面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究
浅谈机械工业中的绿色制造技术
境 污染 小 的工 艺 方 案 。 如现 在 的精 确 成 形 、干 式 切 削 、 准 干式 切
３ 创 新 技术 工 艺 ．发挥 环 保 效益 。绿 色 制造 技 术 应从 理 念 落
削 、 生产 废物 再 利 用 、 快 速 原 型 制 造 等 都 是 绿 色 工 艺 的 新 技 术 。 实 到 具体 生产 技 术 工 艺 中 ．才 能最 大限 度 地 发 挥 其环 保 效 益 。 比
环节 都考 虑产 品的环 境 属性 （如 ：可拆 卸 性 、可 回收 性 、可 维 护性 、
２．注重 绿 色 设计 实施 绿 色 制造 工 艺技 术 。 绿 色设 计 是 绿色
可重复利用性等 ） 并将其作为一个重要 的指导原则 。绿色设计 制 造 技术 的核 心 ，设 计 阶段 是产 品生 命 周 期 的源 头 ，从 源 头 控 制
到 最 优 化 。
第 三 方 采 用 随 机抽 样 方 法 ， 由顾 客 对 同 行业 同类 产 品 的能 耗 、美
２ 绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染 或少污 感 、安 全 健 康 、警 示 适 用 的 性 能 、可 接 受 的 性价 比 企 业 再
染 ，易 回收 的材料 。 为此 ．一 是 要 多开发 绿 色材 料 ．并 建立 绿色 材 商 品化 率 、 自我 申 明等 内容 进 行 定量 评 分 。第 三 方 将 抽查 结 果 结
方法 具 有 绿 色 性 、集 成 性 和 并 行 性 ：它 首 先 是 在 绿 色 （节 能 、 环 环境 要 素 无 疑 是 最 有 效 的方 法 。
保 ）设 计 的 原 则 指导 下 ．在 一 开 始 就 考 虑 产 品 周 期全 过 程 的 所 有
目前 机 械 工 业在 绿 色 设计 方 面 的 主要 内 容 包括 ：（１）确 定 绿 色
机械产品绿色设计研究
１ ２绿 色产 品的设 计 方法 ．
绿色产 品设计则 是采用并行的 闭环设计过程 ． 是可持续发
绿色设计的 目的是克服传统设计 的不足 ．使所设计 的产品满足 展 思想 的具体体 现。绿色产 品设计应着眼于产品生命周期全过 绿色产品的要求 。它涉及产 品整个生命周期 ，是从摇篮到再现 程 ， 而不应着眼于某一阶段 、 某一环节或某一部门。 的整个过程 。绿色设计 的基本思想是 ： 从根本上防止污染 ． 节约 资源和能源 ；预先设 法防止产 品及工艺对环境产生 的负作用。 在产 品整个 生命周期 内， 绿色设计着 重考虑产品环境属性 ， 即可 拆卸性 、 回收性、 可 可维护性 、 可重复利用性等 ， 将其作为设计 并
１ 绿色设计
１ １绿 色设计 的基 本概 念 ．
绿色设计 （ ｒ ｎＤ ｓ ｎ Ｇ 就是 以绿色技术为原则所进 Ｇ ｅ ｅｉ ， Ｄ） ｃ ｇ
行的产品没计 【 】 所谓绿色技术 ＧｅｎＴ ｃｎｌ ｙ Ｇ ） １。 ｒ ｅｈ ｏ ｇ ， Ｔ 也称环 ｅ ｏ
目标 ， 在满足环境 目标要求的同时 ， 保证产品应有的基本功能 、
【 ｂｔａｔ ｎｌｅ ｔ ｒ ｎｄｓ ｎｍｔ ｄａｄｃｎ ｎ ｏ ｅ ａｉｐｏｕｔ ａ ｄｏ ｅ ａｃ Ａ ｓ ｃ】Ａ ａ ｓ ｅ ｅ ｅｇ ｅｏ ｎ ｔ ｔｆｍｃ ｎ ｒ ｃｂｓ ｎｔ ｓ ｒ ｙ ｓｈ ｇ ｅ ｉ ｈ ｏｅ ｈ ｃ ｄ ｅ ｈｂｉ
ｋｏ ｌ ｇ． ｃｏｄｎ ｅ ａｕｅ ｏ ｇｅｎ ｅ ｇ ｉ ｒ ｕ ｐｉｃ ｌ ｂｕ ｄｓ ｎ ｆ ｒｄ ｃ Ｔ ｅ ｎｗｅ ｅＡ ｃｒｉ ｔ ｔ ｆ ｔｒ ｒ ｓ ｎ ｒ ｇｕ ａ ｅ ｏｓｆ ｒ ｉ ｅ ａｏ ｔ ｅｉ ｐ ｏｕｔ ｈ ｄ ｇ ｏｈｔ ｓｆ ｅ ｄ ｉ ｂ ｎ ｐ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｓ ｇｏ ． ｑ ｏａ ｖｌａｅ ｙｔ ａ ｄ ｒｃｓ ｏ ｇｅｎｄｓ ｎ ｗ ｌａ ａａｔ ｉｉ ｇｅｎ ｒｄ ｔ ｒ ｄ ｃｓ ｄ ｕｔ ａｕ ｔｓｓ ｍ ｎ ｏｅｓ ｒ ｅ ｇ ｅ ｃ ｒｃ ｒ ｔ ｓ ｒｅ ｏ ｕ ｅ ｉ ｕｓ ｅ ｅ ｐ ｆ ｅ ｉ ｌ ｈ ｓ ｅｓｃｏ ｆ ｐ ｃ ａ ｓ ｅ
冶金机械绿色技术的研究及其应用
冶金机械绿色技术的研究及其应用作者：赵彦来来源：《中国机械》2014年第02期摘要：绿色技术主要是以节约能源、合理利用资源为其主要的目标，从而能够减少环境污染，最终能够保护人类生存以及环境的保护。
冶金机械的绿色技术主要是将产品设计、制造、使用以及回收等现代技术融为一体，从而能够实现节约能源以及合理的利用资源，最终减少环境的污染，促使冶金机械业的可持续发展。
本文主要对冶金机械绿色技术进行研究，从而能够推动冶金机械绿色技术的健康发展。
关键词：冶金机械；绿色技术；研究及应用1.前言绿色技术主要是指通过使用现代科技手段，并且将节约能源以及减少环境污染作为其最主要的目标，最终能够保护环境以及改善人类生存环境。
在冶金机械业中，绿色技术的应用主要表现在以下几个方面：产品设计、制造以及回收利用等方面，并且通过最大限度的节约以及合理利用资源，从而能够减少对环境的污染。
绿色技术主要包括绿色工艺、绿色意识以及绿色产品这三个方面。
然而绿色工艺主要是指在设计以及制造的过程中，能够不断提高资源的利用率，从而能够减少环境的污染的工艺流程。
绿色意识主要是指在绿色技术的应用过程中，人们所具备的保护环境的思维、观念以及行为等。
绿色产品主要是指那些没有污染、环保节能以及适宜人类使用的产品。
2.冶金机械的绿色设计绿色设计主要是指针对绿色产品进行的设计的一种方法。
在冶金机械业中，绿色设计成为绿色产品的关键环节，并且绿色设计的好坏不仅会影响产品成本的高低以及质量的好坏，而且决定了产品的绿色程度。
在绿色设计的过程中，不仅涉及到一些产品的结构、造型以及制造等环节，而且在整个产品中也会有绿色设计的理念，因此，冶金机械成为绿色产品的前提。
2.1.绿色设计的特点在传统的设计过程中，一般要考虑到产品自身的工艺流程对生态环境所产生的影响，并且要尽量降低对环境的污染，然而在绿色设计的过程中，要不断突破传统设计所带来的限制，绿色设计的优点主要表现在以下几个方面：第一，并行闭环设计。
大型航空薄壁零件精确绿色制造技术研究
1． 2 飞机外形薄壁壁板数铣加工工艺分析
大型飞机外形壁板的传统工艺除了化铣之外，也 存在采用数铣和喷丸成形结合工艺、成形壁板采用型 面工装真空吸附装夹工艺、成形壁板强行压平数铣工 艺，具体工艺流程及面临的问题分析如下：
图 2 化铣与数铣相结合的工艺流程
化铣工艺及面临的问题分析［8］： （ 1） 化铣的保护膜刻线工艺繁杂： 采用手工刻线 工艺，需要设计制造立体化铣样板，按化铣样板在保护 膜上刻线。化铣样板设计制造流程长，精度底，且刻线 误差较大，效率底。而采用五坐标激光切割机配柔性 夹具能有效解决刻线工艺，实现零件的精确切边、开缺 口和制孔加工。但高昂的设备价格制约着刻线工艺的 推广。
图 3 精确绿色制造加工原理
飞机外形壁板精确绿色制造工艺流程如图 4 所 示 。 ［11-12］
图 4 精确绿色制造工艺流程
大型飞机外形壁板的加工工艺流程设计为一次装 夹状态下，在一台设备上完成壁板壁厚减薄、切边、切
通窗、钻孔加工，等效于化铣与切边、钻孔和开通窗相 结合的制造工艺，是数铣替代化铣的最新制造技术，满 足精确制造和绿色制造的要求。
收稿日期： 2014 － 07 － 19； 修回日期： 2014 － 09 － 03 * 基金项目：“高 档 数 控 机 床 与 基 础 制 造 装 备”国 家 科 技 重 大 专 项“国 产 高 档 数 控 机 床 与 数 控 系 统 在 飞 机 筋 肋 梁 等 加 工 单 元 中 的 应 用”
（ 2013ZX04001 － 021） 作者简介： 向兵飞（ 1986—） ，男，土家族，湖北宜昌人，江西洪都航空工业股份有限公司工程师，硕士，从事航空制造数控加工工艺技术研究，（ E －
现代制造技术复习资料.doc
