綠色機(jī)械加工技術(shù)及應(yīng)用研究

摘要：我國(guó)是工業(yè)制造大國(guó)，每年通過(guò)機(jī)械加工制造出的工業(yè)產(chǎn)品不計(jì)其數(shù)，而正是因?yàn)槿绱她嫶蟮臄?shù)量，使得每年在機(jī)械加工制造方面上要消耗掉不少能源與資源，而且由于機(jī)器老舊等原因使得在使用掉的資源中有一部分被白白浪費(fèi)掉了，因此為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，就必須全面采用綠色機(jī)械加工技術(shù)。目前綠色機(jī)械加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中變得越來(lái)越重要，因此本文就綠色機(jī)械加工技術(shù)中的要點(diǎn)以及綠色機(jī)械加工的發(fā)展前景進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：綠色機(jī)械加工;加工技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

0 ?引言

根據(jù)大量的研究所展示出來(lái)的成果顯示，在幾種常用的機(jī)械加工方式中，切削與磨削消耗的資源最多并且對(duì)環(huán)境的影響最大，其中一個(gè)較為重要的因素就是切削液的使用，由于切削和磨削都是要與金屬胚料大面積接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的加工，由于金屬配料表面的阻力較大，因此才產(chǎn)生的熱量很高，這就會(huì)使道具的壽命降低，更換周期縮短，而為了降溫和潤(rùn)滑而大量使用的切削液對(duì)于環(huán)境有一定的污染性，因此必須找出一些特殊的加工技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

1 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)概述

1.1 綠色機(jī)械加工的特征

所謂綠色機(jī)械加工技術(shù)，其核心就在于滿足正常機(jī)械加工的效率的同時(shí)，還要盡可能的使所消耗的資源量降低，并且所產(chǎn)生的加工費(fèi)料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成過(guò)多的影響。當(dāng)前的綠色機(jī)械加工技術(shù)由于都是在傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)得基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)更新和完善得來(lái)的，因此綠色機(jī)械加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)加工效率以及加工效果要更好，而且綠色機(jī)械加工技術(shù)所使用的切削液都是專門(mén)使用環(huán)保材料研制的，因此采用綠色機(jī)械加工技術(shù)后，機(jī)械加工對(duì)于環(huán)境的影響也會(huì)降低，也會(huì)避免消耗大量人力物力來(lái)處理加工費(fèi)料的問(wèn)題產(chǎn)生。由于加工方式以及切削液的質(zhì)量都得到了改善，因此對(duì)于刀具的磨損也會(huì)降低，這不僅會(huì)使刀具的更換周期降低而且也會(huì)使加工質(zhì)量得到提升[1]。

1.2 綠色機(jī)械加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)，綠色機(jī)械加工技術(shù)擁有三大優(yōu)勢(shì)：其一能量利用效率高，由于綠色機(jī)械加工技術(shù)本就是在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化得來(lái)的，因此綠色機(jī)械加工技術(shù)要更加先進(jìn)，加工的效率與精密度都有一定的提高，這就使得采用綠色機(jī)械加工技術(shù)后，加工效率會(huì)得到提升，能源的使用總量也就會(huì)隨之降低，而且綠色機(jī)械加工技術(shù)的產(chǎn)生還結(jié)合了先進(jìn)的理論知識(shí)，因此對(duì)于能源的使用要更加科學(xué)合理。其二更加環(huán)保，前文我們提到過(guò)，傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式中，對(duì)于環(huán)境影響最大的是機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的切削液廢液，而新式的切削液由于制作材料的緣故，對(duì)于環(huán)境的影響較低，這就使得機(jī)械加工變得更加環(huán)保了[2]。其三高效益，綠色機(jī)械加工技術(shù)由于加工效率更高，因此所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益也越高，并且由于更加環(huán)保，因此在能源上所消耗的成本也會(huì)相應(yīng)的降低，這就使得機(jī)械加工的收益會(huì)進(jìn)一步提高。

2 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 高速與超高速干式切削技術(shù)

高速與超高速干式切削技術(shù)是在干式切削技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，干式切削技術(shù)的起源要追溯到二十世紀(jì)九十年代，這種技術(shù)最大的特點(diǎn)就是在機(jī)械加工的過(guò)程中不適用冷卻劑與潤(rùn)滑劑，然而在不使用冷卻劑與潤(rùn)滑劑的前提下，刀具在面對(duì)因摩擦而產(chǎn)生的熱量的同時(shí)還不會(huì)產(chǎn)生額外的影響，這就對(duì)切削狀態(tài)有一個(gè)很高的要求，并且對(duì)于工件以及刀具的材料都有較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。高速切削這一概念的提出很早，高速切削的核心就在于通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的刀具來(lái)克服摩擦帶來(lái)的影響，通過(guò)快速加工來(lái)降低熱應(yīng)力對(duì)工件的影響，同時(shí)高速的加工還能改善加工表面的質(zhì)量。到了現(xiàn)代，干式切削技術(shù)正向著超高速的方向發(fā)展，然而當(dāng)速度過(guò)快時(shí)，加工過(guò)程就會(huì)變得難以控制，并且對(duì)于加工儀器來(lái)說(shuō)負(fù)荷也會(huì)增高，使用壽命就會(huì)縮短。

