機(jī)械加工綠色制造工藝研究

時(shí)間:2022-06-29 03:34:53

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機(jī)械加工綠色制造工藝研究

摘要:就綠色工藝在機(jī)械制造中的應(yīng)用展開(kāi)具體論述。闡述綠色制造工藝的概念、特點(diǎn)及發(fā)展,重點(diǎn)就切削加工技術(shù)、機(jī)床技術(shù)在機(jī)械加工中的運(yùn)用進(jìn)行分析,指出綠色制造工藝技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞:綠色制造工藝;切削技術(shù);機(jī)床工藝;應(yīng)用

自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)綜合國(guó)力迅速提升,經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了許多資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題,尤其是制造業(yè)。報(bào)告提出,中國(guó)社會(huì)主義建設(shè)不僅需要基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,更要繼續(xù)奮斗,將我國(guó)建設(shè)成一個(gè)美麗、富強(qiáng)、文明、和諧、民主的社會(huì)主義現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。因此,綠色發(fā)展尤為重要,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展就有賴于綠色制造工藝[1]。

1綠色制造工藝的出現(xiàn)、現(xiàn)狀及發(fā)展

綠色制造工藝是以傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)為基礎(chǔ),將表面技術(shù)、材料科學(xué)、控制技術(shù)等污染低、消耗小的新制造工藝技術(shù)相互結(jié)合起來(lái),以達(dá)到物料和能源消耗最小化、廢棄物最小化、環(huán)境污染最小化的目的。這種新的生產(chǎn)工藝既可以保證產(chǎn)品的正常功能、質(zhì)量以及成本,又綜合考慮環(huán)境和資源,以達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏。1)減少資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)工業(yè)制造中存在許多資源浪費(fèi)問(wèn)題,企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)大多選擇低價(jià)的能源,而后續(xù)處理設(shè)備并不完善,導(dǎo)致能源利用不徹底。使用綠色制造加工工藝能有效地減少資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)資源合理利用,降低生產(chǎn)成本。2)減少環(huán)境污染。傳統(tǒng)工業(yè)制造中存在嚴(yán)重的污染問(wèn)題。工業(yè)制造排放的廢氣、廢渣等污染物,造成水污染、大氣污染、垃圾污染等問(wèn)題,我國(guó)工業(yè)制造中僅排放的無(wú)害廢物每年就達(dá)5億t,而有害廢物更是高達(dá)7億t,二氧化硫排放量占廢氣排放總量的70%以上。綠色制造工藝能有效減少環(huán)境污染,有利于我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。3)節(jié)省原料。綠色制造工藝在生產(chǎn)過(guò)程中簡(jiǎn)化工藝流程,在機(jī)械制造過(guò)程的設(shè)計(jì)方面,綠色制造工藝相比于傳統(tǒng)的制造過(guò)程,減輕了零件的重量,減少了零件的數(shù)量,總的來(lái)說(shuō),在零件方面減少了制造成本;在機(jī)械制造的工藝方面,綠色制造工藝優(yōu)化了制造過(guò)程和手法,減小了原料消耗,提高了原料的利用率。在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)中,為了減少機(jī)械加工給環(huán)境帶來(lái)的能源浪費(fèi)與污染問(wèn)題,人們提出了綠色、健康、和諧、可持續(xù)發(fā)展的綠色理念,由此產(chǎn)生了綠色工藝。綠色制造工藝能夠使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、投入使用,到報(bào)廢,再到回收這一過(guò)程中不污染環(huán)境或者達(dá)到環(huán)境污染最小化的目的。因此要從產(chǎn)品生產(chǎn)制造的源頭抓起,改善生產(chǎn)過(guò)程,采用新型生產(chǎn)技術(shù),使產(chǎn)品既可以滿足環(huán)境保護(hù)的要求,又能保證其本身的產(chǎn)品性能、使用壽命以及質(zhì)量。綠色制造工藝在工業(yè)生產(chǎn)中扮演者重要的角色,在我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天,國(guó)家越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù),我國(guó)企業(yè)為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,也在不斷創(chuàng)新改革,實(shí)現(xiàn)綠色制造工藝。

2切削加工技術(shù)