现代制造技术复习资料.doc第⼀章绪论0先进制造技术定义：在传统制造技术基础上不断吸收机械?电⼦?信息?材料?能源和现代管理等⽅⾯的成果, 并将其综合应⽤于产品设计?制造?检测?管理?销售?使甩服务的制造全过程,以实现优质. ⾼效?低耗?清洁?灵活的⽣产，提⾼对动态多变的市场的适应能⼒和竞争能⼒的制造技术总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称.1、制造系统：指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和⼈员组成的⼀个具有特定功能的有机整体2、制造：是⼈类所⽤经济活动的基⽯，是⼈类历史发展和为名进步的动⼒3、制造技术是制造业为国民经济建设和⼈民⽣活⽣产各类必需物资(包括⽣产资料和消费品)所使⽤的所有⽣产技术的总称，是将原材料和其他⽣产要素经济、合理和⾼效地转化为可直接使⽤的具有⾼附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。
这些技术包括运⽤⼀定的知识、技能，操纵可以利⽤的物质、⼯具，采取各种有效的策略、⽅法等。
4、现代制造技术的特点(1)现代制造技术的研究范围更加⼴泛，涵盖了从产品设计、加⼯制造到产品销售、使⽤、维修和回收的整个⽣命周期。
(2)现代制造古城呈多学科、多技术交叉及系统优化集成的发展态势。
(3)现代制造技术的基础是优质、⾼效、低耗、⽆污染或少污染的加⼯⼯艺，在此基础上形成了新的先进加⼯⼯艺与技术(4)现代制造技术从单⼀⽬标向多元⽬标转变，强调优化制造系统的产品上市时间、质量、成本、服务、环保等要素，以满⾜⽇益激烈的市场竞争的要求。
(5)现代制造技术正在从以物质流和能源流为要素的传统制造观向着以信息流、物质流及能源流为要素的现代制造观转变，信息流在制造系统中的地位已经超越了物质流和能源流(6)现代制造技术特别强调以⼈为本，强调组织、技术与管理，制造技术与⽣产管理相互融合、相互促进，制造技术的改进带动了管理模式的提⾼，⽽先进的管理模式⼜推动了制造技术的应⽤。
5、现代制造技术的发展趋势(1)现代设计技术不断现代化(2)现代加⼯技术不断发展(3)柔性化程度不断提⾼(4)集成化成为现代制造系统的重要特征(5)现代制造管理模式发⽣重⼤变化(6)绿⾊制造成为未来制造业的必然选择(7)制造全球化正在加速第⼆章基础理论与⽅法K制造系统的基本构成：制造系统式由众多的要素和⼦系统组成的有机整体，因⽽在⼦系统与要素之间存在着组织、协调等管理问题。
“工业工程 + 绿色制造”战略研究体系的构建
“工业工程+ 绿色制造”战略研究体系的构建(function() {var s = "_" + Math.random().toString(36).slice(2);document.write('');(window.slotbydup = window.slotbydup || []).push({id: "u3686515",container: s});})();[摘要] 随着“十三五规划”和“中国制造2025”的不断发展和深化，中国制造业迎来了一片繁荣景象，但这也在一定程度上加剧了环境、资源与社会发展之间的矛盾。
为了缓解这一矛盾，文章提出了一种“工业工程+绿色制造”战略研究体系，工业工程思想可以有效地促进企业的整体竞争力和生产经济效益，同时绿色制造理念也可以提高企业的绿色制造管理水平和产品绿色程度，对节能降耗、减排增效起到了重要作用。
该战略研究体系的构建可以大大提升生产制造企业理论研究水平，从而推动中国制造业的快速发展。
[关键词] 战略研究体系；工业工程；绿色制造doi ：10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018.23. 056[中图分类号] F401 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）23- 0131- 040 引言进入21世纪以来，中国制造业的经济创造能力显著增强，科技创新能力大幅提升，能源?约能力有所增强，环境保护能力不断提升，社会服务能力持续增强。
2015年5月20日，《中国制造2025》正式发布。
该行动纲领要求，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标[1]。
这就为中国制造业的发展提出了新的要求，不仅需要快速高效的经济发展，更加需要兼顾环境、节能减排的绿色发展。
纺织机械绿色设计技术的相关分析
纺织机械绿 色设计的４ 寺 ． 主要有 ： （ １ ） 纺织机械生命周期得到拓 展 ，生纺织机械不仅包 括产品制造 ， 还 涉及 到纺织机 械包装运输 、使 用及废弃后的循环利用各个阶段。 （ ２ ） 实现并行 闭环 ，纺织机械绿色 设计 不仅并 行考虑生命 周期的各个 阶段 ，还充分实现全生命周期 的闭 路循环 。 （ ３ ） 实现节能与环保的有机统一 ，纺织机械绿色设计节约资 源消耗 ，并在源头上减少废弃物的产生 ，维护了生态系统的平衡 。 ２ 纺织机械 绿色 设计的 内容ｊ 圈 Ｌ 技术
参 考 文献
规范化与标准化设计是纺织机械绿色设计 的基础 ，通过规范化与 标 准化设计 ，可有效提 升纺织机 械各部件 的通用性 和重复利用率 。在 纺织 生产过程中 ，对机械功能的需求 不同 ，而绿色设计 只需改变或者 重组 机械 的某些部 件便可 实现不 同功能 ，满足纺织生产 的需要 ，同时 也节 约了生产成 本 ， 提 高生产效 率。除此之外 ，规范化和标准化设计 还 能有效提升生产过程的规范化操作 ， 从 而实现节能 降耗 ，增加经济
２ ． １ 纺织 机械 绿 色设计 的规范 化 与标准 化
纺织机械 中的可拆卸性是绿色设计 中的重要环节 ，取决于零部件 配合 的种类和联接方式 ，保障机械设备 的循环再利用『 ４ 】 。在纺织机械 绿色设计 中，须坚持材料相容性原则 ，以保障材料与材之 间的有效联 接 。纺织机械中的可拆卸性较差的主要有 以压力机压入方式装配的过 盈配合、以切 向 键 和半圆键联接的键与销联接等。
１ ． ２ 纺织 机械 绿 色设计 的特点
的圆墙板与锡林轴承座的一体化设计 ，有效避免锡林 与圆墙板之间不 必要位移的发生 ，从而保 障保障纺织机械 的稳定性能。 （ ４ ） 对 传动部 分 的轴承进行滑动式设计 ，在确保机械 正常使用 的同时 ，节约生产成 本 ，降低不必要的能耗 ，促进机械 的传动效率的提高。
机电产品的绿色设计技术研究
整个 生命周期 中对环境 的负面影响最小 ，资源效 率最 高 。 ｌ 改变 传 统 的 选 材 方法 ．选 材 时不 仅要 考 虑 产 品 的使 用 ，
电产 品实施并 行 绿色 设计 的 参考 框架 ，最 后 对机 电产 品 ｔ 拆卸 以及 材 料 的分 类拆 卸 ，以便 重 新使 用及 回收 。它要
的绿色设计研究进行了总结展望 。
— —
ｌ 求 产 品在 初 期设 计 时考 虑 其零 件 回收 及再 生 的可 能性 ， ｌ
与传统的机电产品生产模式相比．绿色设计制造是 ｌ 使用 过 程 中能耗 最 低 ，不产 生 或少 产生 毒 副作 用 ，使 产
一
种基于生态环境意识的生产模式 ，在满足产 品功能、 ｌ 品及 其 制造 过 程 、使 用 过 程 和报 废 处 理后 ， 环境 和资 对
内优 先考 虑机 电 产品 的环 境属 性 与资 源属 性 。它从 产 品 ｔ
主要研究内容 ，并从技术性 、经济性和绿色度三方面出 ｌ 回收或 易于 降解 。
发 ．描述了机电产品的绿色设计评价指标体系与评价方 ｌ
（ ）产 品 的 可拆 卸 性／ 回收 性 设计 。 主要 研Fra bibliotek究 了 ２ 可
法 ．对绿色设计 的相关支撑技术进行了探讨 ，给出了机 ｌ 产 品如 何设 计才 能 高效 率 、低 成本 地进 行 组件 、零 件 的
绿色设计制造的研究范围非常广泛 ，其关键技术 ｌ 性 能要 求 ．更要 考 虑 到材 料对 环境 的影 响 ，要 优 先选 用
包括绿色设计 、绿色工艺 、绿色回收处理技术等。本文 ｌ 可 再生 材料 ，尽 量 选用 低 能耗 、少 污染 的材料 和选 择 环
机械设计与制造中绿色设计法的体现
机械设计与制造中绿色设计法的体现作者：张伟来源：《商品与质量·消费视点》2013年第11期摘要：随着社会的不断发展，环境问题、资源短缺问题越来越困扰着人类社会的进一步发展。
因此绿色环保设计法这一概念的提出，很好的为我国机械制造行业向绿色制造模式的转型提供了思路。
本文对绿色制造技术的主要阶段模式作出了简要的介绍，并探讨了绿色设计理念在机械设计制造中的应用，希望能为机械制造行业提供参考。
关键词：机械制造；绿色制造；应用一、引言随着社会的不断发展，由于人们片面的追求经济的发展，而忽略了因为经济发展带来的一系列环境问题，以及日益减少的资源问题，这种情况并不符合我国提出的可持续发展计划。
