機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用分析

任國生(重慶起重機(jī)廠有限責(zé)任公司,重慶 400052)

機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用分析

任國生(重慶起重機(jī)廠有限責(zé)任公司,重慶 400052)

當(dāng)前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得的矚目成績,有賴于制造業(yè)在其中所起的作用,機(jī)械加工在我國的制造業(yè)發(fā)展中占有重要的比例,它對于促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。但是機(jī)械加工在發(fā)展成長的過程中也給我國的環(huán)境造成了比較嚴(yán)重的污染,在能源的耗費(fèi)上也較為嚴(yán)重,怎樣解決這一問題成了機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的重要課題。本文主要就當(dāng)前我國的機(jī)械加工綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行深入的研究,希望能夠通過這一研究對機(jī)械加工領(lǐng)域的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

機(jī)械加工 綠色制造 工藝技術(shù)

當(dāng)前機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展,對環(huán)境造成的污染問題已經(jīng)愈來愈嚴(yán)重,通過綠色制造的相關(guān)工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)@一問題得到有效解決,從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。在近些年的可持續(xù)發(fā)展理念的支撐下,綠色發(fā)展不斷的實(shí)現(xiàn)新的突破,在制造業(yè)的發(fā)展中綠色制造工藝技術(shù)也有了很大的進(jìn)步,這對制造行業(yè)的持久發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),在節(jié)約能源方面也取得了很大的成果。

1 綠色制造工藝技術(shù)的基本概述

1.1 綠色制造工藝技術(shù)的涵義

關(guān)于綠色制造工藝主要是從傳統(tǒng)的工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,再通過材料科學(xué)以及控制技術(shù)等對資源進(jìn)行合理科學(xué)的利用,從而來對環(huán)境的污染降到最低[1]。在機(jī)械加工制造中的綠色制造技術(shù)所涵蓋的內(nèi)容是多方面的,首先是減少對物料資源的消耗技術(shù),對可再生能源以及清潔能源的使用技術(shù),降低消耗技術(shù),還有就是對廢棄物再生和利用的技術(shù),對有害廢氣物以及排放物減少的技術(shù),這些技術(shù)的綜合性運(yùn)用就能夠達(dá)到綠色制造工藝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 綠色制造工藝技術(shù)的特點(diǎn)分析

和傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝技術(shù)相比較而言,綠色制造工藝技術(shù)有著自身的顯著特點(diǎn),這一技術(shù)是在可持續(xù)發(fā)展的理念基礎(chǔ)上得到發(fā)展的,并以此為目的[2]。我國的環(huán)境保護(hù)以及資源的節(jié)約意識在不斷的加強(qiáng),這也通過綠色制造工藝技術(shù)的發(fā)展能夠得到充分的體現(xiàn),它在和傳統(tǒng)的制造工藝相結(jié)合的情況下,通過可持續(xù)發(fā)展的理念進(jìn)行指導(dǎo),從而有效的對傳統(tǒng)的工藝技術(shù)的不足進(jìn)行了突破,最大化的減少了對環(huán)境的污染,在資源上也得到了節(jié)約。

2 機(jī)械加工中的影響因素分析及優(yōu)化

2.1 機(jī)械加工中的影響因素

在機(jī)械加工中的影響因素是多樣化的,其中工藝參數(shù)對資源消耗和環(huán)境產(chǎn)生的影響比較重要。工藝參數(shù)有切削的速度以及進(jìn)給量和切削的深度等,他們對于切削的工藝規(guī)程比較的重要,例如切削制造這一環(huán)節(jié),當(dāng)所輸入的工藝參數(shù)不同的時(shí)候其切削的快慢和深度也是不同的。

還有就是綠色制造工藝路線對于制造資源的消耗和環(huán)境也會產(chǎn)生影響,由于綠色工藝路線的不同,在制造資源、環(huán)境污染方面也會存在著一定的差異,工藝的方法不同,制造的機(jī)理也會有所不同,同時(shí)在物料以及能量的消耗方面也會因?yàn)楣に嚨姆椒ā⒓夹g(shù)的完善程度而存在一定的差異[3]。機(jī)床的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整對于制造的資源消耗和環(huán)境也會造成影響,由于工藝的方法和機(jī)床之間是多對多的關(guān)系,對同一零件安排在不同的機(jī)床上進(jìn)行加工,由于組合方式不同,對于能量的消耗總量也會不同,對于環(huán)境的影響程度也有著很大的差別。

2.2 機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的優(yōu)化

機(jī)械制造的過程是對資源造成浪費(fèi)以及對環(huán)境造成影響的最為主要的因素,對其制造的過程進(jìn)行優(yōu)化能夠有效的降低資源的消耗以及對環(huán)境的污染。對于綠色制造的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,這是比較重要的一個(gè)技術(shù),通過對零件制造的加工工藝的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化從而達(dá)到物料的最低消耗目的,對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化基本都是針對制造加工的工藝而言的,這樣能夠使制造的過程優(yōu)化的有效運(yùn)行[4]。

