绿色制造在机械制造中的应用
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摘 要：本文阐述了绿色制造的概念和绿色制造理念下机械制造的工艺类型，分析了机械制造中应用绿色制造工艺的重要性。结合实际情况，对3D打印技術、绿色切削加工技术、数字化制造技术的优点进行了论述。本文旨在通过绿色制造工艺的推广，在保证机械零件质量的同时，减少机械制造过程中的环境污染，实现我国机械制造领域的可持续发展。
关键词：机械设计制造 绿色制造 新型工艺
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0064-02
随着我国环保意识的不断提升，对机械制造行业的发展提出了新的要求。如何在保证经济效益和产品质量的同时，还能做好节能减排、保护环境的工作，成为了机械制造企业的新课题。传统的生产工艺和发展模式已经无法满足当前的发展需要，基于绿色制造理念下的生产新工艺为机械制造企业的发展提供了思路，这种生产工艺不仅可以简化生产流程，减少资源的消耗，实现人与自然的和谐相处，还可以提升企业的经济效益，增强企业的核心竞争力。
1 绿色制造工艺概述
1.1 绿色制造的概念
近年来，随着人们环保意识的提高，绿色制造成为了机械制造领域的核心发展理念。与传统工艺不同的是，绿色制造工艺是以环境保护为基础，将绿色环保理念融入到产品设计、工艺中，尽可能地减少人们的生产活动对环境的污染。改变传统生产加工过程中一味追求经济效益的错误观念，将解决生产加工过程中环境污染、资源损耗的问题作为首要问题，简化生产流程，从源头解决环境问题，提高资源的利用率，从而推动机械制造产业的发展，平衡好环境保护与经济效益的关系。
1.2 绿色制造理念下机械制造的工艺类型
绿色制造理念下机械制造的工艺类型主要分为以下三种，即环保型工艺、能源节约型工艺、资源节约型工艺。环保型工艺主要是通过优化加工工艺，减少机械制造生产过程中废气、废水、废渣的产生，从而实现环境保护的目标。而能源节约型工艺主要是通过减少加工过程中能源的消耗，以及使用新能源，来实现绿色制造。针对我国粗放型的加工方式，资源节约型工艺能够从根本上减少原材料的消耗，提高生产效率。总而言之，这三种工艺类型都是建立在绿色制造理念基础上的，在推动我国机械制造领域实现可持续发展的道路上发挥着重要的作用。
2 在机械制造中应用绿色制造工艺的重要性
在传统的机械制造过程中，生产加工的工作主要借助人力来完成，这种生产方式不仅浪费时间，而且效率低下。近年来，随着生产技术的发展，生产方式发生了变化，机械的生产加工由人力转变为工人操作机器来完成。这样的生产方式虽然提高了生产效率，但是也带来了污染，浪费了大量的资源。因此，为了更好地推动机械制造行业的发展，将绿色制造工艺应用到机械制造中就显得尤为重要，运用绿色制造理念进行机械制造能够减少环境污染，优化生产流程，合理配置资源，提高资源的利用率，从而推动机械制造行业的可持续发展，实现经济效益与生态效益的共同发展。因此，在机械制造中应用绿色制造工艺，不仅满足了生产加工的需要，还顺应了时代的发展，提高了机械制造加工企业的核心竞争力。
3 绿色制造在机械制造中的应用
3.1 3D打印技术
如果想将绿色制造应用于机械制造中，首先应将先进技术融入到机械制造工艺中，如建模技术与3D打印技术等，通过使用这些技术制造而成的机械部件，具有无污染、环保的特点。3D打印技术的工作原理是，通过高能束热源，对机械制造的原材料进行加热，使其熔化，然后通过自下而上的堆叠，直接形成预先设定好的CAD零件。相比传统的工艺，3D打印技术几乎不需要借助刀具、模具等工具，不受工具的限制，可以制成各种形状的零件，能够满足零件加工对于个性化的要求。与此同时，3D打印技术极高的材料利用率，也降低了生产成本和原料的损耗，达到了环境保护的目的。除此之外，无切削加工技术的使用也是符合绿色制造理念的新工艺，应用这种技术可以对精密铸造、冷挤压、沉积等工程材料进行加工，使机械零件变得更加精细，这样不仅可以节省生产加工的成本，还能够降低资源的损耗。
3.2 绿色切削加工技术
在机械的生产加工过程中，使用绿色切削加工技术可以达到节能减排的效果。在以往的加工过程中，传统的切割工艺会对环境造成污染，因为切削液具有润滑、冷却的作用，在切割的过程中需要使用切削液，但是切削液本身带有毒性，容易对环境造成污染。而且切削液中混有碎屑，如果想对其进行回收，难度极大，需要花费大量的成本和时间。而绿色切削加工技术恰好可以解决这一问题，因为绿色切削加工技术主要采用低温、干式、绿色温式切割的方式，这种切割技术主要是通过减少热量产生，尽可能不去使用切削液，从而降低切削液对环境的污染。不过，目前绿色切削加工技术并没有得到大量的使用，还需要技术人员不断对其进行完善。
3.3 数字化制造技术
通过计算机数字化技术来控制设备的生产加工，就是数字化制造技术。在传统的机械加工生产过程中，机械制造的质量、精度受到工人经验的影响，不同的工人生产出的机械零件质量参差不齐。而且因为加工环境较为恶劣，工人很容易受到环境的影响，生产效率低下。与此同时，工人的安全也难以得到保障。而数控技术是通过计算机直接控制机床设备，通过数控系统对生产加工的路径进行规划和设计，然后传输指令，使机床设备按照预先设定好的程序进行生产加工，这使得机械制造的效率和精度都得到了提升，减少了资源浪费情况的发生。近年来，数控技术逐渐向集成化方向发展，于是，数控加工中心技术应运而生。加工中心的刀具种类丰富，并且配有自动换刀的装置。这样就解决了多次装夹的问题，可以通过单次装夹来完成多种工艺的加工。在节省了时间的同时，也提高了生产加工的稳定性，降低了工人的工作强度。因此，数控加工中心技术可以提升生产效率，减少资源的浪费，应在机械制造领域进行大量的使用。
4 结语
综上所述，绿色制造是机械制造领域的发展趋势，它能够从根本上解决工业生产中的环境污染问题，对实现机械制造的可持续发展具有重要的推动作用。绿色制造可以整合资源，不断对其进行优化，提高资源的利用率，降低企业的生产成本，减少原材料的消耗，实现生态效益与经济效益的共同发展，不断提高我国的机械制造水平。
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