關(guān)于綠色制造技術(shù)在機床全生命周期中的應(yīng)用

凌天白上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院，上?！?00072

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關(guān)于綠色制造技術(shù)在機床全生命周期中的應(yīng)用

凌天白
上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院，上海200072

摘要目前機床在制造以及其使用中存在一定的污染問題和資源浪費現(xiàn)象，本研究對其原因進行探討并對目前該技術(shù)在行業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r。研究進一步從設(shè)計流程、選材、使用過程以及回收再創(chuàng)造整個流程進行探討，并對該流程中使用的綠色制造技術(shù)進行探討，分析其使用過程和產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞綠色；制造技術(shù)；機床；全生命周期

目前全球經(jīng)濟發(fā)展的同時也伴隨一定的環(huán)境污染問題，包括資源的過度掠奪和使用都為人類帶來無法彌補的環(huán)境問題，基于可持續(xù)發(fā)展理念，綠色制造技術(shù)成為人類改變工業(yè)領(lǐng)域污染邁出的重要一步。綠色制造技術(shù)是指生產(chǎn)產(chǎn)品在設(shè)計理念、制造流程、外在裝飾方面都遵循綠色環(huán)境和可持續(xù)循環(huán)利用的理念，同時產(chǎn)品在運輸?shù)倪^程中也應(yīng)減少對環(huán)境的污染，產(chǎn)品使用以及回收都應(yīng)使生態(tài)效益與經(jīng)濟效益并重，最大限度保護環(huán)境，減少污染，這就是綠色制造的核心主題，也是目前工業(yè)發(fā)展的必由之路。

機床制造就是將毛坯轉(zhuǎn)換為工業(yè)零件的過程，而這一制造過程不僅會造成能源消耗，也會產(chǎn)生一定的污染物，對環(huán)境造成污染。因此許多研究者開始關(guān)注綠色制造對這一主題，試圖減少機床生產(chǎn)而帶來的環(huán)境污染。但目前關(guān)于這一方面研究還較少，因此本研究以綠色技術(shù)為主題，分析機床生命周期中如何更好使用綠色制造技術(shù)。

1　綠色制造技術(shù)

由于環(huán)境污染帶來的危害日益加重，人們開始意識到綠色制造技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要性。工業(yè)生產(chǎn)在創(chuàng)造財富，提供消費的同時也應(yīng)該保持環(huán)境的協(xié)調(diào)。綠色制造技術(shù)的內(nèi)涵就是將財富、消費與環(huán)境三者結(jié)合，協(xié)調(diào)發(fā)展。綠色制造技術(shù)所涉及的領(lǐng)域不僅是其制造過程也包含環(huán)境和資源問題，不僅要減少制造過程對環(huán)境的影響，也要降低過程中對資源的消耗。綠色制造技術(shù)是在可持續(xù)發(fā)展的主題下，實現(xiàn)經(jīng)濟利益的優(yōu)化以及環(huán)境問題的優(yōu)化雙重目標(biāo)。

2　綠色制造技術(shù)下的機床制造

綠色制造技術(shù)堅持的是可持續(xù)發(fā)展理念，因此在機床設(shè)計、生產(chǎn)過程改進、機床選用、機床制造和機床回收利用等方面進行綠色優(yōu)化和生態(tài)化設(shè)計，從機床制造的微觀細節(jié)出發(fā)實現(xiàn)資源優(yōu)化。

2.1綠色生態(tài)機床的設(shè)計理念

綠色生態(tài)機床的原材料是可再生材料，不僅從原材料的角度出發(fā)，同時也在機床的質(zhì)量和體積考慮，在保證機床質(zhì)量的基礎(chǔ)上通過減輕其體積和降低功率以減少機床消耗，從而減少各種污染廢棄物，以便資源的進一步回收。采用“二八原則”首先機床的80%材料用于保障機床的剛度，另外的材料則用以保障機床的有效運轉(zhuǎn)。而前文提及的可再生材料主要是指一些礦物和人造材料以及復(fù)合材料等保障機床的質(zhì)量同時也降低損耗，并且穩(wěn)定性以及抗震性都較好。