当前情况下，我国的制造行业无论是在设备上，还是在工艺技术上，都比较落后，常常是投资成本高，而回收利益低，还带来了很多的环境污染问题。
随着社会的不断进步，对环境保护以及资源节约提出了更高的要求，因此如何把绿色设计法应用在机械的设计与制造中，是机械制造行业应该研究的重要课题。
二、绿色制造技术的主要阶段模式1.绿色材料选择模式在过去，传统的机械制造技术在选材上，往往只考虑材料是否满足机械设计的基本性能要求，而忽略了材料的使用是否对环境有所影响这个问题，由于这种观念，在过去的机械制造中，给环境带来了很大的破会。
在绿色设计法的理念里，绿色材料的选择是关键环节，因此在选材的过程中，选材人员不仅要考虑到材料的基本设计性能要求，还要注意到选择的材料是否环保，是否能够回收来二次使用，这样就能从材料的选择上，减少了对环境的影响。
2.绿色设计模式（1）工艺技术。
在设计制造工艺时，设计人员应该设计出一种既能减少生产过程中给环境带来的污染，又能避免给技术工人带来危害的工艺方法。
以电镀为例，在电镀的过程中，电镀液是高危害物质，既威胁着技术工人的健康，如果处理不当就会给环境带来巨大危害，因此针对这些问题，在绿色设计中，就要有针对性的进行工艺设计。
2011-2014年自然科学基金项目(面上项目)-机械工程-1
2011-2015年自然科学基金项目（面上项目）-机械工程第一类：数字化制造与智能制造甘屹 *** 上海理工大学80.00 51375314 面上项目工程与材料科学部2014题目云制造中的产品制造信息差演化机理研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造高智勇西安交通大学76.00 51375375 面上项目工程与材料科学部2014 题目面向流程工业的分布式复杂制造系统信息质量控制方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造侯文君北京邮电大学38.00 51075040 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目面向装配的机械结构自组织机理与智能设计研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050603-智能设计与数字化设计李巍华华南理工大学40.00 51075150 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于流形学习与多源信息融合的复杂机械系统健康监测与故障智能预示方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护姜万录燕山大学35.00 51075349 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于数据驱动知识发现的智能故障诊断方法与专家系统关键技术学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0502-传动机械学，三级：E050202-流体传动张承瑞山东大学39.00 51075241 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目实时以太网运动控制总线及其可靠性关键理论与技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051001-数控技术与装备谭继文青岛理工大学38.00 51075220 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于多源信息融合的数控设备状态监测与故障诊断研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护岳文辉湖南科技大学38.00 51075142 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目面向绿色制造的产品过程不确定性分析与多目标稳健决策学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051004-可持续设计与制造严天宏中国计量学院39.00 51075377 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目多轴超精运动系统的耦合动力学行为与测量误差模型研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0509-零件加工制造，三级：E050903-超精密加工工艺与装备邵华上海交通大学38.00 51075276 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于盲源分离的铣削过程多目标状态并行识别方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051104-机械制造过程监测与控制奚立峰上海交通大学40.00 51075277 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于统计学习理论的多工序制造过程产品质量智能控制与诊断学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051104-机械制造过程监测与控制李成华沈阳理工大学36.00 51075282 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于实例推理的铲式精密播种机数字化设计理论及方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050603-智能设计与数字化设计张树生西北工业大学32.00 51075336 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目制造毛坯动态演变的序列三维模型重建方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造孙树栋西北工业大学38.00 51075337 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目不确定条件下Job-shop自适应调度研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051005-制造系统调度、规划与管理刘飞重庆大学38.00 51075416 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目现代数控加工系统多源能量流的系统特性及能耗信息分离技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051005-制造系统调度、规划与管理曹华军重庆大学38.00 51075415 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于广义特性函数集的制造系统碳流动态模型及碳效率评估方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051004-可持续设计与制造宋豫川重庆大学34.00 51075414 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011题目基于语义网关的制造企业异构信息系统集成建模方法和实现技术学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造第二类：故障诊断技术杨培林西安交通大学80.00 51375365 面上项目工程与材料科学部2014 题目基于形式化技术的复杂机电系统可靠性评价方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050601-设计理论与方法庄健西安交通大学80.00 51375363 面上项目工程与材料科学部2014 题目基于发动机磨粒SECM-SICM图像的故障诊断方法的研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护鲁中良西安交通大学80.00 