論述機(jī)械加工制造中的低碳制造工藝

陳敏潔 堵鵬鑫

摘要：在成為“中國制造2025”的制造強(qiáng)國戰(zhàn)略中，綠色制造業(yè)占有著非常重要的位置，它不僅能提高產(chǎn)業(yè)的競爭力，在市場中發(fā)展中也能穩(wěn)定綠色制造工業(yè)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;低碳制造;工藝分析

中圖分類號(hào)：TH122? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

科技的快速發(fā)展，為機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展提供了有效的助力，更多先進(jìn)設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械制造行業(yè)中，使機(jī)械制造質(zhì)量與效率大幅度提升。市場需求、行業(yè)發(fā)展對(duì)機(jī)械性能提出了更高的要求，使機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要達(dá)到合理化要求，從而使機(jī)械產(chǎn)品的性能不斷提升。在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，要保障設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際工藝需求相符合，從而使機(jī)械產(chǎn)品滿足市場需求，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1低碳機(jī)械加工制造工藝類型

1.1環(huán)境友好型

在機(jī)械的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因?yàn)槠涮砑拥囊恍┕I(yè)原料，對(duì)環(huán)境造成了長時(shí)間難以降解的污染垃圾。機(jī)械在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)，也將有危害性的化學(xué)物質(zhì)輸出了，比如：廢氣、廢液、噪音等。對(duì)此，我國也加大了力度管控，也因此提出了環(huán)保型工藝的加工和生產(chǎn)，保證操作期間都能進(jìn)行綠色操作，做到將廢氣物質(zhì)的排放量降到最低，努力創(chuàng)造出更好的生態(tài)環(huán)境。甚至可以將資源進(jìn)行二次利用，這樣不僅避免了浪費(fèi)資源，也確保了工藝制造的高效率。

1.2能源節(jié)約型

在工業(yè)生產(chǎn)中，能及時(shí)有效的對(duì)消耗中的資源進(jìn)行利用，在工加工的這個(gè)過程中，不僅避免了浪費(fèi)資源，也將其轉(zhuǎn)化為了動(dòng)力能源，從機(jī)械制造業(yè)的角度來看，這也是機(jī)械制造業(yè)最關(guān)注的話題之一。對(duì)照以往的工業(yè)發(fā)展中，工藝生產(chǎn)的過程中，將大多數(shù)能源都浪費(fèi)掉了，這主要是因?yàn)?，機(jī)械在生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生摩擦帶來一些熱能，能量的消耗必然會(huì)帶來對(duì)環(huán)境的影響，比如它所產(chǎn)生的噪音、廢物等，這些廢物的排出，都對(duì)周邊的自然環(huán)境造成了污染。因此，對(duì)于制造業(yè)來說，都因要求設(shè)備供應(yīng)商對(duì)現(xiàn)代化科技技術(shù)不斷專研，開發(fā)出更符合環(huán)保理念的產(chǎn)品，讓新型設(shè)備能夠最大化降低噪音和減少耗能。

1.3原料節(jié)省型

對(duì)于新型的生產(chǎn)技術(shù)，其主要目的是采用以節(jié)約資源為主的工藝技術(shù)，這將顛覆原來的傳統(tǒng)工業(yè)，環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)，可以從根源上對(duì)能源進(jìn)行有效利用，這無論是對(duì)工藝的生產(chǎn)，還是生產(chǎn)技術(shù)而言，都是經(jīng)過合理分析的，并對(duì)原材料進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，以此來減少材料使用過程中對(duì)環(huán)境造成的危害，做到環(huán)保，也使整體的操作成本大大降低，減少了資源的消耗。比如：油霧回收的技術(shù)，它將油霧轉(zhuǎn)化成液態(tài)，再送回到工業(yè)機(jī)床中重新使用，很大程度上節(jié)約了成本。

2低碳制造理論在機(jī)械造行業(yè)中的技術(shù)應(yīng)用

2.1強(qiáng)化機(jī)械加工生產(chǎn)廢棄物回收

機(jī)械加工廢棄物的清理及處置，包括對(duì)金屬及非金屬切削碎屑、廢油的控制。對(duì)于工業(yè)垃圾的回收利用，主要是為了避免資源的浪費(fèi)，降低污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，也是目前工業(yè)制造業(yè)最急需解決的問題之一，需要對(duì)加工產(chǎn)生的廢液有效洗滌，及時(shí)地對(duì)廢氣做好凈化處理，在根源問題上有效地解決，避免污染擴(kuò)大。除此之外，還需要加強(qiáng)對(duì)噪音污染、熱能散失等，采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，能夠有效地降低噪音，及時(shí)地對(duì)工業(yè)廢氣凈化處理，把有害的氣體逐漸地轉(zhuǎn)化成無污染的氣體，最后對(duì)其合理地排放。但是，這一流程也需要充足的資金支持，那么就需要做好相應(yīng)的預(yù)算工作。也有一些企業(yè)會(huì)把組織經(jīng)濟(jì)效益看得比較重，會(huì)把生產(chǎn)區(qū)域選擇在荒無人煙出，就會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了有害物質(zhì)及氣體隨意地排放，嚴(yán)重地污染了生態(tài)環(huán)境，那么就需要相關(guān)部門加強(qiáng)管理，有嚴(yán)格的要求與制度，對(duì)產(chǎn)生污染型的企業(yè)及時(shí)地整治、關(guān)閉，使越來越對(duì)的企業(yè)能夠重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，節(jié)約能源，促進(jìn)我國的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2設(shè)計(jì)理念以綠色制造為核心

