綠色機(jī)械加工的特點(diǎn)及其發(fā)展應(yīng)用分析

鄺樹炳

摘要：隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，制造業(yè)特別是機(jī)械加工行業(yè)中的環(huán)境污染以及能源浪費(fèi)現(xiàn)象越來越少突出。本文對綠色機(jī)械加工的含義進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對綠色機(jī)械加工的特點(diǎn)以及未來發(fā)展趨勢做了全面的闡述。

關(guān)鍵字： 綠色機(jī)械加工 切削液環(huán)境保護(hù)

1. 綠色機(jī)械加工的含義

從上世紀(jì)七十年代起，全球工業(yè)制造行業(yè)飛速發(fā)展，從而導(dǎo)致了世界范圍內(nèi)的環(huán)境問題日益突出，工業(yè)化帶來的環(huán)境破壞與環(huán)境污染給全球的環(huán)境保護(hù)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。從另一方面來講，工業(yè)生產(chǎn)消耗了大量的地球資源，特別是對于不可再生資源的消耗浪費(fèi)使人類的可持續(xù)發(fā)展面臨著巨大的考驗(yàn)。對于機(jī)械加工行業(yè)而言，由于其自身直接消耗自然資源并且產(chǎn)生加工廢物，因此如何使機(jī)械加工更加清潔高效也成為人們越來越重視的一項(xiàng)課題。因此，綠色機(jī)械加工這一概念也被順理成章的提了出來。綠色機(jī)械加工與傳統(tǒng)機(jī)械加工相比具有三大優(yōu)點(diǎn)。首先，相對于傳統(tǒng)機(jī)械加工來講，綠色機(jī)械加工的資源利用率明顯提高，綠色機(jī)械加工需做到程序精簡、能源利用高效；其次，綠色機(jī)械加工注重對環(huán)境的保護(hù)，綠色機(jī)械加工盡量避免使用切削液等對環(huán)境污染較強(qiáng)的污染源；再次，綠色機(jī)械加工對人體健康危害較小，傳統(tǒng)機(jī)械加工過程較容易形成對人體有害的煙霧、粉塵以及噪聲，這些污染源會對人體的呼吸系統(tǒng)、聽力系統(tǒng)等造成嚴(yán)重的傷害，而綠色機(jī)械加工方式力求最大限度的減小這些危害。

由于環(huán)境污染日益嚴(yán)重，世界各個國家都提出了相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)及治理措施，但這些都是一些治標(biāo)措施，不能從根本上解決問題。采用綠色機(jī)械加工方式對于環(huán)境保護(hù)來講是一項(xiàng)治本措施，它能夠從根本上解決一系列環(huán)境污染與破壞的問題，使得資源利用率更高，環(huán)境的受污染程度大大降低并且人類自身健康也可以得到很好地保證。

2. 綠色機(jī)械加工的特點(diǎn)分析

當(dāng)今綠色機(jī)械加工方式主要有兩種，分別為自然綠色機(jī)械加工方式以及輔助綠色機(jī)械加工方式，而輔助綠色機(jī)械加工方式又分為射流加工以及噴霧加工兩種。下面我們主要對這幾種加工方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.1自然綠色機(jī)械加工技術(shù)

自然綠色機(jī)械加工是指完全利用自然條件對機(jī)械加工進(jìn)行處理，不用其他人為手段進(jìn)行冷卻，我們通常采用的綠色機(jī)械加工方式為干切削加工。對于干切削技術(shù)來講，國外運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)更加普遍，德國的制造行業(yè)采用這一技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)占到了百分之二十。然而，由于干切削技術(shù)在進(jìn)行機(jī)械加工時不采用切削液，所以相應(yīng)的冷卻潤滑等工序需要特殊處理。另外，在采用干切削技術(shù)時，零件的溫度上升十分迅速，刀具的使用壽命變短同時導(dǎo)致加工出的零件質(zhì)量變差。所以，要想優(yōu)化干切削技術(shù)存在的這些弊端，需要對整個機(jī)械加工過程進(jìn)行改良，主要包括對切削刀具的改良以及對機(jī)床工件的工藝質(zhì)量的提高。另外，由于干切削在加工過程中沒有切削液，也造成了一定程度的粉塵污染，這些粉塵污染也會對操作者的身體健康帶來極大的危害。

2.2輔助綠色機(jī)械加工技術(shù)