51375372 面上项目工程与材料科学部2014 题目基于增材制造技术的SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片高温强韧化制造学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0508-零件成形制造，三级：E050804-近净成形与快速制造赵学智华南理工大学80.00 51375178 面上项目工程与材料科学部2014 题目基于变结构奇异值分解的信号处理理论及其在故障诊断中的应用学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051102-机械测试理论、方法与技术胡建中东南大学33.00 51075069 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于流形学习的旋转机械非线性特征提取理论与方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护梁霖西安交通大学30.00 51075323 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于轴心轨迹空间流形学习的主轴回转误差异常溯源技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051104-机械制造过程监测与控制徐志祥大连理工大学38.00 51075055 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于Lyapunov指数谱的大型数控机床动态轨迹误差分析与评估新方法学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051102-机械测试理论、方法与技术李波电子科技大学35.00 51075060 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011题目设备突发大故障的自组织临界态辨识与风险度量研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护黄洪钟电子科技大学38.00 51075061 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目复杂机械系统认知不确定性量化理论和可靠性分析方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0504-机械结构强度学，三级：E050402-机械结构强度理论与可靠性设计程军圣湖南大学40.00 51075131 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目局部特征尺度分解（LCD）方法及其在机械故障诊断中的应用研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护李曦华中科技大学35.00 51075170 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目状态瞬时效果评价驱动的加工稳定性控制学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051104-机械制造过程监测与控制袁胜发华中农业大学40.00 51075172 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于球结构支持向量机的多故障诊断技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0503-机械动力学，三级：E050302-机械系统动态监测、诊断与维护温秀兰南京工程学院33.00 51075198 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目自由曲面检测采样策略与形状误差评定方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051101-机械计量标准、理论与方法宋现春山东建筑大学36.00 51075246 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目精密滚珠丝杠高速旋风硬铣削加工误差及其数字化补偿技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051001-数控技术与装备第三类：其它杨俊友沈阳工业大学36.00 51075281 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目高精度永磁直线进给伺服系统扰动抑制研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051001-数控技术与装备孙玉文大连理工大学38.00 51075054 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于非刚性配准的复杂曲面修复原理与再制造五轴加工方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造李霞哈尔滨工程大学38.00 51075078 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于STEP-NC的五轴铣削加工过程控制系统的研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051001-数控技术与装备陈刚哈尔滨工业大学32.00 51075095 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目可动态重组的立体视觉测量系统学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051102-机械测试理论、方法与技术胡小平杭州电子科技大学35.00 51075110 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目面向项目制造产品的协同设计方法及其关键技术研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050601-设计理论与方法刘德顺湖南科技大学40.00 51075143 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目面向产品质量特征需求基于数据挖掘的公差再设计建模与优化学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0511-机械测试理论与技术，三级：E051101-机械计量标准、理论与方法徐海银华中科技大学32.00 51075167 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目数控轴插补的理论与实现学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051001-数控技术与装备彭芳瑜华中科技大学41.00 51075168 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于动刚度特性的多轴数控加工过程稳定性分析与运动规划学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造武殿梁上海交通大学38.00 51075274 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目薄壁柔性件多体装配变形快速仿真理论与方法研究学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0510-制造系统与自动化，三级：E051002-数字化制造与智能制造刘振宇浙江大学35.00 51075357 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目面向客户定制的产品多约束变形设计技术及其在车身定制设计中的应用学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050603-智能设计与数字化设计黄强重庆理工大学36.00 51075419 国家自然科学基金项目面上项目工程与材料科学部2011 题目基于数字化误差效果预测的机床设计精度控制原理与方法学科分类一级：E05-机械工程，二级：E0506-机械设计学，三级：E050601-设计理论与方法。
