簡析綠色制造理念下的機械制造工藝范文

本站小編為你精心準備了簡析綠色制造理念下的機械制造工藝參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：隨著國內科技的不斷發展，機器生產水平也隨之得到提升，在我國環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展，使生態環境得到有效保護，應積極將綠色制造技術應用到機械制造行業當中，真正實現綠色生產?；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；機械制造；工藝

1綠色制造理念下機械制造工藝類型

以綠色制造工藝實施目標為依據，可以將該工藝劃分為三種類型，即節約資源工藝、節約能源工藝、環保型工藝。

1.1節約資源工藝

此類工藝技術主要是通過簡化機械生產流程的方式來節約原材料，從而達到節約資源的目的。例如，通過優化毛坯形狀，減少加工余量，進而節省原材料；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。節約資源工藝作用的發揮有兩種渠道，一種為設計，另一種為工藝，在設計方面，通過減少零件數量、減輕零件重量、創新設計技術等方式，提高原材料的利用率；在工藝方面，借助干式加工技術、毛坯優化技術、新型特種加工技術等，使原材料得到有效節約。

1.2節約能源工藝

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的溫度，縮短系統使用壽命；部分流失能量還會產生振動與噪聲，不但影響了系統運行的可靠性，還會產生各類污染，對操作者以及周圍環境造成損害。因此，節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與使用。

1.3環保型工藝

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，還使環境受到污染。而環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，傳統機械制造工藝易引發水污染、光污染、大氣污染，環保型工藝的使用通過優化節能結構、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[1]。

2綠色制造技術在機械制造中的應用

2.1綠色切削加工工藝

在綠色制造理念的指導下，越來越多新技術、新工藝誕生，如冷擠壓、精鑄、工程塑料技術等綠色切削加工工藝，在機械制造中得到廣泛的應用。有些成形件甚至無需機械加工便可直接使用，不但減少傳統毛坯制造中消耗的能源與物質，還有效縮短了制造周期，減少生產成本投入。綠色切削加工工藝適用于有色金屬制件、齒輪花件、異形孔類件的使用，與以往鍛造—切削工藝相比，能夠節約30-70%的材料消耗，節省20-70%的生產費用。對于毛坯較為粗糙的零件來說，機械加工中余量較大，不但產生大量材料浪費，生產效率也不夠理想。對此，可以通過優化毛坯制造的方式，提高毛坯精度，也可以采用綠色切削加工工藝，如高速切削，通過提高切削速度的方式，縮短加工時間，工件的變形量較小，加工質量由此得以提升。例如，在制造航空領域所需零件時，尤其對于鋁的薄壁件的加工，更應注重零件精度，目前已經可以切出0.1mm厚度，幾十毫米高的成形曲面，更加貼近航空領域對零部件的相關要求。

2.2綠色節能工藝技術

在機械制造生產中，需要消耗大量電力、煤炭、鋼鐵等資源，在我國資源儲備量的告急，國際市場石油價格的波動增加的背景下，采取綠色節能工藝已經十分必要，對此，可將以下幾種綠色節能工藝應用到現代化機械制造當中。

2.2.1綠色潤滑工藝

根據節能環保、延長設備使用壽命的要求，可以將油氣潤滑應用到機械制造當中，結合國外先進技術與理念，利用TURBOLUB油氣分配器，提高油氣潤滑的效果。油氣潤滑的主要原理為：通過步進式給油器按照特定的時間、數量為設備提供潤滑油，用3×105-4×105Pa的壓縮空氣，將潤滑油沿著管道推送到潤滑點，使油品能夠準確的處于所需潤滑的位置。在潤滑方式的選擇上，有油氣潤滑與油霧潤滑兩種，其中，油氣潤滑主要是將油霧化成0.5-2μm的霧粒，使霧化后的油氣在空氣的推動下進入到需要潤滑之處，霧氣與空氣的流動速度相同。而油氣潤滑則是以油膜的方式直接被送入到潤滑點，以油滴的方式對潤滑點進行潤滑，流速為2-5cm/s，而空氣的流速為30-80m/s。與油霧潤滑相比，油氣潤滑能夠使耗油量降低1/5，使軸承的使用壽命延長300倍，目前越來越多的制造企業開始選用油氣潤滑工藝[2]。