2.2 切削液的研發(fā)

機(jī)械加工最為理想的情況就是在不使用任何液體添加劑的前提下對(duì)工件進(jìn)行加工，也就是達(dá)到完全的干式機(jī)械加工，然而由于當(dāng)下一些關(guān)鍵技術(shù)還沒(méi)有得到突破，因此干式加工并不能廣泛的得到普及，因此還要依靠切削液來(lái)提高機(jī)械加工的效率與質(zhì)量，然而傳統(tǒng)的切削液對(duì)于環(huán)境的污染情況較為嚴(yán)重，因此想要實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械加工就要先提升切削液的環(huán)保性，想要達(dá)成這一目標(biāo)，就要先從切削液中的重要組成部分入手：其一是基礎(chǔ)油，基礎(chǔ)油是切削液的主要構(gòu)成部分，通常使用的是礦物油、合成油、合成脂或植物油，植物油由于制造成本低而且對(duì)環(huán)境影響小因此是最為適用的基礎(chǔ)油;其二是切削液添加劑與極壓抗磨劑，該類添加劑的種類較多，選取的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是兼具環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性;其三是抗煙霧劑，通常都是選用聚異丁烯類物質(zhì)來(lái)作為切削液的抗煙霧劑。

2.3 低污染冷卻潤(rùn)滑技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的使用切削液的機(jī)械加工技術(shù)與干式切削技術(shù)之間還存在著一種技術(shù)，即最小量潤(rùn)滑機(jī)械加工技術(shù)，該技術(shù)顧名思義就是通過(guò)對(duì)切削液的使用進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑冷卻的效果，并且還能使切削液的使用量降到最低，這就使得機(jī)械加工所產(chǎn)生的廢液量大大降低，從而達(dá)成節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的，最終達(dá)成雙贏[3]。對(duì)于最小量潤(rùn)滑機(jī)械加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，它擁有諸多優(yōu)點(diǎn)：首先就是由于廢液量較低，因此不需要對(duì)廢液進(jìn)行額外的處理;其次是降低了切削液對(duì)環(huán)境的污染，而且在保證潤(rùn)滑效果的同時(shí)達(dá)到了節(jié)約資源的效果。

3 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展前景

3.1 自動(dòng)化與智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綠色機(jī)械加工技術(shù)想要滿足人們的需求也需要不斷地進(jìn)步，當(dāng)下自動(dòng)化與智能化在各個(gè)行業(yè)都是較為熱門(mén)的發(fā)展方向，機(jī)械加工也不例外，通過(guò)自動(dòng)化可以大大降低在機(jī)械加工工程中所消耗的人力資源，并且還可以使加工質(zhì)量提升，降低因加工失誤使資源浪費(fèi)事件發(fā)生的概率。智能化通常與自動(dòng)化是一體的，智能化可以擴(kuò)大自動(dòng)化所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)智能化可以更好的對(duì)機(jī)械加工過(guò)程進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)資源的合理調(diào)配，可以實(shí)現(xiàn)在滿足加工需求的同時(shí)使資源的利用效率更高，從而達(dá)到節(jié)約資源的目的[4]。

3.2 更佳的節(jié)能減排效果

綠色機(jī)械加工技術(shù)，綠色始終是核心，因此要不斷地提升綠色機(jī)械加工技術(shù)節(jié)能減排的效果，我國(guó)目前有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)機(jī)床設(shè)備，對(duì)環(huán)境的影響依舊是不容小覷的，因此提升環(huán)保效果對(duì)于綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。除了要調(diào)整加工刀具的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成材料外，還要從加工方式入手，不斷優(yōu)化加工方式，降低在加工過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，并且不斷提升切削液的質(zhì)量與環(huán)保效果，通過(guò)多方面的進(jìn)步來(lái)最終實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展。

4 ?結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)雖然經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與完善，與工業(yè)生產(chǎn)制造具有較高的適配性，但是隨著目前國(guó)家對(duì)環(huán)境與資源保護(hù)的需要，這些技術(shù)也無(wú)法滿足國(guó)家的需求了，然而由于這些技術(shù)的普及范圍很廣，再加上綠色生產(chǎn)技術(shù)實(shí)施的成本又較高，這就使得綠色機(jī)械加工技術(shù)的普及還有一定的困難，因此我們要不斷地對(duì)綠色機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行研究，在保證機(jī)械加工效果的同時(shí)還要使其成本降低，以便于為綠色機(jī)械加工的推廣提供基礎(chǔ)，技術(shù)革新總是困難重重，因此需要社會(huì)各界的共同努力，這樣才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)步與行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖保中.試論綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（01）：94-95.

[2]周兆祥，王健.淺談綠色機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)前景[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（06）：46.

[3]徐劍北，郭賓，梁旭.綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用探究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017，7（11）：27-29.

[4]張貴明，金夢(mèng)濤.基于綠色制造的新型機(jī)械制造工藝探究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（14）：193-194.

作者簡(jiǎn)介：劉永芳（1986-），男，河南滑縣人，本科，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械加工、機(jī)電一體化技術(shù)。