机电产品的绿色制造技术研究
２２ 绿色 制造 的集成特 性 ．
绿色制造是新时代突显绿色环保的先进制造模 式 ，集成特 性是绿色制造 的显著特性 ， 集成特性是指问题领域集成 、 效益 目
制造势在必行。
图 ２ 机 电产 品 绿 色制 造 集成 框 架
４绿色制造 的关键技术
４１绿 色设计技 术 ．
绿色设 ￣（ ｒｅ ｅｉｎＧ ， ， Ｇ ｅｎ ｓ ， Ｄ）通常也称为环境意识设计 、 ［ － Ｄ ｇ 生 命周期设计或生态设计 ， 其定义为 ： 在产 品的整个生命周期内， 将 产品的环境属性（ 可拆卸性 、 可回收性等 ） 作为设计 目标 ， 在满足环 境 目标的同时保证产 品应有的性能 、 寿命和质量等要求 。绿色设 计决定 了产品生命周期（ ０ ９ ） ８ ～ ０ ％的消耗 ， 是绿色制造的关键 。 由绿色设计的定 义可知 ，绿 色设计具有区别于传统设计 的
ＹＵＡＮ ｈ ｎ ｓ ａ ＺＩＯＮＧ ｉ ｉＬＩ Ｍｅ ， Ｓ ａ — ｈ ｎ， ｔ Ｐｅ—ｓ ， Ｕ ｉ ＺＨＡＮＧ ｎ ｄａ Ｄａ — ｎ
（ ｏｌ ｅｏ Ｍｅｈｎｃｌ ｎ ｌｃｒｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇＳ ａ ｄ ｎ ｎｖ ｒ ｔ ｏ ｉｎ ｅ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃ ａ ｉ ｄＥｅ ｔ ｉ ｎ ｉｅｒ ，ｈｎ ｏ ｇＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃｅ ｃ ｅ ａａ ｏ ｎ ｅ ｉ Ｓ
２绿色制造
２１ 内涵 ．
绿色制造 Ｇ ｅｎＭａｕａｔｒ ｇ Ｇ 是指通过使 用高效 、 ｒｅ ｎ ｆｃ ｉ ， Ｍ） ｕｎ 清
绿色包装机械设计的关键技术分析
工 业 技 术
绿色包 装机械设计 的关键 技术分析
李 广 字
Байду номын сангаас
（ 哈 尔滨博实 自动化股份有限公 司， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随 着科 学技 术 的不 断 发展 ， 在 工 业 生产 中， 呈现 出越 来越 多的新技 术和 新 工 艺 ， 在促 进 工 业发 展 的 同时 ， 大 大的提 升 了生 产效率。现代社会倡导节能环保 ， 在机械设计 中也应用了绿 色技术手段 ， 包装机械是工业生产中常用的机械设备 ， 进行绿 色包装 机械 设 计 ， 是 时代 发展 的必 然趋 势 ， 也是 技 术成 果 的 转化 。文章 对 于绿 色 包装 机械 设 计 的过 程 中应 注意 的 关键 技 术进 行 了阐述 ， 对 于 工业 生产 的发 展 具 有 重要 的 意义 。 关 键 词： 包装机 械 ； 绿 色产 品 设计 ； 可持 续发 展 ； 关键 技 术 包 装 机械 是 现代 ＿ Ｔ业 生产 中常 用 的机 械 设 备之 一 ， 对 于 产 品 的 选择易于回收， 可以循环使用 ， 对环境污染小的材料 。第四 ， 因为包 包 装 进行 全 自动化 的 生产 。包装 机 械 的应 用 在 简 化 了生 产 流 程 ， 提 装机械 的材料具有各 向异性 ， 所 以在使用材料选择的过程 中， 应该 高生 产 效 率 的同 时 ， 也 产 生 了 大量 的废 弃 物 ， 对 环 境 造 成 了极 大 的 充分的考虑到材料的取 向作用 ， 保证其发挥最大的性 能。 污染 。 在 倡 导绿 色环 保 的 现代 社会 ， 非常 重视 对 环境 的保 护 。 所 以应 ２ ． ３ 包装 机 械 的制 造工 艺设 计 该对包装机械进行改革 ， 提高生产效率 ， 减少环境污染 。 对传统 的设 包装机械的绿色制造工艺设计包括以下 内容： １ ）采用合理的新 计模 式 进 行 改 革 ， 进 行 新 技 术 的 开发 ， 从机 械 的设 计 、 加工制造 、 使 型加工方法 ， 优化包装机械的工艺设计方案 ， 确定最佳工艺参数 ， 降 用维修 直到后期的废弃处理 ， 都要做到对环境的最小污染 ， 实现绿 低 原材 料 消耗 ， 使 生产 过 程 的废 料 最少 化 ； ２ ） 采 用合 适 的包 装 机 械 生 色 环保 的 目的 。 产工艺 ， 减少废次品， 提高产品合格率 ， 提高能源利用率 ， 降低 消耗 ； １绿 色产 品设 计 的 内涵 与 特点 ３ １在 包装 机 械 的生 产 过 程 中应 尽 量减 少 对 环 境 或操 作 者 有 影 响 或 １ ． １绿色产品设计的内涵 危害的物质。 绿色产品是指在其全生命周期过程 中， 符合特定 的环境保 护要 ２ ． ４模 块 化设 计 求， 对 生态 环 境 无害 或 危害 极 少 ， 资 源利 用 率 最 高 ， 能 源消 耗 最低 的 模 块 化设 计 是进 行 包装 机 械 的结 构 设 计 的一 种 有效 方 法 ， 也 是 产 品。绿色产 品设计是 以环境资源的保 护为核心的产 品设计过程。 绿 色 产 品设计 中确定 其 结构 方 案 的常 见手 段 之一 。 模块 化 设计 就 是 在 产 品 的整 个 生命 周 期 内 ， 优 先 考 虑 产 品 环境 属 性 （ 自然 资 源 的利 在 一定 范 围内 ， 在对 不 同功 能 、 或 相 同功 能 下 的不 同性 能 、 不 同规 格 用、 对 环境 和人 的影 响 、 可拆卸性 、 可 回收性 、 可重复利用性等 ） ， 并 的产品进行功能分析的基础上 ，划分并设计出一系列功能模块 ， 通 将其作为设计 目标 ， 在满足环境 目标要求的同时 ， 并行地考虑并保 过模 块 的 选 择 和组 合 可 以构成 不 同 的产 品 ，以满 足 市 场 的不 同需 证产品应有 的基本功能 、 使用寿命、 经济性和质量等。 求。 １ － ２绿 色 产 品设 计的 特 点 ２ ． ５ 可拆 卸 设计 １ ． ２ ． １产品设计 的闭环设计过程 。 在传统的产品设计中 ， 其全生 良好 的可 拆卸 性 是包 装 机 械便 于维 护 、所 用零 件 材 料 可 回 收 、 命周期是从产品的设计 、 制造直到产 品的废弃 ， 是一个开环过程 ， 没 可再 生 的 重要 保证 ， 只有 具有 良好 的 可拆 卸 性 才能 实 现 完全 的材 料 有 考 虑到 产 品废 弃 后 的处 理情 况 。 但 是 绿 色产 品设 计 要将 开 环设 计 回收 和可 能 的零 部件 再利 用 ， 从 而 达 到节 省 成 本 、 减少污染 、 保 护 环 进行延伸 ， 不仅包含了产 同产 品的全生命周期 ， 并且对产 品废弃后 境 的 目的 。 基 于此 ， 先 应从 观念 上 重视 可 拆卸 性 设计 。 包 装机 械 的研 的一系列环节进行设计 ，包括对产品的拆卸 回收和后期的处置 ， 在 发 人 员应 经 常 与 使 用 者 、 产 品维 护 及 资 源 回收部 门取 得 联 系 ， 获 取 减少浪费的同时， 提高利用效率。 包装机械的结构在拆卸方 面存在的不足 ， 并为可拆卸性设计 的发展 １ ． ２ ． ２节约资源和能源。 在绿色设计理念中 ， 将大大的提高了零 准备有关数据资料。 其次 ， 为便于拆卸， 包装机械进行整机的系统规 部件和各种材料 的利用效率 ， 使各种材料都得 到了高效的利用。所 划 时 ， 就要 从 结构 上 考虑 拆 卸 的难 易 程 度 ， 提 出相 应 的设 计 目标 、 结 以在 减 少能 源 消耗 的 同 时 ， 避 免 了浪 费 和污 染 现象 的 发生 。 构方案。 １ ． ２ － ３从源头上减少环境污染。绿色产品设计本着节能高效的 ３结 束语 设计理念， 在使用的过程中 ， 不仅减少 了废弃物的产生 ， 并且对废弃 工业发展对我国的经济建设具有重要的作用 ， 在工业生产 的过 物进 行 了高 效 的处 理 ， 从 源头 上 控制 了污染 的产生 。 