導語：機械加工工藝規(guī)劃制造技術一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

0引言

機械加工過程是非常典型的制造階段，在把半成品或原材料加工成尺寸、形狀、精度符合要求的零部件或成品的時候，不但消耗了非常多的資源和能量，還形成了大量的噪聲、廢料等污染。所以，綠色制造具有很重要的應用前景與研究意義。針對當前綠色制造領域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究綠色制造需求，文中開展了面向機械加工工藝規(guī)劃的制造技術研究，目的是通過對面向機械加工工藝規(guī)劃的制造技術研究，構建涵蓋時間T、成本C、質(zhì)量Q、環(huán)境E、資源R這5個具有綠色特性的機械加工工藝評價體系[1]。

1機械加工工藝規(guī)程概述

企業(yè)生產(chǎn)的零件一定要符合“優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、清潔、低成本、安全”的要求，所以，零件的工藝過程一定要遵循機械制造工藝學的方法及原理，同時結合具體生產(chǎn)條件與生產(chǎn)實際進行確定，生成工藝文件，不可只依靠經(jīng)驗進行確定，該工藝文件有工序卡片及工藝過程卡片兩種格式。工藝規(guī)程指的是規(guī)定零件或機械產(chǎn)品的操作方法及制造工藝過程的有關工藝文件。而機械加工工藝規(guī)程則是零件機械加工操作方法及工藝過程的工藝文件。機械加工工藝規(guī)程為現(xiàn)場生產(chǎn)指揮提供了依據(jù)，它為在新產(chǎn)品投產(chǎn)前，實施生產(chǎn)準備與技術準備的依據(jù)，為新建、改建及擴建車間（廠房）的依據(jù)，為機械加工過程的主要技術文件。制定工藝規(guī)程主要有2個方面的內(nèi)容：擬定各道工序及工藝路線的詳細操作。

2面向機械加工工藝規(guī)劃制造體系

2.1綠色制造技術體系結構綠色制造技術關系到產(chǎn)品的完整的生命周期，有可能還會是多生命周期。該產(chǎn)品生命周期，主要包含了材料選擇、產(chǎn)品設計、制造加工、包裝、裝配、使用，以及產(chǎn)品生命結束的管理、拆卸、回收、再制造等。綠色制造則要對全部生命周期進行考慮，尤其是環(huán)境影響與資源消耗問題，同時要兼顧經(jīng)濟、技術等因素，從而讓企業(yè)的外在社會效益與內(nèi)在經(jīng)濟效益優(yōu)化協(xié)調(diào)。綠色制造的關鍵則為在產(chǎn)品生命周期過程中如何實現(xiàn)重用（Reuse）、減量化（Reduce）、再制造（Re－manufacturing）及再生循環(huán)（Recycle），簡稱“4R”。面向機械加工的制造體系主要是三項具體內(nèi)容、綠色制造兩大目標,以及2個層次過程控制的集成。其提供給人們實施機械加工中研究與綠色制造全面的模型與視圖。其實現(xiàn)的目標是在實現(xiàn)企業(yè)外在的社會效益與內(nèi)在的經(jīng)濟效益二者協(xié)調(diào)優(yōu)化統(tǒng)一同時，盡最大程度低優(yōu)化資源配置，讓資源利用率實現(xiàn)極高，并且對環(huán)境的影響實現(xiàn)極小[2]。

2.2機械加工的綠色制造研究體系相對于制造系統(tǒng)來說，綠色制造關系到多個方面研究。該類研究主要可以分成3類：減少有害物使用技術（ToxicuseReduction，TuR）、污染預防技術（PollutionPrevention，PP），以及面向環(huán)境設計技術（DesignforEnvironment，DE）。依據(jù)各種的制造活動，能把上述3種技術劃分成3類：基于生命周期、基于產(chǎn)品技術和基于生產(chǎn)過程技術，如圖1所示。這種技術體系為實施綠色制造研究的開展提供了一個基本框架參考。依據(jù)上述機械加工系統(tǒng)框架描述，能夠組合或分解出很多可研究的綠色制造問題。大致可將這些問題劃成如下3類：

