業(yè)綠色監(jiān)控發(fā)展的目標。

參考文獻

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（作者單位：天津矢崎汽車配件有限公司）