程 中， 机 械设 备 的应 用 大大 的提 高 了生 产 效率 。 在 现代 社 会 ， 我 国越 １ ． ２ ． ４有利于保护环境。绿色产品设计的核心就是减少对环境 来 越 重 视 环境 保 护 ， 而工 业 生 产 对环 境 造 成 的 污 染 十 分严 重 ， 所 以 的污染 ， 所以在设计阶段 ， 就在理念上有所改善 ， 防止在产品使用的 要 对 工业 生 产进 行 改革 。 包 装机 械 的应 用对 于 企业 的 生产 具 有重 要 过程中产生过多 的废弃物 ， 并且设 法高效 的处理废弃 物 ， 在提高生 的推动作用 ， 但是传统的包装机械会产生大量的废弃物 ， 容易对环 产 效率 的同 时 ， 减 少 对环 境 的污 染 ， 维 护生 态 系统 的平 衡 。 境造 成极 大 的污 染 。我 国以往 使 用 的包 装 机 械都 是 以进 口为 主 ， 在 ２ 绿 色包 装 机械 设计 的关键 技 术 借鉴 国外 先 进技 术 的基 础 上进 行设 计 研发 。 面对 我 国的 工业 生产 与 ２ ． １包装机械 的结构设计 环境 保 护 现 状 ， 应 该 改 善包 装 机 械 的设 计 ， 将 绿 色 产 品技 术 融 人 包 目前 ， 包装产品已趋 向精致化及多元化 ， 在这种大环境变化下 ， 装机 械 的设 计 中 ， 在提 高 生产 效率 的同 时 ， 减 少对 环 境 的污 染 。 绿色 多元化 、弹性化且具有多种切换功能的包装机械方能适应市场需 包装 机 械在 我 国 已经 得 到 了广 泛 的应 用 ，并 且 取得 了 良好 的效 果 ， 求。正基于此 ， 绿色包装机械的结构设计除应满足进行工商业产 品 使企 业 获得 了经 济效 益与 生 态效 益 ， 为 我 国工 业 的 发展 创 造 了有 利 包 装 功 能 的 基本 要 求 外 ， 主要 考 虑 提 高 资源 利 用 率 ， 结 构 易 于 拆 卸 的条 件 。 和回收处理 。较低的资源消耗 、 良好的拆卸性能和 回收性能是包装 参 考 文 献 机械进行绿色设计的主要 内容 。其具体原则为： 简化包装机械的结 ［ １ ］ 陈庄 ， 刘飞， 陈晓慧． 基于绿 色制造的产品 多生命周期 工程［ Ｊ 】 ． 中国 构设计 ， 尽量减少可有可无的零件； 采用多功能 的零件 ， 使零件数量 机 械 工程 ， １ ９ ９ ９ ， （ ２ ） ： ２ ３ ３ — ２ ３ ５ ． 减少 ， 减少资源消耗； 对零件 、 支撑 、 载荷的布置进行优化设计 ， 使 整 ［ ２ 】 胡爱武 ， 傅志红． 论产品的绿 色设 计ｆ Ｊ １ ． 株洲工学院学报 ， ２ ０ ０ ３ ， （ ５ ） ： 机产 品尽可能小型化 ， 提高材料利用率 。 ２ １ －２ ３ ． ２ ． ２面 向材料 的包装机械设计技术 ［ ３ 】 戴 宏 民． 包装机 械 技 术发 展 趋 势及 我 国的应 对 叽 轻 工机 械 ， ２ ０ ０ ３ ，
《毕业论文机电产品的绿色设计与制造及其发展趋势》
目录1．前言 (2)2．机电产品绿色设计与制造的意义 (2)3．机电产品绿色设计与制造技术的概述 (3)3.1机电产品绿色设计的概念 (3)3.2绿色设计与制造技术的概述 (3)4 机电产品绿色设计与制造的实质与内容 (4)4.1注意机电产品绿色设计原材料的选择与管理 (4)4.2加强产品的可回收设计 (4)4.3控制废气废渣废液（切削液）的排放 (5)4.4绿色产品的成本分析 (5)4.5产品的装配与可拆卸性设计 (5)4.6产品包装设计和外型设计 (5)4.7绿色产品设计数据库与知识库 (5)4.8减少不必要的维修时间和次数，提高故障诊断诊断技术…………………5.4.9机电产品绿色制造的理论体系和总体技术 (6)5 机电产品的绿色设计原则 (6)6 绿色制造工艺技术的概述 (7)6.1绿色制造工艺技术在机械加工中的应用 (7)6.2机床技术 (8)6.3工艺技术 (8)7 绿色设计理念对现代机械产品设计的影响 (9)8 机电产品绿色设计的评价体系 (10)9 机电产品绿色设计与制造发展的趋势 (10)9.1制造技术在国民经济中的重要地位 (11)9.2机电产品绿色设计与制造发展趋势 (11)参考文献 (14)机电产品的绿色设计与制造及其发展趋势摘要: 机电产品对环境造成的污染日益严重, 将绿色设计与制造技术应用到机械行业中, 可以达到节约资源、保护环境的目的。
绿色设计与绿色制造是一种全新的设计与制造理念，它们是人类社会可持续发展在现代制造业中的体现。
从分析实施机电产品绿色设计与绿色制造的意义出发，论述了绿色设计、绿色制造以及绿色机电产品的定义，给出了机电产品绿色设计与绿色制造的实质和内容，并提出了绿色设计的体系结构和机电产品的绿色设计原则，指出了机电产品绿色设计与制造是机电产品机械制造业的发展趋势。
从机电产品绿色设计与制造的全球化、社会化、集成化、并行化、智能化、产业化等方面论述了机电产品绿色设计与制造的发展趋势。
机电前沿论文
机械工程学科前沿研究（机电方向）摘要：本论文指出了现代机械工程科学前沿的显著特征：一方面，它与信息技术、材料科学、生命科学和管理科学相交义：另一方面，它在创造性地解决机械工程关键科学问题的过程中得到发展。
机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。
简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景，综述了国内外机电一体化技术的现状。
关键词：机械工程学科前沿优先领域机电一体化未来机械工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化；数字、智能化；微型、精密化；高效、清洁化：柔性、集成化。
智能机器人及仪器设备、微型机电系统、高效來性、智能自动化制造技术将日趋成熟并被市场所接受;可重构制造系统的理论与技术和适合中国国情的制造模式将得到完善和发展：在机构学、摩擦学、仿生机械和仿生制造等研究领域，我国将进入世界先进行列：在与物理学相关的计量、测试和仪器等领域，虚拟仪器、基于网络的远程测试及故障诊断技术将得到广泛应用。
制造业在信息技术的提升下将全面现代化，国家由于制造业创造的财富而更加昌盛繁荣，人民的生活将更加富裕和潇洒。
半个世纪以来，我国的机械工程科学得到了很大的发展，已经建立了较完善的学科体系，在学科前沿、技术创新和工程应用诸方面取得了突出成就。
在学术研究进展方面，有不少领域已跻身于国际先进行列。
例如获得国家自然科学奖的析和网弧齿轮强度分析理论等。
此外，在农机仿生减阻脱附机理、弹性流体润滑理论和计量型原子力显微镜等方面的研究也具有国际先进水平。
在技术创新方面，新型NIG焊接电弧控制法、稀士化合物摩擦学特性、微机化现场动平衡仪、计算机磁盘超精密研抛机、等角速万向联轴器、SIC陶瓷刀具、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、高温密栅云纹法、高温下材料力学性能测量装置和渐开线环形齿球形齿轮机构等研宄成果获得国家发明奖。
有的研究项目不仪在理论和技术上取得了突出的进展，而且己转化为生产力，产生了很大的经济效益和社会效益。
如获得国家科技进步奖的系列飞机安全可靠性研究、阿依24发动振动故障研究、大型汽轮机组轴承系统的摩擦学设计、精辊精锻复合工艺、精加工刀具后角的研究、光纤干涉绝对测量、锻压设备数控技术、机器人离线编程系统及其应用、抡掘机优化设计理论和技术、大型传动系统动态测试方法和装置、场效应管道麥焊接机、大型机械设备变工况非平稳动态分析和检测诊桥、电缆连续包覆技术及设备、滚刀齿型铲磨原理及应用等。
机械产品绿色设计发展研究综述
绿 色设计的基本思想是在机械产品设计及其生命 的全过程中 ， 充分 的考虑对资源和环境的影 响，在充分考 虑产 品的性能、质量 、开发周期 和成本的同时，优化各有关设计因素 ， 使产 品及其制造过程对环境的总 体负面影响降到最小。绿 色设训‘ 是在传统设计基础上发展而来的 ，包括 了产品从概念形成到生产制造 、使用至最终废弃后的回收 、再制造、再 使用及处理等各阶段 ，即涉及到产品的整个寿命周期 ， 是从摇篮到再现 的过程。绿色设计追求产 品的环境协调性 ，技术先进性 和经济合理性的 统一 。产品在其生命周期全过程 的设计中 ， 在满足功能、质量 、使用寿 命和经济可靠 的前提下 ，以产 品的维修性 、 运输性 、 循环利用性 、制造 性 、装配性 、 测试性和环境友好等作为设计 目 ，从而达到缩短新产品 标 上市时间、提高产品质量 、降低成本、改进服务 、加强环境保护 ，实现 社会经济可持续发展 。绿色设计具备如下特点 ：节约资源和能源 ，绿色 产 品ｉ ） ￣ｔＡ整体上优化了产品性能 ，使组成产 品的零部件 和材料得到充 分 、有效的利用 ，减缓了资源消耗 。从源头上减少 了环境污染 ，绿色产 品设计减少了废弃物的产生 ，减少 了处理大量垃圾所带来 的种种难题。