分析國內(nèi)外機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，綠色制造工藝已經(jīng)成為現(xiàn)在及未來的發(fā)展方向。因此，要提高機(jī)械設(shè)計(jì)合理化的要求，必須改變以往的設(shè)計(jì)理念，以綠色制造工藝?yán)砟顬樵O(shè)計(jì)核心。另外，在融入綠色環(huán)何理念的同時(shí)，還要注重企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)必然是綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)結(jié)合，才能使企業(yè)發(fā)展?jié)M足市場需求，推動(dòng)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。在實(shí)施綠色機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過以下兩方面實(shí)施：首選，站在材料的角度。縱觀大部分企業(yè)生產(chǎn)過程可知，原材料浪費(fèi)現(xiàn)象已經(jīng)是普遍性的問題，原材料浪費(fèi)的同時(shí)也在消耗著企業(yè)的生產(chǎn)成本，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。機(jī)械設(shè)計(jì)中，要先掌握原材料的類型、特點(diǎn)，分析剩余、多余的原材料如何再有效利用，再根據(jù)分析結(jié)果融入設(shè)計(jì)方案中，從而降低材料浪費(fèi)率，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的要求。其次，加大綠色材料的使用。新型綠色材料已經(jīng)逐漸深入原材料市場中，表明環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)下各領(lǐng)域發(fā)展的主題。在設(shè)計(jì)時(shí)，可以加大綠色材料的使用范圍，將可降解材料、無污染材料融入設(shè)計(jì)中，從而提高產(chǎn)品的環(huán)保性能，進(jìn)一步提升企業(yè)在市場中的競爭力。

2.3輕量化設(shè)計(jì)

機(jī)械加工中輕量化設(shè)計(jì)指的是，經(jīng)過綜合參考機(jī)械成品重量、生產(chǎn)加工成本、產(chǎn)品性能，以及配套設(shè)備的一種設(shè)計(jì)手段?，F(xiàn)階段，輕量化設(shè)計(jì)在很多機(jī)械制造、機(jī)械加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，比如說，船舶制造、火車制造、汽車制造以及軍工行業(yè)，特別是在機(jī)械加工中使用效果明顯。主要是因?yàn)椋p量化設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)如下：

第一點(diǎn)，輕量化設(shè)計(jì)可以降低原料，以及生產(chǎn)中的能源消耗，提升了資源的利用率，有利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展;第二點(diǎn)，減輕機(jī)械加工中能源和原材料的碳和污染物的排放，能夠達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的功效;第三點(diǎn)，它可以減小噪聲，進(jìn)而避免了噪聲對(duì)環(huán)境的污染。比如，在2007版的奧迪TT跑車身上，就能夠較完整的展現(xiàn)其設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。在該車型的制造中，奧迪公司應(yīng)用了輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)，通過將鋼材和鋁進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，降低了TT跑車自重。并且，它可以降低TT跑車在運(yùn)行過程中廢氣的排放，能夠節(jié)約資源，保護(hù)社會(huì)環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展理念。

2.4引入機(jī)械加工清潔生產(chǎn)技術(shù)

在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中，工業(yè)制造業(yè)一直都遵循著低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、高回收的原則，采取綠色制造的工藝技術(shù)，為其穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，能夠?qū)υO(shè)備、技術(shù)方面的雙向提升，提高了工藝加工的精確性與質(zhì)量。綠色低碳機(jī)床工藝其自身的主要優(yōu)勢，就是操作的過程簡單方便，能夠?qū)υ筒牧霞庸べ|(zhì)量，根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)需求，最大化地滿足相關(guān)要求。例如，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行大量加工的過程中，機(jī)床會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，長時(shí)間的使用熱量會(huì)持續(xù)升高，最終會(huì)導(dǎo)致機(jī)床本身發(fā)生變形，采用低碳機(jī)床加工工藝，通過引進(jìn)干加工機(jī)床模式，不僅能夠帶走機(jī)床生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的熱量，而且還能夠提高整體的精確度，結(jié)合冷卻系統(tǒng)與隔熱系統(tǒng)的使用，加強(qiáng)了對(duì)機(jī)床的保護(hù)，能夠使其正常地高效運(yùn)行。

結(jié)束語

總而言之，雖然機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展加快了世界經(jīng)濟(jì)的變革與發(fā)展，但也帶來了能源和環(huán)境的危機(jī)。在這種情況下，低碳制造是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)、環(huán)境惡化的重要對(duì)策。實(shí)施低碳制造，首先要從理論出發(fā)，全面推行低碳制造理論;其次，要在理論基礎(chǔ)上提出對(duì)應(yīng)策略，從能耗、污染等角度進(jìn)行低碳改進(jìn)。這些都需要我們繼續(xù)對(duì)低碳制造理論及技術(shù)在機(jī)械加工制造過程中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]胡科元.機(jī)械加工制造中的綠色工藝技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（04）：164，168.

[2]陳革.分析機(jī)械加工過程中低炭制造相關(guān)理論和技術(shù)方法的應(yīng)用探索[J].中國機(jī)械，2014，24（2）：226-227.

[3]靳潤澤.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（02）：151-152.