绿色制造理念基础上的机械制造工艺分析
来源:用户上传
作者:
摘要：近些年来，随着我国先进科技的迅猛发展，国内的机器生产水平也随之不断提升，在我国环保政策的实施背景下，绿色机器生产理念逐渐渗透到机械制造工艺当中。为了促进绿色机器生产技术水平的提高与社会经济的繁荣发展，使生态环境得到有效保护，应积极将绿色制造技术应用到机械制造行业当中，真正实现绿色生产。基于此，本文将对绿色机械制造工艺类型进行分析，并对绿色工艺技术在机械制造中的应用加以阐述。
关键词：绿色制造;理念基础;机械制造工艺
引言
机械制造从一开始就应该应用绿色理念，这样，绿色设计才能应用其中，这样在整个制造过程中，才能把该理念贯穿其中，才能节省资源，降低制造的成本，降低能源的消耗，提高资源的循环利用率。同时，在进行技术创新的同时，也要把绿色设计理念运用到技术革新的过程中。在进行机械制造方案设计时，就要统筹规划资源节约、材料选择和循环利用，从而达到绿色设计理念的要求。
1绿色制造对机械制造产业的意义和价值
绿色制造理念来源于上世纪末的美国制造业，通过对“铁锈州”（传统机械加工和制造业占主体的州）的研究发现：高污染、高能耗、低产出是传统机械制造和加工的基本业态，当市场和资源发生剧烈变动和重要转型的前提下，这些企业和产业将面临各类困境和难题，因此，提出了绿色制造理念。经过多年的研究和探讨，绿色制造这一概念被定义为：从设计、材料、回收、寿命等多角度出发，将绿色技术和环保理念整合在制造和加工的细节中，做到污染的控制、效率的提升、环境的优化，进而形成一整套的制造技术、工艺、策略和方法。从机械制造产业的经济目标看，绿色制造可以实现技术、成本、效率的优化，大幅度地提升机械制造的经济产出。从机械制造产业的社会目标看，绿色制造可以通过抑制污染、提升效率等方式，实现机械制造产业社会效益的最大化，改变社会和公众对机械制造产业的认知，经济、生态、社会目标的完成和扩大进一步升级整个机械制造产业，在内外两个层面达到机械制造产业发展的共同推动作用。
2绿色制造理念下机械制造工艺类型
2.1节约资源工艺
此类工艺技术主要是通过简化机械生产流程的方式来节约原材料，从而达到节约资源的目的。例如，通过优化毛坯形状，减少加工余量，进而节省原材料;通过选用新的刀具类型，减少刀具与材料间的消耗，并加入适量的切削液，减少对原材料的浪费。节约资源工艺作用的发挥有两种渠道，一种为设计，另一种为工艺，在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、创新设计技术等方式，提高原材料的利用率;在工艺方面，借助干式加工技术、毛坯优化技术、新型特种加工技术等，使原材料得到有效节约。
2.2节约能源工艺
在机械加工过程中势必要消耗较多的能量，这些能量中部分转化为有用的功，另一部分则化为其他形式遭到浪费，不但使能源遭到损失，且流失掉的能源还会有损于机械制造的顺利进行。例如，摩擦损失能量会导致机床精准度受到影响;转为热量的能量会提高工艺系统的温度，缩短系统使用寿命;部分流失能量还会产生振动与噪声，不但影响了系统运行的可靠性，还会产生各类污染，对操作者以及周围环境造成损害。因此，节能工艺的使用十分必要，目前主要的工艺类型为降耗工艺、减磨工艺、低能耗工艺等，并且加强对太阳能、风能、水能等新型能源的开发与使用。
2.3环保型工艺
当前机械制造中一般采用去除加工方式，易产生大量废弃物，不但造成资源浪费，还使环境受到污染。而环保型工艺的应用是在绿色制造理念的支持下，通过使用绿色工艺技术，使生产过程中产生的废气、废水、废渣、噪音等得到有效的控制和消除，对切削液、磨屑等进行回收再利用，有效防止废弃物的产生。另外，传统机械制造工艺易引发水污染、光污染、大气污染，环保型工艺的使用通过优化节能结构、改变燃烧方式、加强集中供热等方式，使各类污染问题得到有效的缓解。