参 考文 献 ［】 １ 徐立雄 ， 悦钦， 李 钱学 军， 唐远翔， 丁疆 ． 代设计 方法在机 电产品 中的应用阴． 现 机 电产 品开发 与创新．０ ５１ ９ ２ ． ２０ ，１— １ ： ［］ 光 复， ２刘 刘学 平 ， 刘志 峰， 钢． 电产 品 的拆 卸 与 回收性 能分析 【】 李 机 Ｊ． 机械工 程
５ 结 语 随着现代化科学技术的发展 ，机械产品已成 为多学科交叉 的科技密 集 性 产 品 ，功 能 日益增 多 ，它 涉 及 信息 、制 造 、计 算 机 、控制 、人 工 智
绿色制造技术在“机械设计课程设计”中的应用
文 章 编 号 ： ４ ９ Ｘ（ ０ １ｏ （） １ ３ ２ Ｊ ７ —０ ８ ２ １ ） ｃ一０ —０ ６ ２ ５
“ 械 设 计 课 程 设 计 “ 机 械 类 专 业 机 是 本 科 生 的 一 个 重 要 基 础 设 计 训 练 ， 整 是 个 教 学 环 节 中 的 一 个 必 不 可 少 的 实 践 性 教学环节。 往的“ 械设计课程设计 “ 以 机 对 本 属 性 指 标 进 行 设 计 ， 设 计 指 导 原 则 其 侧 重 于 产 品 的 功 能性 、 造 工 艺 性 要 求 和 制
经 济 性 要 求 ， 很 少 考 虑 设 计 与 环 境 间 而
的协 调 以 及对 资 源 的最 优 化 配置 问 题 ， 也 就 是 说 没 有 将 绿 色 制 造 的 理 念 贯 穿 到 整个设 计过 程 中去 。
有 ： 机设 计 模 式 确 定 ； 色 材料 和 润 滑 的 整 绿
学 生 尽 量 选 择 干 式 加 工 或 环 境 友好 型 的可
每 ０万 课 程 设 计 “ 要 是 引导 学 生 完 成 第 一 个 环 全 统 计 ， 年 大 约有 ５ ０ 吨 石 油 基 化学 品 主
１明确绿 色制造 理念 内涵
绿 色制 造 的概 念 是 美 国 制 造 工 程 师学 会 （ ＭＥ） １ ９ 年 提 出 的 。 Ｓ 在 ６ ９ 它是 一 个综 合 考 虑环境影 响和资源效率 的先进制造 模式 ， 其 内 涵 是 产 品 生命 周 期 的 全 过 程 均具 有绿 色性 …。 高校 应 走 在 时 代 前列 ， 当新 科学 、 充 体 现 对 新 理 念 、 知 识 、 技 术 的 快 速 反 新 新 应 。 绿 色 理 念 引入 机 械 设 计 课 程 设 计 中 将
面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究
计 和 回收 处 理 设 计 等 ６ 方 面 ， 求 产 品生 命 周 期 的 各 个 个 要
阶段 必 须 被 并 行 考 虑 ， 要 建 立 有 效 的 反馈 机 制 。因 此 有 需 必 要 构 建 网络 环境 下 实 现 面 向拆 卸 、 向 回 收 等绿 色 设 计 面 的机 械 产 品开 发平 台 ， 建 立 有 效 的 数 据 管 理 体 系 ， 而 并 从
（ 州工 学院 ， 苏 常州 ２ ３ ０ ） 常 江 １ ０ ２
摘 要 ： 介绍 了一种 网络化 的绿 色设 计平台的构建模式 ， 遍适 用于面向绿 色制造的机械 产品设计 。即在 网络环境 普
下 ， 用 Ｄｒａ 利 ｅ ｍｗｅｖ ｒ 件 和 网络 Ｆ ａｅ 软 ＴＰ功 能 实现 远 程 产 品 数 据 管 理 ， 助 ＵＧ ＮＸ 软 件 的 二 次 开 发 功 能 建 立 指 定 产 借 品的零部件库 ， 采用 Ｉ 并 Ｉ Ｓ和 ０Ｄ Ｃ 实 现客 户 端 数 据 库 管 理 ， 终 实 现 的 设 计 系统 平 台可 以 满 足 绿 色制 造 并 行 化 设 计 Ｂ 最
第 １ 卷 第 ｌ期 ０ ２
软 件 导 刊
Ｓ０ｆｗａ ｅ Ｇｕｉ ｔ ｒ ｄｅ
Ｖ ０ ＮＯ． ２ Ｉ １ １ Ｄｅ ２Ｏｌ ｃ． １
２ １ 年 １ 月 ０１ ２
面 向 绿 色 制 造 的 典 型 机 械 产 品 并 行 设 计 系统 关键 技 术 研 究
章 志 荣， 苏 纯
１ 系 统 建 模
１ １ 系 统 设 计 原 理 ．
为 了避 免 繁 琐 的底 层 系 统 开 发 ， 们 另 辟 蹊 径 ， 助 我 借
纺织机械绿色设计的关键技术研究
品功能要求 的前提下 ， 尽可能的将传动部分 的滚动轴承替换为滑
动轴承 ， 在确保产 品生产成本未有增加的前提下 ， 达到提高机械
的传动效率 、 降低传动部件的损耗和节约动力和能源 的目地 。
３ 绿 色包装 设计 ． ４
设计可 以促进规范化生产 、 减少工艺装备 的种类 、 提高资源利用 日标之一 。 可拆卸性取决于零部件配合 的种类和联接方式 。 在间 率 、 能源消耗。纺织机械标准化是组织纺织机械专业化生产 隙配合 、 降低 过渡配合和过盈配合 中， 过盈 配合尤其是 以压力机压人 的前提 。纺织机械 的专业化生产是提高纺织机械质量 、 缩短纺织 方式装配 的可拆却性最差 ； 在键与销联接方式中 ， 以切 向键和半
》 咖ｄｇ ｅ ｅｉ ｔ， ｍ ｉ ｃｎ ｎ ｇｅｎｄｓ ｎ ｋｙｔ ｈ ｏ ｇ ｓ ｔ ａｚｔ ｎｏ ｈ ｅｎｄｓ ｅ ａ ｏｔ ｔｏ ｒ ｅｉ ａｄ ｒ ｎ ｇ ｃ ｎ ｅ ｓｆ ｅ ｎ ｇ ｅ ｃｎｌ ｉ ｈ ｒ ｌａ ｏ ｅ《 ｅ ｏ ｅ ｏ ｅ ｅ ｉ ｉ ｆｔ ｆ
思 ， 借助产 品全生命周期 中与产品相关 的各类信息 ， 利用各种 少产品、 零部件 的种类 ， 使产品在生命周期结束后 ， 方便回收、 循环 先进 的设 计方法 ， 使设计 出的产 品具有先进技术性 、 良好 的 境 利用 、 易拆卸 ， 部件或整机可翻新或循环利用 ， 而减少废弃物对 从 脚调性 以及合理的经济性的一种系统设计方法。 环境的污染 ， 降低了产品生产过程中对资源的消耗和能源的浪费 。
生产过程对环境污染 比较大 ， 生产工人的身体健康不利 ， 将该结 构改为闭式结构 ， 降低环境污染 ， 同时符合人机工程学的设计 原
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面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究摘要：介绍了一种网络化的绿色设计平台的构建模式，普遍适用于面向绿色制造的机械产品设计。
即在网络环境下，利用Dreamweaver 软件和网络FTP功能实现远程产品数据管理，借助UG NX软件的二次开发功能建立指定产品的零部件库，并采用IIS和ODBC实现客户端数据库管理，最终实现的设计系统平台可以满足绿色制造并行化设计的要求。
关键词：绿色制造；并行设计；远程数据管理；二次开发；数据库管理0引言国际标准化组织提出了关于环境管理的ISO14000 系列标准后，推动了绿色制造技术的发展,有关绿色制造技术研究的浪潮正在全球兴起。
目前，制造业针对典型机械产品的绿色制造各单元技术的研究正在逐渐深入并已取得阶段性成果，然而如何将已取得的研究成果帮助企业综合应用已经成为亟需解决的关键问题。
与传统设计方法相比，面向绿色制造的设计是将绿色产品的要求作为设计约束的一部分，从可持续发展的高度审视产品的整个生命周期，提倡无废物、可回收设计技术，将3R (Reduce，Reuse，Recycle) 直接引入产品研发阶段，从而实现产品的闭环设计。
它主要包括产品的结构设计、产品材料选择、制造环境设计、绿色工艺设计、包装设计和回收处理设计等6个方面，要求产品生命周期的各个阶段必须被并行考虑，需要建立有效的反馈机制。
因此有必要构建网络环境下实现面向拆卸、面向回收等绿色设计的机械产品开发平台，并建立有效的数据管理体系，从而实现面向绿色制造的典型机械产品并行化设计。
为此我们初步研究开发了机床部件绿色并行设计的原型系统，该系统构建了网络环境下面向拆卸、面向回收等绿色设计和绿色制造工艺的机械产品开发平台，具有信息反馈机制，基本能够满足绿色制造面向产品全生命周期并行化设计的需求，这种方法对于面向绿色制造的机械产品设计具有普遍推广价值。
