制造工藝論文：綠色機(jī)械制造的類型與開發(fā)路徑探究

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本文作者：秦志光 單位：西南交通大學(xué)

在當(dāng)前的機(jī)械生產(chǎn)制造中，通過利用精確成型的生產(chǎn)方法來制造機(jī)器零件的工藝，被稱作少無切削加工?，F(xiàn)階段，隨著生產(chǎn)制造的新技術(shù)以及新工藝的不斷發(fā)展和成熟，在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，精鑄、擺輾等新技術(shù)以及相應(yīng)的工程塑料技術(shù)在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中已經(jīng)得到很好的應(yīng)用和發(fā)展，而且從已經(jīng)從近似成型逐漸向凈成型的方向轉(zhuǎn)變。在生產(chǎn)過程中，部分已經(jīng)成型的零部件已經(jīng)不需要經(jīng)機(jī)械加工，就能直接使用。這樣不僅節(jié)省在生產(chǎn)制造過程中對傳統(tǒng)毛坯機(jī)械加工時所消耗的能源、物料，也在一定程度上大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)制造周期以及生產(chǎn)成本。

水作為一種資源在產(chǎn)品的機(jī)械生產(chǎn)制造過程中有著非常重要的作用。但由于我國的水資源分布不均，相比南方，我國北方的水資源比較匱乏。因此，基于可持續(xù)發(fā)展以及綠色制造的基本理念，在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)積極探索和研究節(jié)水制造的新技術(shù)以及新工藝。

在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，盡可能的減少對刀具材料的消耗，特別是對那些復(fù)雜、造價昂貴的刀具材料的磨損消耗。在綠色制造理念下，降低對物料的磨損消耗也實現(xiàn)綠色機(jī)械制造的有效途徑。在生產(chǎn)過程中，可以使用新型的刀具材料以及應(yīng)用和發(fā)揮在那涂層刀具來實現(xiàn)降低對刀具的磨損消耗。在產(chǎn)品的綠色設(shè)計與生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)重視對已報廢的機(jī)械產(chǎn)品的回收再利用。對已報廢的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用，使得在產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，物料的運行模式已經(jīng)從傳統(tǒng)的開環(huán)式轉(zhuǎn)變成為部分閉環(huán)式。在這個環(huán)節(jié)中生產(chǎn)制造商可以對部分元器件進(jìn)行選擇、回收以及再利用的處理。

節(jié)省能源的工藝技術(shù)

（1）技術(shù)節(jié)能通過對生產(chǎn)制造以及加工技術(shù)進(jìn)行改良、創(chuàng)新，來提高對產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中對能源的使用效率，比如使用節(jié)能型的電機(jī)、新型的數(shù)字機(jī)床等。同時，將那些結(jié)構(gòu)老舊，且能量消耗較大的機(jī)械設(shè)備及時淘汰。

（2）工藝節(jié)能在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，對傳統(tǒng)且能量消耗較大的生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行改良創(chuàng)新，或者直接引用比較先進(jìn)的新工藝或者綠色新工裝。

（3）管理節(jié)能在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，加強(qiáng)對能源使用的管理，對生產(chǎn)加工設(shè)備的負(fù)荷、進(jìn)行定期的檢查和維修，以消除其漏、滴、冒等能源浪費的現(xiàn)象。此外，在生產(chǎn)加工過程中，應(yīng)盡量避免空車運轉(zhuǎn)的情況。

（4）合理利用新能源在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，合理利用回收再利用技術(shù)，實現(xiàn)對部分元器件的再利用。同時，在生產(chǎn)產(chǎn)品或者產(chǎn)品加工時，使用污染較小的新能源，在減少環(huán)境污染的同時，有效的降低生產(chǎn)成本。

簡單來說，產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中，其實就相當(dāng)于一個輸入與輸出系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)在運行過程中輸入所需要素時，系統(tǒng)對這些要素進(jìn)行生產(chǎn)加工，輸出最終產(chǎn)品。不過在輸出產(chǎn)品時，還會輸出一些對周圍環(huán)境以及操作人員造成危害的物質(zhì)，比如廢氣、廢液、廢渣等。而所謂環(huán)保型工藝技術(shù)是指在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，通過使用一些工藝手段，盡可能的消除或者減少在輸出產(chǎn)品時，輸出的對人或者環(huán)境造成危害的物質(zhì)，以切實提高系統(tǒng)的運行效率。

綠色制造工藝的開發(fā)策略

（1）使用電子技術(shù)對舊機(jī)床進(jìn)行改造創(chuàng)新在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，對舊機(jī)床進(jìn)行改造、創(chuàng)新的目的主要在于提高機(jī)床生產(chǎn)效率以及加工精度，降低操作者的勞動強(qiáng)度，增加機(jī)床的使用功能，并在一定程度上，提高機(jī)床的工作穩(wěn)定性以及自動化程度。在改造創(chuàng)新過程中，經(jīng)常使用到的電子技術(shù)主要有：PLC技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)顯技術(shù)以及變領(lǐng)器調(diào)速技術(shù)。

（2）干切削技術(shù)所謂干切削技術(shù)是指在對材料進(jìn)行加工切削時，無需使用切削液。在對材料進(jìn)行生產(chǎn)加工時，傳統(tǒng)切削液的冷卻、潤滑等作用已經(jīng)被刀具設(shè)計和制造等其他方法所替代。在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，對原材料進(jìn)行切削是常見的機(jī)械加工工藝，一般情況都是濕切削。經(jīng)過實踐證明，在對材料進(jìn)行切削時，所使用切削液的費用已經(jīng)超過了切削刀具的費用。此外，使用濕切削加工工藝還會環(huán)境造成一定的污染。在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造以及加工過程中，綠色設(shè)備已經(jīng)逐漸開始向著與環(huán)境相協(xié)調(diào)以及低能耗的方向轉(zhuǎn)變。現(xiàn)階段干式切削加工機(jī)床以及強(qiáng)冷風(fēng)磨削機(jī)床已經(jīng)逐漸應(yīng)用和推廣開來。在其生產(chǎn)加工過程中，綠色設(shè)備有效的縮減了機(jī)床材料的使用量，而且優(yōu)化、改良了機(jī)床機(jī)構(gòu)，進(jìn)而提高了機(jī)床使用效率，同時，在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，也有效的降低了對生產(chǎn)環(huán)境的破壞。

（3）冷碾擴(kuò)技術(shù)在以往的產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，冷碾擴(kuò)技術(shù)只能實現(xiàn)產(chǎn)品的輾擴(kuò)以及成型，無法實現(xiàn)產(chǎn)品對精度的要求。而隨著比例技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展、成熟，再加上材料性能的不斷改進(jìn)、創(chuàng)新，冷輾擴(kuò)工藝已經(jīng)得到了很好的發(fā)展和應(yīng)用。

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，綠色制造理念的應(yīng)用和推廣,不僅能夠有效的降低生產(chǎn)對環(huán)境的污染，而且在一定程度上，也能有效的降低生產(chǎn)成本，同時為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的支持。因此，這就要求我們要做好綠色理念下生產(chǎn)機(jī)械制造工藝的研究和探索工作。