在工藝路線方面進(jìn)行優(yōu)化,是對工藝設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行確定的關(guān)鍵,這也是最為困難的一個(gè)環(huán)節(jié),要能夠建立一種綠色制造工藝的路線決策模型,從而有效的減少廢棄物的排放以及污染,減少資源的消耗。最后就是對多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化,采取優(yōu)化機(jī)床對零件進(jìn)行加工,充分的利用現(xiàn)有的設(shè)備。

3 綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的具體運(yùn)用

按照節(jié)約的工藝技術(shù)能夠?qū)⒕G色制造工藝技術(shù)應(yīng)用在少無切削加工技術(shù)以及新型特種加工技術(shù)和干式加工技術(shù)這幾個(gè)重要的方面。在機(jī)械加工過程中,綠色制造工藝技術(shù)最為主要的是在切削以及磨削方面,通過干磨削以及干切削這一方法來實(shí)行加工的,對于這一方法的應(yīng)用是能夠在所有的材料加工中進(jìn)行實(shí)施的。

首先從干切削的方面來看,這一加工的方法比較多樣,例如干鉆削、干銑削、齒輪干式加工、干車削等等。其中應(yīng)用最多的是干車削。在具體的加工過程中,對絲杠進(jìn)行加工的時(shí)候,要先在軟的工件上加工出螺紋,然后再將帶有螺紋的工件淬硬,從而便于逐件的精磨,這樣加工一根絲杠就需要將近一百七十個(gè)小時(shí),為了能夠在實(shí)際的生產(chǎn)效率上得到有效的提高,就采取了PCBN刀具來進(jìn)行旋風(fēng)銑削加工,這樣就大大的提高了金屬切除率加工的時(shí)間效率提高了將近一百倍[5]。而在干磨削的加工過程中,采用了比較有效的強(qiáng)冷風(fēng)磨削,它主要就是通過冷熱交換器將壓縮空氣通過液氮冷卻到零下一百一十?dāng)z氏度,在通過噴嘴噴到磨削的點(diǎn)上,在壓縮低溫的情況下,工件的變形就相對較小。經(jīng)過CBN砂輪強(qiáng)冷風(fēng)磨削技術(shù)的應(yīng)用下,磨削的效率也得到了很大程度上的提高。

另外就是綠色清潔表面技術(shù)的應(yīng)用,這一技術(shù)在實(shí)際的機(jī)械加工過程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,在汽車零部件和刀具的表面清潔有著很有效的作用。優(yōu)質(zhì)的清潔表面技術(shù)有離子束輔助鍍膜技術(shù)以及新型的節(jié)能表面涂裝,這兩種技術(shù)對于傳統(tǒng)的清潔表面技術(shù)有著很大的突破,能夠在清潔的表面上工作更為方便,節(jié)省大量的材料,對所清潔的零部件的耐腐蝕性也在很大的程度上得到了提高,對于清潔儀器的使用時(shí)限得到了延長。

在風(fēng)冷卻切削技術(shù)方面的應(yīng)用是把從空氣供應(yīng)源在除濕器將水分除去之后,進(jìn)入空氣的冷卻器冷卻到零下三十?dāng)z氏度的時(shí)候,經(jīng)過絕熱管在通過風(fēng)嘴把冷風(fēng)輸送到切削的部位,然后再向加工點(diǎn)噴上少量的無害植物油,這樣能夠達(dá)到防銹以及起到潤滑的作用。另外就是在風(fēng)嘴的對面設(shè)有集塵裝置可以通過這一裝置進(jìn)行對風(fēng)塵和廢屑加以收集,再通過過濾器把切屑進(jìn)行過濾掉。

綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工供熱的工藝中也能夠得到應(yīng)用,供熱的過程中會產(chǎn)生廢氣,這對于大自然會造成一定的污染,通過對各種的脫水器上安裝能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)的閥門,再采取新的技術(shù)進(jìn)行安裝新的蒸汽控制的裝置,對各種技術(shù)進(jìn)行綜合性的應(yīng)用,從而能夠使得蒸汽得到有效的控制,從而達(dá)到能量消耗的減少以及利用率的提高。綠色制造工藝技術(shù)在這一過程中的應(yīng)用主要是從對能源的節(jié)約為出發(fā)點(diǎn)的,這樣對于環(huán)境的保護(hù)也起到了很大的作用。

4 結(jié)語

機(jī)械加工在當(dāng)前我國的發(fā)展已經(jīng)取得了卓越的成績,通過綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用,使得這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是有著美好的前景。這一技術(shù)作為新的事物出現(xiàn),還存在著諸多的問題需要進(jìn)一步的改善,相信在逐漸的發(fā)展中對綠色制造工藝會更加的完善。

[1]于崇飛.解析新時(shí)期背景下機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的綠色設(shè)計(jì)法[J].科技致富向?qū)?2013(30):106.

[2]靳瑜,張金華,盧良清.綠色設(shè)計(jì)方法論在材料科學(xué)中的應(yīng)用探討[J].綠色科技,2013(6):287-289.

[3]曹振江.綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].電子制作,2013,(10):196.

[4]禹韜,徐小明,張曉璐,肖圣龍,蘇長勝.機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的研究[J].機(jī)電工程技術(shù),2013,(04):80-82.

[5]吳劍峰,高超學(xué).綠色設(shè)計(jì)與制造在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,(10):88-89.