面向機(jī)械加工工藝規(guī)劃的綠色制造技術(shù)研究

曹小強(qiáng)

摘要：機(jī)械加工在給人類(lèi)創(chuàng)造大量財(cái)富的同時(shí)，加工過(guò)程中產(chǎn)生的各種環(huán)境污染問(wèn)題也影響著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。綠色制造技術(shù)依托綠色工藝規(guī)劃，減少在加工過(guò)程中對(duì)資源的消耗和污染物的排放。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 工藝規(guī)劃 綠色制造

隨著當(dāng)前環(huán)境的日益惡化，降低機(jī)械加工過(guò)程中的能源消耗和污染物排放是當(dāng)前環(huán)保工作的重點(diǎn)。實(shí)施綠色制造不僅是構(gòu)建和諧生態(tài)體系的需要，而且也是降低機(jī)械加工成本的重要途徑，因此機(jī)械加工過(guò)程綠色制造技術(shù)是機(jī)械加工主要發(fā)展趨勢(shì)。

1 綠色制造技術(shù)的概述

1.1 綠色制造技術(shù)的概念。綠色制造技術(shù)就是通過(guò)調(diào)整機(jī)械加工的工藝、技術(shù)以及手段等將機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、包裝以及使用等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的影響降低到最小，同時(shí)得到資源的最大應(yīng)用化，促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 綠色制造技術(shù)包含的內(nèi)容。基于綠色制造技術(shù)在機(jī)械加工對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的最小負(fù)面影響，其主要包含以下幾個(gè)方面：一是減少對(duì)物料資源的浪費(fèi)技術(shù)，根據(jù)機(jī)械加工的具體要求合理選擇物料，避免物料出現(xiàn)浪費(fèi)；二是廢物物的再回收利用技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的下腳料要再回收合理利用；三是減低有害氣體以及物體的排放，減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞；四是可再生能源技術(shù)。

2 機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)能源和環(huán)境的影響分析

機(jī)械加工是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械制造過(guò)程主要通過(guò)去除零件材料實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品性能，在機(jī)械加工去除材料時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，因此為構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)能源和環(huán)境的負(fù)面影響。

2.1 機(jī)械加工中的資源能源消耗。具體到機(jī)械加工過(guò)程中，資源能源消耗主要包括：物料消耗和能源消耗。在機(jī)械加工中由于原材料在生產(chǎn)資源中占據(jù)很大的比例，因此加強(qiáng)物料的消耗研究是提高資源利用率的關(guān)鍵，在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)一定的加工后，原材料的重量會(huì)降低很多，而流失的重量就屬于原料消耗，比如在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的切割、鏜孔時(shí)所產(chǎn)生的料頭、刨花等都是不可避免的，但是通過(guò)工藝改良可以降低這些物料的消耗。

2.2 機(jī)械加工中的環(huán)境影響分析。機(jī)械加工中對(duì)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。廢棄物對(duì)環(huán)境的影響主要有：固體廢棄物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角余料，而這些邊角余料的擺放等有可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)赝寥赖某煞?，造成土壤重金屬超?biāo)；廢液對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的廢液如果處理不善不僅會(huì)給環(huán)境造成影響，還會(huì)對(duì)人體的健康形成威脅。二是噪音對(duì)環(huán)境的影響。機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音，如果不能很好地控制噪音就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害：干擾人們的正常生活、損害人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)等。在機(jī)械加工過(guò)程中噪音主要來(lái)源于機(jī)床設(shè)備的噪音。機(jī)床在加工工藝時(shí)因?yàn)閭鲃?dòng)齒輪、傳動(dòng)皮帶以及軸承的不斷工作而產(chǎn)生各種噪音，噪音的產(chǎn)生是機(jī)械加工過(guò)程中顯著的特性；機(jī)械加工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生噪音。機(jī)械加工過(guò)程中也會(huì)因?yàn)閷?duì)原材料的切割、鉆孔等工序而產(chǎn)生噪音，這種噪音大小與機(jī)械加工材料有直接的關(guān)系。

3 綠色制造技術(shù)的優(yōu)化

基于機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響，應(yīng)該大力發(fā)展綠色制造技術(shù)，通過(guò)綠色制造技術(shù)改善機(jī)械加工過(guò)程中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題：

3.1 優(yōu)化綠色制造技術(shù)工藝參數(shù)。工藝參數(shù)優(yōu)化是綠色制造工藝過(guò)程規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)對(duì)零件加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)物料消耗最低化的目的，基于在機(jī)械加工中工藝參數(shù)對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量、消耗以及噪音等方面的影響，綠色制造技術(shù)選擇的工藝參數(shù)要綜合考慮這些因素，并且要通過(guò)對(duì)多種參數(shù)方案進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià)，選出最優(yōu)化的加工工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的低物料消耗。

3.2 綠色制造工藝路線的優(yōu)化。工藝路線是機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的重要步驟，合理的工藝路線不僅能夠大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的要求，通過(guò)優(yōu)化工藝路線可以降低一些不必要的機(jī)械加工，有效地降低了能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。比如在機(jī)械加工中采取少無(wú)切削生產(chǎn)工藝的精鍛、精沖等近似成型的工藝不僅能夠提高原材料的使用效益，還能降低污染物的排放，并且通過(guò)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，降低了設(shè)備與能源的消耗。

3.3 采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)。機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)綠色制造，從根本角度講需要改善零件加工過(guò)程的機(jī)床設(shè)備：一是要改進(jìn)機(jī)床加工技術(shù)，提高機(jī)床加工設(shè)備與環(huán)境的相適應(yīng)程度，滿(mǎn)足機(jī)床加工與環(huán)境和諧發(fā)展的要求；二是要優(yōu)化配置機(jī)床設(shè)備，通過(guò)采取合理的組合方式降低無(wú)功率生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的綠色性目的。比如在生產(chǎn)過(guò)程中，有的機(jī)床加工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)功率作業(yè)，造成機(jī)械設(shè)備的消耗。因此通過(guò)采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)對(duì)工件和機(jī)床的合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)總體能量消耗的降低。

3.4 加強(qiáng)機(jī)械加工綠色制造的評(píng)價(jià)。機(jī)械加工綠色制造的關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的最大化，而評(píng)價(jià)綠色制造技術(shù)效果的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)機(jī)械加工綠色制造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，重點(diǎn)對(duì)加工時(shí)間、加工質(zhì)量、加工成本、資源利用率以及環(huán)境影響進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響分析，制定出機(jī)械加工的綠色技術(shù)實(shí)施方案，通過(guò)綠色制造技術(shù)能夠大大提高原材料的利用率和減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。

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