3绿色制造技术在机械制造中的应用
3.1绿色清洁表面技术
绿色清洁表面技术主要分为新型节能表面涂装和离子束辅助镀膜技术两种。它相较于传统清洁表面技术而言具有节省清洁材料、能耗低且污染小的特点，并且操作简便。在清潔家电、航空航天等精密仪器及汽车零部件等的同时，不仅清洁效果更明显、而且新型表面涂装技术采用的清洁材料，具有无毒、无害且不含有机溶剂，涂抹均匀，且提高了被清洁对象的耐腐蚀性，延长了其使用周期。该项清洁表面技术已被广泛应用于人们生产生活的众多领域，以其经济实用的特性受到众多人士的喜爱。
3.2绿色切削加工工艺技术
绿色切削加工工艺技术是为了减少生产费用与保护环境，在不使用切削液保留原有切削技术的基础上而设计出的一种新技术。切削液在机械加工中能到起到清洗、润滑、冷却的作用，但切削液在使用过程中会对空气及环境造成不同程度的污染，为了达到节能环保的目的，在无切削液状况下进行切削来加工产品。目前常用于机械制造生产过程中的绿色切削加工工艺技术主要有干式切削加工工艺技术、准干式切削加工工艺技术和低温切削加工工艺技术这三种。其中在生产实际中，应用最多的工艺技术为干式切削，干式切削又因具体加工对象的不同，分为多种类型，如干式齿轮加工、干式车削、干式钻削等。干式切削就是实现切削过程中的无切削液或少切削液操作，在具体操作中，可将加工对象加工在质地较为柔软的工件上，然后通过一定的特殊处理淬硬加工对象，最后进行精细打磨即可。此过程既减少了施工流程，又避免了因大量使用切削液而造成的环境污染问题。
3.3绿色机床加工技术
此种加工技术主要在保留传统机床加工技术的基础上，通过精密成型制造技术、干式加工等绿色工艺技术来提高机床加工工作效率，根据具体工作情况应用不同的绿色制造工艺来实现机床加工过程中的低能耗。这种加工技术综合了目前较为先进的切削工艺、数控技术及伺服系统，是一种新型的高速复合机床加工技术。切削进给速度高达60m/分钟，进给运动部件速度也大幅提升，从而提高了整个生产过程的工作效率。
3.4绿色制造工艺技术在供热工艺中的应用
绿色制造工艺技术通过对供热装置进行优化改进，可有效控制蒸汽用量。通常在各种脱水器上增设自动调节阀门，自动调节阀门可根据实际情况对蒸汽用量进行自动调节，同时借助蒸汽控制装置的帮助实现对蒸汽的有效管控，此过程综合了绿色制造工艺三种绿色制造工艺技术的功能，它们共同作用，互相配合，实现了供热过程的节能减排效果。
结语
在当今的21世纪，绿色设计理念是机械工艺制造继续发展的导向牌和指路灯塔，所以我们要想实现机械工艺制造稳定的、高效率的、可持续的发展，就要坚持绿色的设计理念。绿色制造是当前制造领域和生产实际的重要发展方向，对于当前的社会发展和经济成长，保护生态环境具有积极的意义和系统功能及发展作用，是实现和谐社会和全面可持续发展目标的基本方向和根本途径。当前的绿色环保理念正在逐步整合在机械制造产业之中，形成了绿色制造的新业态和新体系。对于绿色机械制造这一新生事物，机械制造产业必须具有充分的认知，要立足于能源、污染等多方面的控制，实现效率、质量和价值的共同增长，真正将绿色制造转化为机械制造产业发展的不竭动力，在全面优化机械制造产业生产和制造各环节、各工艺的基础上，实现机械制造产业绿色监控发展的目标。
参考文献
[1]覃华军.试述绿色制造理念下的机械制造工艺[J].地球，2018（5）.
[2]鹿革.绿色制造理念下的机械制造工艺[J].现代制造技术与装备，2016（4）：59-60.
[3]高佳.关于绿色制造理念下的机械制造工艺探讨[J].中国科技纵横，2017（1）：214.
（作者单位：天津矢崎汽车配件有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14726627.htm