機(jī)械加工中如果要保證綠色制造,最主要的就是切削工藝的改革。我國(guó)工業(yè)中傳統(tǒng)的切削技術(shù)在機(jī)械制造中需要使用大量的切削液,但是這些切削液會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染。而綠色切削加工技術(shù),采用不污染環(huán)境或者環(huán)境污染小的綠色切削加工工藝?,F(xiàn)如今我國(guó)已經(jīng)應(yīng)用的綠色切削加工技術(shù)主要有低溫切削加工技術(shù)、干式切削加工技術(shù)以及濕式切削加工技術(shù)等。傳統(tǒng)的切削加工中需要使用大量的切削液,污染環(huán)境,而準(zhǔn)干切削技術(shù)則可以避免這個(gè)問(wèn)題。這種技術(shù)采用MQL潤(rùn)滑技術(shù),這是一種潤(rùn)滑劑使用極其微量的潤(rùn)滑技術(shù)。MQL采用對(duì)人體無(wú)害的植物或脂油制成,首先在原料方面就遵循綠色原則。其次,它是把有一定壓力的壓縮空氣和極其少量的切削油混合在一起,只需要將其噴向切削區(qū)域即可將其霧化。當(dāng)然這種方式需要對(duì)切削過(guò)程中所使用的刀具以及刀具切割過(guò)程中所接觸的區(qū)域進(jìn)行潤(rùn)滑,以達(dá)到減少摩擦、提高切削效率、減少刀具損耗的目的,同時(shí)還可以避免切削粉末粘在刀具上,既有利于排屑,又能減少刀具污染[2]。干式切削技術(shù)最根本的方式是不使用或者少使用切削液,從切削液的使用上來(lái)減少環(huán)境污染,同時(shí)減少原料使用,降低生產(chǎn)成本,減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入。但是這種加工方法對(duì)于切削力度的要求是相當(dāng)高的,所以它對(duì)于刀具的要求就特別高,需要高硬度、高質(zhì)量、高精度的刀具。到現(xiàn)在為止,這種干式加工技術(shù)已經(jīng)被大部分企業(yè)所應(yīng)用。

3機(jī)床技術(shù)

為了順應(yīng)環(huán)境保護(hù)的號(hào)召,企業(yè)必須遵循生產(chǎn)綠色化原則,因此對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床技術(shù)改革就非常重要。為提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了一種高速?gòu)?fù)合機(jī)床設(shè)備。這種機(jī)床設(shè)備提高了零件加工的效率和精度,增加了生產(chǎn)效率。干加工機(jī)床采用先進(jìn)的熱對(duì)稱技術(shù),在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加了散熱系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)以及冷卻循環(huán)系統(tǒng),不但保證了機(jī)械生產(chǎn)中的安全性,而且延長(zhǎng)了加工機(jī)床的使用壽命。在床身設(shè)計(jì)上,干加工機(jī)床采用了斜式設(shè)計(jì),能保證機(jī)械生產(chǎn)中產(chǎn)生的鐵屑順利排出,大大提高生產(chǎn)效率。

4綠色制造工藝的未來(lái)發(fā)展方向

綠色制造工藝的未來(lái)發(fā)展方向,主要是綠色加工過(guò)程的能源應(yīng)用合理化,充分利用能源,提高能源利用率。作為工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械加工的發(fā)展方向,怎樣充分利用自然能源進(jìn)行切割加工,并同時(shí)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物進(jìn)行合理處置以及重新利用,使我國(guó)資源短缺問(wèn)題得到一定程度上的緩解,成為機(jī)械制造中的主要發(fā)展方向。我國(guó)對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中的研究不斷深加,使機(jī)械加工朝著高質(zhì)量、高精度、高效率的方向發(fā)展,從而減少了機(jī)械加工中的資源浪費(fèi)問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境問(wèn)題以及生態(tài)文明建設(shè)的重視,綠色制造工藝已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)的首要選擇和必然趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,減少能源消耗及污染問(wèn)題,機(jī)械制造工藝還需要廣大科研人員的不斷努力創(chuàng)新和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的大力支持。工作人員還需要總結(jié)出更多更加先進(jìn)的綠色制造技術(shù)。除此以外,企業(yè)也必須從自身內(nèi)部的管理開(kāi)始,不斷進(jìn)行制造工藝以及管理規(guī)則的創(chuàng)新和改革,加強(qiáng)企業(yè)人員的管理,定期對(duì)企業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn),按照工業(yè)制造綠色發(fā)展的要求,對(duì)企業(yè)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行全面的嚴(yán)格控制,達(dá)到我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益共同發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]潘媛,張華,朱碩,等.基于IMPACT2002+的機(jī)械加工過(guò)程綠色綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用支持系統(tǒng)[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2017,12(12):44-51.

[2]楊子江,張進(jìn)生,王志,等.綠色石質(zhì)房屋建筑構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)工藝規(guī)劃及專用裝備研發(fā)[J].機(jī)床與液壓,2016,44(7):85-88.

作者:李友生 單位:銅陵市三圓特種鑄造有限責(zé)任公司