现代加工技术

绿色加工技术与发展
学 校：黄 山 学 院
院 系：信 息 工 程 学 院
班 级：09 机 械 制 造 及 其 自 动 化
指导老师：汪 洪 峰
姓 名：魏 路
学 号：20906071064
1、绿色加工技术的定义
绿色加工是指在不牺牲产品的质量、成本、可靠性、功能和能量利用率的前提下，充分利用资源，尽量减轻加工过程对环境产生有害影响
的加工过程，其内涵是指在加工过程中实现优质、低耗、高效及清洁化。

2、绿色技工技术的产生
生产加工技术的发展为促进世界经济发展和提高人民生活质量做出了重要的贡献，但也给环境带来了相当大的负面影响。

20世纪90年代，各国的环保战略开始经历一场新的转折，全球的产业结构调整呈现出新的绿色战略，资源利用合理化、废物产生少量化、对环境无污染或少污染成为制造业新的发展要求，绿色加工技术的概念随之诞生。

3、绿色加工的基本程序
实施绿色加工通常有五个基本程序：预审→加工过程评审→绿色加工方案优选→方案实施→持续绿色加工，其核心内容是加工过程评审和绿色加工方案优选两个基本环节，如下图所示：
（1）绿色加工过程评审
绿色加工过程评审是对加工过程的现状及物流、能流等进行调查了解、诊断认识的过程。

评审时，根据加工系统特点及其投入、产生关系，确定企业加工过程及加工系统中存在的“非绿色部位”。

通过对加工过程及加工系统进行深入、客观的现状审核、分析研究以及对物料平衡和能流的分析，阐明加工过程及加工单元的功能状态和特性，特别是有关加工过程中资源利用转化、能源物料消耗、废物产生排放的现状及差距。

在加工过程评审的基础上，针对系统中存在的差距，围绕加工过程中原材料投入、加工工艺及设备、生产运行管理、产品和废物内部循环等环节，对可能的节能、耗能、减污部位进行分析，寻找并确定课消减废物、提高能效、提高效率、降低成本的潜在因素。

（2）绿色加工方案优选
绿色加工方案优选的优选是按照绿色加工评价方法对加工方案的技术性、经济性、和环境性进行评估。

绿色加工评价体系的结构模型如下图所示：
加工方案的技术性主要包括加工时间、加工质量和加工柔性。

其中加工时间是指产品加工时间要短，效率要高；加工质量是指加工过程中产品所能达到的精度；加工柔性是指加工系统适应外部和内部环境变化的能力，加工柔性越高越好。

根据对方案技术性、经济型、环境性的评估结果，即可推荐课具体实施的加工方案，要求所推荐的方案与国内外同类方案相比具有先进性，并在本企业生产中具有实用性和可实施性，可获得显著的经济和环
境效益。

对于推荐方案应编制可行性分析报告，供主管单位组织专家论证。

如在评估过程中未找到可行方案，就必须返回重新进行预审、评审程序。

当确定的方案实施完毕后，应及时总结经验，找出缺陷与不足，然后再开始新一轮绿色加工的改进，即实施持续绿色加工。

（3）绿色加工的评价指标体系
对加工工艺而言，工艺规划的主要内容包括加工方法的选择、加工设备的选择、加工参数的优化以及加工方案的制定等，以上内容实际上是根据加工要求和目标而进行一系列决策过程。

传统加工的目标是追求更短的加工时间T、更好的加工质量Q和更低的加工成本C，对绿色加工而言只考虑上述三个目标显然是不够的，而应该把资源消耗R和环境影响E作为重要因素加以考虑.绿色加工在追求TQC的基础上，强调可能少的消耗资源R和尽可能的少影响环境E，即形成绿色加工规划的T，Q，C，R，E，的评价目标。

如下图所示：
绿色加工包括五大方面的目标，而每一个目标又包含多个指标，通过对加工工艺的分析研究，可以得出绿色加工的评价指标体系，如下图所示：
4、绿色加工技术的发展与变革
（1）绿色加工技术是从绿色制造中细化出来的。