2.2.2綠色潤滑劑的應用

在混合式MQL潤滑系統中，主要包括供油系統、機床主軸、供汽系統等。將套管放入到中空主軸當中，內管通油，外管通氣，油氣在主軸前端的混合裝置中接合，將潤滑劑輸送到切削工具當中。霧狀潤滑劑回轉部分較短，受離心力的干擾較弱，通過工具前的孔高效噴出，能夠精準的作用在潤滑點。用CNC來控制油量，并對數量值進行設定，在MQL系統中所需油量較少，通常少于50mL，且運送油的壓縮空氣具有一定的冷卻效果，但是在應用過程中，發現冷卻效果不明顯，難以符合實際需求。對此，將潤滑油與水分別進行霧化處理，使其形成綠色潤滑劑，并同時噴射到切削點，對于水與油的比例可以根據實際情況進行修正，也可以改變噴嘴形狀，形成水包油等供應方式，也可以混合供應，以此來提高潤滑效果，減少切削阻力，充分達到節能效果。

2.3環保型工藝技術

傳統的機械制造工藝在使用中往往對周圍環境產生多種污染，這主要受到熱處理的影響，而綠色環保型工藝能夠盡可能的減少對熱處理材料的使用，從而能夠達到減少污染、保護環境的效果。在環保型工藝技術的使用中，往往采用冷拔、熱軋作用即可達到性能要求的材料，減少資源消耗與環境污染。在機械加工過程中，不得不對材料進行熱處理時，也應選擇熱處理較少的材料，如貝氏體鋼、低滲碳性鋼等。在利用低滲碳性鋼對齒輪進行制造時，只需對其進行感應加熱淬火，與合金滲碳鋼相比，具有較強的綜合機械性能，且能夠防止合金元素的浪費，從性能方面來看，甚至能夠超過中碳結構鋼，工藝性能良好，卻具有顯著的經濟優勢[3]。

2.4振動消除應力技術

在機械制造中，傳統工藝模式下在管料調制后進行粗車、推車、精車等機械加工，但是在推鎖加工以后，往往會產生較大的加工應力，導致鋼件在加工后出現變形，生產出的產品質量較低，甚至成為報廢品。對此，應在綠色制造理念的指導下，引入振動消除應力技術，也稱為振動時效。此種工藝的工作原理為在共振作用下對零件內部殘余應力進行消除與處理，在交變應力的作用下，結構件中的部分點將出現晶體位移，從而發生塑性形變，當內部殘余應力最大點得以釋放時，構件內部殘余應力便得到了有效的降低與處理。據統計，采用振動消除法能夠使構件內部應力減少40%左右，應用效果較為顯著。

3結論

綜上所述，在我國環保政策實施背景下，機械制造領域融入綠色技術已經成為大勢所趨，同時也是工業可持續發展的保障。在此背景下，機械制造應積極采用綠色切削加工工藝、節能技術、環保型工藝，在各個生產與制造的環節均體現出綠色理念，從而實現資源效益、經濟效益、生態效益的協調優化，促進工業的健康快速發展。

參考文獻：

[1]覃華軍.試述綠色制造理念下的機械制造工藝[J].地球，2014（5）.

[2]鹿革.綠色制造理念下的機械制造工藝[J].現代制造技術與裝備，2016（4）：59-60.

[3]高佳.關于綠色制造理念下的機械制造工藝探討[J].中國科技縱橫，2017（1）：214.

作者:肖保中 單位:廣州祈信金屬制品有限公司