所謂的輔助綠色機(jī)械加工技術(shù)與自然綠色機(jī)械加工相對，它采用潤滑油等介質(zhì)對加工過程進(jìn)行潤滑以及降溫。從介質(zhì)不同的角度講，主要分為噴霧加工和射流加工。

（1）噴霧加工

噴霧加工的原理是通過高壓設(shè)備將霧狀的介質(zhì)噴射到需要切削的部位上，以此對零部件進(jìn)行潤滑和冷卻。由于高壓噴霧自身的優(yōu)越性，霧狀介質(zhì)可以良好的與切削區(qū)域相結(jié)合，從而大大提高了切削液的滲透性并且使切削過程中的摩擦力以及摩擦產(chǎn)生的熱能降到最低。

（2）射流加工

射流加工指的是通過將冷卻介質(zhì)噴射到機(jī)械零件加工表面使得機(jī)械加工區(qū)域得到潤滑以及冷卻。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，射流加工還分為氣體射流加工以及液體射流加工。

對于氣體射流加工技術(shù)來講，他的冷卻介質(zhì)采用氣態(tài)的形式，常用氣態(tài)冷卻介質(zhì)主要為氮?dú)饣蛘呖諝?。?dāng)采用氮?dú)馍淞骷庸すに嚂r，將液氮噴射到機(jī)械加工表面，通過液氮?dú)饣鼰岬奶匦赃_(dá)到冷卻降溫的作用。由于大氣中含有大量的氮?dú)猓虼藢σ旱闹苽浔容^方便而且成本比較低。當(dāng)冷卻完畢后氣態(tài)氮?dú)饪梢灾苯优欧诺酱髿庵校粫o大氣產(chǎn)生任何污染。采用空氣作為冷卻介質(zhì)原理相似，通過液態(tài)空氣的氣化來對機(jī)械加工表面進(jìn)行冷卻，成本比較低而且不對環(huán)境造成任何危害。

對于液體射流加工技術(shù)來講，他是在傳統(tǒng)澆筑冷卻技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)并采用集中冷卻的方式對機(jī)械加工區(qū)域進(jìn)行潤滑與冷卻。當(dāng)今應(yīng)用比較成熟的液體射流加工技術(shù)為最佳流量潤滑技術(shù)，對于液體噴射的流量由相應(yīng)的機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，所使用潤滑油中的切削液含量比較低并且使用完畢后容易揮發(fā)，這不僅極好的保護(hù)了環(huán)境同時也大大降低了處理成本。

3. 綠色機(jī)械加工的發(fā)展應(yīng)用

當(dāng)今綠色機(jī)械加工技術(shù)正在朝著智能化集成化以及柔性化的方向發(fā)展。綠色機(jī)械加工技術(shù)要實(shí)現(xiàn)資源消耗最少以及環(huán)境污染最小的目標(biāo)，就要求綠色機(jī)械加工技術(shù)需要采用智能控制方式，對機(jī)械加工過程中冷卻介質(zhì)的用量以及處理區(qū)域進(jìn)行過程控制，以此提高生產(chǎn)效率以及材料利用率，同時減少或者消除環(huán)境污染。其次，綠色機(jī)械加工技術(shù)還需要實(shí)現(xiàn)集成化，即通過網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)對生產(chǎn)過程中的設(shè)備管理系統(tǒng)、質(zhì)量控制系統(tǒng)以及物能資源系統(tǒng)等進(jìn)行互聯(lián)集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營的整體集成化。對于綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用，是當(dāng)今機(jī)械加工領(lǐng)域的一個方向。當(dāng)今主要應(yīng)用的領(lǐng)域多在擊機(jī)床加工生產(chǎn)以及鑄件鍛造等金屬制造領(lǐng)域。綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用會受到行業(yè)中其他技術(shù)發(fā)展水平的影響，相信隨著我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域水平的不斷提高，綠色機(jī)械加工的應(yīng)用會越來越廣泛。

4.結(jié)論

雖然綠色機(jī)械加工技術(shù)相對于傳統(tǒng)機(jī)械加工方法來講，無論在經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)境保護(hù)方面都具有比較明顯的優(yōu)勢，但是綠色機(jī)械加工發(fā)展還不是很完善，有很大的提升空間。但是隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們完全有理由相信綠色機(jī)械加工技術(shù)會隨著自身的完善而獲得更加廣泛的應(yīng)用。

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