基于绿色制造理念下机械制造工艺的研究

基于绿色制造理念下机械制造工艺的研究

在我国环保政策实施背景下，机械制造领域融入绿色技术已经成为大势所趋，同时也是工业可持续发展的保障。在此背景下，机械制造应积极采用绿色切削加工工艺、节能技术、环保型工艺，在各个生产与制造的环节均体现出绿色理念，从而实现资源效益、经济效益、生态效益的协调优化，促进工业的健康快速发展。本文主要对绿色机械制造工艺类型进行分析。

标签：绿色理念;机械制造;工艺制造

一、机械制造的绿色制造理念

此类工艺技术主要是通过简化机械生产流程的方式来节约原材料，从而达到节约资源的目的。例如，通过优化毛坯形状，减少加工余量，进而节省原材料;通过选用新的刀具类型，减少刀具与材料间的消耗，并加入适量的切削液，减少对原材料的浪费。节约资源工艺作用的发挥有两种渠道，一种为设计，另一种为工艺，在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、创新设计技术等方式，提高原材料的利用率;在工艺方面，借助干式加工技术、毛坯优化技术、新型特种加工技术等，使原材料得到有效节约。

在机械加工过程中势必要消耗较多的能量，这些能量中部分转化为有用的功，另一部分则化为其他形式遭到浪费，不但使能源遭到损失，且流失掉的能源还会有损于机械制造的顺利进行。例如，摩擦损失能量会导致机床精准度受到影响;转为热量的能量会提高工艺系统的温度，缩短系统使用寿命;部分流失能量还会产生振动与噪声，不但影响了系统运行的可靠性，还会产生各类污染，对操作者以及周围环境造成损害。因此，节能工艺的使用十分必要，目前主要的工艺类型为降耗工艺、减磨工艺、低能耗工艺等，并且加强对太阳能、风能、水能等新型能源的开发与使用。

当前机械制造中一般采用去除加工方式，易产生大量废弃物，不但造成资源浪费，还使环境受到污染。而环保型工艺的应用是在绿色制造理念的支持下，通过使用绿色工艺技术，使生产过程中产生的废气、废水、废渣、噪音等得到有效的控制和消除，对切削液、磨屑等进行回收再利用，有效防止废弃物的产生。另外，传统机械制造工艺易引发水污染、光污染、大气污染，环保型工艺的使用通过优化节能结构、改变燃烧方式、加强集中供热等方式，使各类污染问题得到有效的缓解[1]。

二、绿色制造技术在机械制造中的应用

1.绿色切削加工工艺

在绿色制造理念的指导下，越来越多新技术、新工艺诞生，如冷挤压、精铸、工程塑料技术等绿色切削加工工艺，在机械制造中得到广泛的应用。有些成形件

甚至无需机械加工便可直接使用，不但减少传统毛坯制造中消耗的能源与物质，还有效缩短了制造周期，减少生产成本投入。绿色切削加工工艺适用于有色金属制件、齿轮花件、异形孔类件的使用，与以往锻造—切削工艺相比，能够节约30-70%的材料消耗，节省20-70%的生产费用。对于毛坯较为粗糙的零件来说，机械加工中余量较大，不但产生大量材料浪费，生产效率也不够理想。对此，可以通过优化毛坯制造的方式，提高毛坯精度，也可以采用绿色切削加工工艺，如高速切削，通过提高切削速度的方式，缩短加工时间，工件的变形量较小，加工质量由此得以提升。例如，在制造航空领域所需零件时，尤其对于铝的薄壁件的加工，更应注重零件精度，目前已经可以切出0.1mm厚度，几十毫米高的成形曲面，更加贴近航空领域对零部件的相關要求。

2.绿色节能工艺技术

在机械制造生产中，需要消耗大量电力、煤炭、钢铁等资源，在我国资源储备量的告急，国际市场石油价格的波动增加的背景下，采取绿色节能工艺已经十分必要，对此，可将以下几种绿色节能工艺应用到现代化机械制造当中。

在混合式MQL润滑系统中，主要包括供油系统、机床主轴、供汽系统等。将套管放入到中空主轴当中，内管通油，外管通气，油气在主轴前端的混合装置中接合，将润滑剂输送到切削工具当中。雾状润滑剂回转部分较短，受离心力的干扰较弱，通过工具前的孔高效喷出，能够精准的作用在润滑点。用CNC来控制油量，并对数量值进行设定，在MQL系统中所需油量较少，通常少于50mL，且运送油的压缩空气具有一定的冷却效果，但是在应用过程中，发现冷却效果不明显，难以符合实际需求。对此，将润滑油与水分别进行雾化处理，使其形成绿色润滑剂，并同时喷射到切削点，对于水与油的比例可以根据实际情况进行修正，也可以改变喷嘴形状，形成水包油等供应方式，也可以混合供应，以此来提高润滑效果，减少切削阻力，充分达到节能效果。

3.环保型工艺技术

传统的机械制造工艺在使用中往往对周围环境产生多种污染，这主要受到热处理的影响，而绿色环保型工艺能够尽可能的减少对热处理材料的使用，从而能够达到减少污染、保护环境的效果。在环保型工艺技术的使用中，往往采用冷拔、热轧作用即可达到性能要求的材料，减少资源消耗与环境污染。在机械加工过程中，不得不对材料进行热处理时，也应选择热处理较少的材料，如贝氏体钢、低渗碳性钢等。在利用低渗碳性钢对齿轮进行制造时，只需对其进行感应加热淬火，与合金渗碳钢相比，具有较强的综合机械性能，且能够防止合金元素的浪费，从性能方面来看，甚至能够超过中碳结构钢，工艺性能良好，却具有显著的经济优势[3]。

结束语：随着国内科技的不断发展，机器生产水平也随之得到提升，在我国环保政策的实施背景下，绿色机器生产理念逐渐渗透到机械制造工艺当中。为了促进绿色机器生产技术水平的提高与社会经济的繁荣发展，使生态环境得到有效保护，应积极将绿色制造技术应用到机械制造行业当中，真正实现绿色生产。

参考文献：

[1]覃华军.试述绿色制造理念下的机械制造工艺[J].地球，2014（5）.

[2]鹿革.绿色制造理念下的机械制造工艺[J].现代制造技术与装备，2016（4）：59-60.

[3]高佳.关于绿色制造理念下的机械制造工艺探讨[J].中国科技纵横，2017（1）：214.

马佳，籍贯辽宁省建昌县老达杖子乡老达杖子村学历：本科，就读于辽东学院机械电子工程学院B1503机械设计制造及其自动化，学号：0616150339。