1991年，日本发布“绿色行业计划”；1996 年 美国SME发表了关于绿色制造的专门绿皮书《Green Manufacturing》，提出绿色制造的概念并对其内涵和作用等问题进行了较为系统的介绍；1998 年，SME 又在国际互联网上发表了 “绿色制造的发展趋势 ”的网上给主题报告；此外，德国、加拿大、英国等在拆卸技术及方法、回收工艺及方法绿色切削技术：干切削、少切削液的切削等，绿色长成技术：激光快速成形等，
2003年，德国20％采用干切技术，处于国际领先地位。

另外还有人进行了与切削相反的加工方法即长成技术的研究，目前已经可以用激光烧结出异型石墨电极并达到很高的精度。

绿色加工的实施将带来21世纪制造业的一系列重要变革和创新，主要包括：
①制造企业追求目标的变革。

绿色加工的实施要求企业既要考虑经济效益，更要考虑社会效益。

于是企业从追求单一的经济效益优化变革到经济效益和社会效益协调优化。

②制造系统决策属性的变革。

无论绿色加工还是还是传统加工均存在复杂的决策问题。

在绿色加工中决策属性由传统加工的产品市场响应时间T、质量Q、成本C，增加到T，Q，C，E（环境影响）、R（资源消耗）。

③制造体系结构的创新。

绿色加工在生产方式上与常规加工有很大的区别，这种区别必将引起与加工相配套的其他环节（如机床、刀具、工艺等）的变革，从而导致整个制造体系结构的变革和创新。

（2）绿色加工技术是近10年来访者起来的新兴技术，虽然取得了一些进展，但是要完全取代传统加工技术还有很长得路要走。

当前绿色加工技术正沿着最优化、集成化、并行化、柔性化的方向发展。

①最优化
绿色机械加工时最小的资源消耗和五环境污染。

它是从整个企业和社会的综合成本考虑，对于不同的材料、零部件及设备，经过综合分析，对冷却方式、冷却介质用量及加工参数进行优化处理，选择一个最合理的加工方案，是加工时间少，效益高，对环境五污染，综合成本最低（这是对整个企业乃至整个社会来讲，不是仅单纯的指具体加工成本最低）。

也就是从系统的观点出发，综合考虑各方面的因素，追求企业甚至社会整体最优。

②集成化
加工过程不应是一个孤立的单独的加工过程，而应是考虑到各种因素的集成系统。

通过网络和数据库把其他系统如MIS、绿色设计系统、质量保证系统、物能资源系统等和设备互联起来，实现加工过程中的数据交换和信息共享，从而融入整个企业集成制造系统里，便于决策。

③并行化
通过Iternet可以将CAD/CAM/CAPP/，MIS，ERP，MRP等相连，使得生产产品的整个生命周期的所有因素，如质量、成本、进度计划、用户需求、环境影响、资源消耗状况等，这是一个并行的加工过程。

④柔性化
企业必须对市场多样化需求和外界环境变化作出动态响应，生产出
多样化的产品，因而底层加工系统的柔性应比较好，可以根据不同的材料，不同的工件，不同的设备更换不同的加工方法，同时综合成本也是最低的。

5、绿色加工应用技术
随着现代加工技术的高速发展，绿色加工技术也发展迅速，呈现出很多日渐成熟的绿色加工技术。

（1） 无冷却液机械加工
（2） 微量冷却机械加工
（3） 高压水射流切割
（4） 其他绿色加工
6、课程学习感受
时光匆匆如流水，转眼自己已是大三的学生，春梦秋云，聚散真容易。

离校日期已日趋临近，此次《现代加工技术》课程论文在我的指导老师汪洪峰的亲切关怀与细心指导下完成的。

从课题的选择到论文的最终完成，汪老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，并且在耐心指导论文之余，汪老师仍不忘拓展我们的文化视野，让我们感受到了现代加工技术的优势。

我们可以感受到一个学者的严谨和务实，这些都让我们获益菲浅，并且将终生受用无穷。

毕竟“经师易得，人师难求”，希望借此机会向汪老师表示最衷心的感谢！
通过此次课程的学习使我的脑海有多了一份知识的湖泊，我不甚感激，同时也认识到自己的不足。

在之前两年的大学学习生活中自己没有能够更深入的学习专业文化知识，此次《现代加工技术》课程论文的完成也让我深深刻刻的认识到了这一点，在以后的一年多的学习生活中，我一定要加紧理论文化知识的学习，只有把自己的基本功练扎实了才能在以后的实习过程中得心应手，为自己真正走上社会走上工作岗位打下坚实的基础。

2012年3月25日。