2.2綠色生態(tài)機床的加工過程

由于機床在加工過程中的切削需要一種工業(yè)冷卻液（又被稱為冷削液）。而該種工業(yè)原料的采買、存貯、使用以及處理等都需要專業(yè)技術(shù)和物流系統(tǒng)，因此產(chǎn)生大量費用，并且占到生產(chǎn)成本的是1/10。同時對于工業(yè)冷卻液的使用不當(dāng)會對環(huán)境造成更大程度污染，為了避免污染而產(chǎn)生的處理費用較高。因此綠色制造技術(shù)使用MQL技術(shù)，即使用干切削和減少冷卻潤滑液的使用頻率，保障生產(chǎn)過程中的綠色環(huán)保性。其優(yōu)點在于降低生產(chǎn)成本以及保護環(huán)境；但其弊端是對工業(yè)技術(shù)的精確度要求較高同時由于缺少潤滑和冷卻因此對于應(yīng)用領(lǐng)域也大大限制了。

2.3綠色生態(tài)機床的選用

綠色生態(tài)技術(shù)下的機床選用主要是兩個原則：一是該設(shè)備的綠色環(huán)保性，材料是否是可持續(xù)再生材料；二是加工過程中是否注意綠色環(huán)保性，在現(xiàn)有的資源下零件生產(chǎn)加工是否注意到環(huán)境保護性。綠色制造技術(shù)最為關(guān)注的是機床的質(zhì)量以及環(huán)境的保護，但目前關(guān)于這方面的文獻研究較少，研究中關(guān)于機床選用方面的介紹，是利用灰色關(guān)聯(lián)分析以及層次分析等方法，對單個零件的選擇進行分類介紹。因此關(guān)于綠色生態(tài)機床的選擇研究需要進一步加深，促進綠色制造業(yè)的機床生產(chǎn)。

2.4綠色制造機床的再生產(chǎn)

綠色制造機床的再生產(chǎn)是指資源的回收再利用過程，同樣秉持節(jié)能環(huán)保的理念，使用科技手段，以改進材料性能，使其再次投入使用，不僅降低成本，也實現(xiàn)了節(jié)能節(jié)材的目標(biāo)。材料的再生產(chǎn)在學(xué)科領(lǐng)域被稱之為再制造工程學(xué)科，不僅涉及到材料科學(xué)、機械工程學(xué)、管理學(xué)、環(huán)境學(xué)等眾多學(xué)科，進而融合成為新興學(xué)科，包括產(chǎn)品設(shè)計、制造、質(zhì)量控制以及物流管理等眾多

程序。

2.5綠色制造機床的回收利用

綠色理念下的機床回收是指將廢棄機床拆卸回收以減少和避免對環(huán)境造成污染。機床的回收需要注意兩個要點：一是回收的材料選擇問題，回收材料種類要少，以便拆卸和分類減輕工作量；回收過程中盡量是相同和相容材料以便收集整理；容量小的材料也是較好選擇，因為這類材料處理過程建議且污染少；回收中要避免收集或較少收集有毒和有害的材料，可再生材料也有利于降低成本節(jié)約資源。

3　結(jié)論

機床作為機器制造的基礎(chǔ)，也被稱之為“工作母機”，其功能效用在制造業(yè)是不言而喻的。綠色制造技術(shù)對于制造業(yè)改造使其技術(shù)水平得以提高，同時機器的環(huán)保效益大大增強。將綠色制造技術(shù)運用于機床的整體設(shè)計、制造、使用以及回收等過程，其經(jīng)濟效益也是非常可觀的本文從機床制造的生命周期角度進行探討，以便后期進行深入研究。

參考文獻

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中圖分類號TG6

文獻標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2016）155-0086-01