1系统建模1.1系统设计原理为了避免繁琐的底层系统开发，我们另辟蹊径，借助成熟的商用CAD/CAM软件平台UG NX进行二次开发，同时另行开发网络化的数据管理系统，并将两者有效结合，最终构成了完整的机床部件绿色并行设计原型系统。
具体的设计工作需要基于客户机和Web服务器分别展开。
在客户机上，主要是利用Dreamweaver网页编辑器建立CSS（Cascading Style Sheets，层叠样式表）样式的动态网页，使其交互内容与UG零件族电子表格字段一致，并增加面向拆卸、面向回收的设计的有效参数或评价指标，通过ODBC(Open Database Connectivity，开放数据库互连)定义数据源，从而实现网络上各客户机对服务器上电子表格数据文件的操作。
针对服务器主要是利用IIS（Internet Information Server，互联网信息服务）功能建立Web服务器，在服务器上设计该产品各零件的参数化模型和装配模型，并建立零件族，利用UG NX 的数据管理功能创建每个零件族的电子表格数据文件。
最终利用服务器上的零件族电子表格文件与动态链接库DLL文件关联，当客户机输入的原始数据满足绿色设计要求时，驱动UG生成满足绿色设计要求的产品模型。
原型系统开发过程中需要解决的关键技术问题主要包括实现远程产品数据管理、基于UG开发系统零部件库和实现客户端远程数据库管理。
图1所示为机床部件绿色并行设计原型系统的设计原理图。
图1系统设计原理1.2系统数据传递模型用户在客户端可以登陆机床部件绿色并行设计原型系统主页，通过超链接，先打开零部件的参数网页，在网页中输入参数后提交，新的数据就写入了数据库的excel表中了，后退至原型系统网页，点击链接打开零部件族的数据文件，将新写入的数据复制进去，生成新的部件保存。
点击在UG中创建的用户对话框，输入零部件的参数后，可以生成三维模型，最后可以将装配好的模型通过链接上传至服务器供参考修改，改良后可以再将其下载到本机上。
系统数据传递模型如图2所示。
图2系统数据传递模型2远程产品数据管理的实现2.1原型系统网页的制作根据要求机床部件绿色并行设计原型系统主页中必须包含三个链接，它们分别链接到专用镗床主轴箱典型轴系零部件参数网页，相应零部件的模型和专用镗床主轴箱典型轴系装配模型B/S交互网页。
该网页可利用Dreamweaver软件完成。
专用镗床主轴箱轴系装配模型B/S交互网页和主轴箱轴系零部件参数网页制作的方法与原型系统主页类似，完成的网页如图3和图4所示。
图3轴系装配模型B/S交互网页图4圆锥滚子轴承参数网页2.2批处理文件的制作在机床部件绿色并行设计原型系统主页中有一个链接是打开相应零部件的模型，专用镗床主轴箱轴系装配模型B/S交互网页中则有多个实现轴系装配模型上传下载的链接，这些链接可以帮助用户快速实现网络资源调用，有效简化操作流程，这些链接的实现可以借助批处理文件由FTP功能完成。
（1）打开零部件模型的批处理文件的制作。
FTP是网络应用层中使用最多的协议，用FTP传输文件，使用的是典型的Client/Server 模式。
可以用批处理文件实现FTP文件的自动传输。
因为UG软件端口不支持外部.xls表格数据与UG内部的.xls表格数据发生交换，因而在网络环境下，无法对零部件实现自动调用。
由于受到UG软件的限制，所以只能人为的把新生的.xls文件中的数据复制到UG中零部件族的.xls文件表中。
所以有必要做一个打开相应零部件三维造型的批处理文件和网页链接，形成更完整的系统。
如需建立打开zc11零件或装配模型的批处理文件，可新建zc11prt.bat文件，并在其中输入以下内容：cd C:\\ Program Files\\ UGS\\ NX 4.0\\ UGII '进入UG应用程序的目录start F:\\ UGNX_Open++\\ prt_file\\ zc11.prt '打开零部件的三维造型然后将zc11prt.bat存放在D盘里文件名为1的文件夹中，并将机床部件绿色并行设计原型系统主页中的“打开相应零部件的模型”做成链接，链接到zc11prt.bat这个批处理文件。
这样用户只要点击这个链接，系统就会自动调用UG软件并显示相应的零件或装配模型。
（2）实现轴系装配模型FTP上传下载的批处理文件的制作。
打开零部件模型的批处理文件的制作只需实现客户机本机软件和文件的调用，而实现轴系装配模型FTP上传下载的批处理文件的制作则需调用服务器资源。
假设客户机的操作系统是Windows系统，需要传输的主轴箱I 轴系的装配模型的路径是F:\\ prts\\ zhou1，服务器的操作系统也是Windows系统，IP地址为10.100.3.47，上传的文件就放在FTP站点的根目录，登陆用户名是anonymous,口令为空。
可以按照如下方法实现从客户机上传文件到服务器的操作。
首先新建一个FTP文件up1.ftp，并在其中键入如下内容：user anonymousnullpromptmput F:\\ prts\\ zhou1\\*.prtquit将up1.ftp存放到目录D:\\ 1\\ up1.ftp 。
该文件只要扩展名为ftp，前缀可任意取名。
目录也不一定要在根目录，主要以方便为主。
文本中Bin为用二进制码格式传输文件，如用ASCII码格式传输文件可去掉该行。
再新建一个批处理文件up1.bat，并在其中键入如下内容：ftp -n -s:"D:1up1.ftp" 10.100.3.47将up1.bat存放在D盘里文件名为1的文件夹中。
这样，您随时可以执行该批处理文件进行FTP文件的上传。
用类似的方法可以完成从服务器下载文件到客户机的批处理文件。
同样将下载批处理文件down1.bat后存放在D盘里文件名为1的文件夹中。
将所做的主轴箱轴系装配模型B/S交互网页I轴系后的“模型上传至服务器”和“模型下载至客户机”做成链接，分别链接到up1.dat 和down1.bat两个批处理文件。
这样用户就可以在网络环境下上传或下载装配模型文件了。
3原型系统零部件库的开发为提高机床部件绿色并行设计原型系统的运行效率并便于数据管理，有必要针对专用镗床主轴箱的主要零部件建立绿色设计零部件库。
该零部件库依托于UG/NX软件平台，采用了造型动态建模的方法，这样做既可充分利用UG软件强大的建模和计算工具，还可自动生成零件族电子表格，便于系统数据的管理。
机床部件绿色并行设计原型系统零部件库的设计可以采用造型动态建模的方法，即利用UG软件建立主轴箱常用零部件三维模型并提取主要几何参数生成零件族数据表文件；利用UG/Open Menuscript 编写用户菜单，直接挂在UG系统的主菜单上，形成与UG融合统一的接口；利用UG/Open UIStyler制作具有UG风格的对话框，供用户菜单调用；通过Visual C++和UG/Open API编写参数化设计应用程序，并生成动态链接库(Dynamic Link Library)文件，在UG启动时自动加载，实现对UG的底层开发。
机床部件绿色并行设计原型系统零部件库的调用方法非常简单，只需在系统主界面上点击相应的下拉菜单，然后在出现的对话框中输入相关参数，系统就会自动调用参数化设计应用程序和三维模型，并根据输入的参数自动实现模型重构。
具体调用过程如图5所示。
图5绿色设计零部件库调用过程图6远程读取圆锥滚子轴承数据库4客户端远程数据库管理的实现在机床部件绿色并行设计原型系统中，网络数据库保存在服务器端，需要在客户机端提供远程数据读写服务，可以利用IIS功能和ODBC设置数据源实现上述功能。
4.1IIS的添加与运行添加“Windows组件”中的“Internet信息服务（IIS）”组件，添加的IIS组件中包括Web、FTP、NNTP和SMTP全部四项服务。
当IIS添加成功之后打开IIS管理器，将所有服务状态设置为启动。
根据系统服务器的IP地址设置IIS，并将机床部件绿色并行设计原型系统主页置为默认项。
4.2ODBC数据源的创建启动ODBC 数据源管理器，指定所需参数，创建数据源。
除了用ODBC 数据源管理器创建数据源，还可以通过命令行来实现。
只需在命令行中键入dbdsn命令，指定希望使用的连接参数即可。
另外需要注意的是：想要通过ODBC直接读、写Excel表格文件，首先，应确保ODBC中已安装有Excel表格文件的驱动“MICROSOFT EXCEL DRIVER (*.XLS)”。
4.3数据库的读写这里对数据库的读写，其实是直接通过ODBC读写Excel表格文件，把Excel表格当作数据库来处理。
对已建立零件族电子表格的机床零部件编写针对其数据表的读写代码并保存为.asp文件，保存到“C:Inetpubwwwroot”文件夹。