（1）極小化資源消耗問題。依據(jù)資源的使用，能夠細化成極小化能量消耗問題、原極小化材料消耗問題及極小化輔助消耗問題。

（2）極小化環(huán)境排放問題。各種廢品,如廢液、廢氣、廢渣極小化問題電磁輻射極小化問題、及噪聲排放極小化問題等。

（3）面向環(huán)境影響極小化及資源消耗整體決策問題。實施機械加工時，會發(fā)生很多決策問題，如模具、機床選擇決策、工藝方案決策、切削液、冷卻液選擇決策、以及夾具、刀具選擇決策等。把上述三類問題再實施細分,可形成機械加工系統(tǒng)制造問題研究，如圖2所示。

3綠色制造工藝過程規(guī)劃的優(yōu)化

（1）綠色制造工藝參數(shù)優(yōu)化在綠色制造工藝過程規(guī)劃中，工藝參數(shù)優(yōu)化是其中一個關鍵的技術。通過零件加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，實現(xiàn)最低能源與物料消耗的目的。通常工藝參數(shù)優(yōu)化針對它采用的制造加工工藝，實施此工藝的相關工藝參數(shù)，讓加工過程得以優(yōu)化進行。在零件加工過程中，加工工藝參數(shù),如切削液類型、刀具種類等，對零件的能量消耗、加工質(zhì)量、刀具磨損、環(huán)境污染、噪聲均有很深的影響。

（2）綠色制造工藝路線優(yōu)化確定工藝路線是工藝設計合理與否的關鍵，是工藝過程設計中最難也最重要的環(huán)節(jié)，其在縮短上市時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約資源、減少產(chǎn)品成本及減少環(huán)境影響等方面起到了重要的作用。明確工藝路線的傳統(tǒng)方法，是以生產(chǎn)效率及加工成本為基本的因素，沒有對資源利用及環(huán)保進行充分的考慮，因而使得環(huán)境污染嚴重，資源利用率低。

（3）多機床多工件節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術優(yōu)化配置當前現(xiàn)有的機床設備資源，是比較切實可行的一種有效途徑。因為在實際的生產(chǎn)過程中，通常是多機床多工件共同加工，但同一加工方法能夠在不同機床上加工，并且同一機床也會有不同的規(guī)格與型號，機床與工件的不同組合方式，對環(huán)境影響及資源消耗等方面產(chǎn)生的效果會明顯不一樣。依靠機床與工件科學的安排與調(diào)度，可以實現(xiàn)有效節(jié)約機械加工系統(tǒng)的總體能量消耗[4]。

4機械加工制造評價方法

通常評價傳統(tǒng)的機械加工工藝采用最低成本、最高生產(chǎn)率及最高利潤等要素為依據(jù)。然而伴隨著制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展不斷提高的要求，機械加工以往企業(yè)追求的內(nèi)在經(jīng)濟效益的單一目標模式，開始向追求社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展的多目標模式。一些文獻采用能源屬性、資源屬性、環(huán)境屬性、宜人性、經(jīng)濟性、設備維護性和綠色管理7大類指標進行綠色制造評價，也有一些文獻將經(jīng)濟性、綠色性和整體性作為評價指標。文中面向綠色制造的機械加工工藝方案評價目標體系選擇了5個主要因素，即質(zhì)量（Q↑）、時間（T↓）、成本（C↓）、環(huán)境影響（E↓）、資源利用率（R↑）。該評價指標體系如圖3所示。

5結束語

針對面向機械加工工藝規(guī)劃制造技術進行了系統(tǒng)研究，依據(jù)機械加工工藝規(guī)劃的要求及概念，構建了面向機械加工工藝規(guī)劃制造研究體系，分析了在機械加工工藝規(guī)劃過程中影響環(huán)境和資源消耗的一些因素。最后對機械加工制造評價方法進行了研究，將質(zhì)量、時間、成本、環(huán)境影響、資源利用率5個因素進行綜合加以考慮，構建了多目標的評價體系，從而實施對機械加工制造工藝的全面評價。