綠色設(shè)計(jì)在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用

徐學(xué)彬，姜世民

（1.齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

綠色設(shè)計(jì)在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用

徐學(xué)彬1，姜世民2

（1.齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

機(jī)床是機(jī)械制造階段比較重要的組成部分，其性能的好壞直接決定機(jī)械產(chǎn)品的最終質(zhì)量和使用壽命。傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)與制造不僅會加劇能源的使用和浪費(fèi)，而且還會給環(huán)境造成一定的危害，因此在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)與制造過程中可以引入綠色設(shè)計(jì)的理念，其可以更好地推動我國機(jī)床設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展。

綠色設(shè)計(jì)；機(jī)床設(shè)計(jì)；制造；應(yīng)用

機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造在我國工業(yè)發(fā)展歷程中起到了決定性的作用，但是隨著我國開始重視環(huán)保意識，傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)與制造已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展要求，因此需要對其進(jìn)行改進(jìn)。而將綠色設(shè)計(jì)理念引入到機(jī)床設(shè)計(jì)與制造之中，不僅能夠滿足機(jī)械制造需求，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 綠色設(shè)計(jì)和綠色制造的概述

（1）綠色設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)通常以產(chǎn)品周期為前提，開展綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，而且該過程中還需要對產(chǎn)品的回收性、拆卸性、維護(hù)性等給予足夠的關(guān)注。綠色設(shè)計(jì)要求按照綠色環(huán)保的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行，最終結(jié)果是為了構(gòu)建一個綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)體系。實(shí)際上，綠色設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是降低資源的消耗率，從源頭處降低廢棄物的排放，以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境保護(hù)的目的。綠色設(shè)計(jì)最重要的一個特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)對自然資源的有效保護(hù)，緩解地球資源枯竭，維持自然生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。

（2）綠色制造。綠色制造屬于新研發(fā)的機(jī)械制造模式，在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)中，引入綠色制造不僅可以降低對環(huán)境的影響，而且還能提高資源的利用效率。同時綠色制造過程中，引入了各類綠色環(huán)保理念，大大降低了對資源和能源的消耗，達(dá)到企業(yè)利益的最大化。

2 機(jī)床綠色設(shè)計(jì)與制造中存在的問題

（1）技術(shù)的局限性。在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)與制造過程中，引入綠色設(shè)計(jì)理念雖然可以達(dá)到一定的效果，但是在技術(shù)方面存在一定的缺陷。在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)與制造過程中，如果缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，就不可能規(guī)劃出比較完備的綠色設(shè)計(jì)方案，從而導(dǎo)致綠色設(shè)計(jì)在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中無法得到有效的運(yùn)用。

（2）適用性的問題。我國大部分企業(yè)的機(jī)床設(shè)計(jì)與制造還在沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，無法更好的適應(yīng)綠色設(shè)計(jì)理念，而且機(jī)床設(shè)計(jì)與制造是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，部分環(huán)節(jié)需要進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)，因此無法更好地引用綠色設(shè)計(jì)理念。

（3）時效性的問題。雖然綠色設(shè)計(jì)開始在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中得到應(yīng)用，但是其無法更好的跟上機(jī)床設(shè)計(jì)發(fā)展步伐，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中一些環(huán)節(jié)存在比較嚴(yán)重的時效性問題，要求對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的收集和更新。同時機(jī)床設(shè)計(jì)與制造各個環(huán)節(jié)非常復(fù)雜，即使實(shí)施下來也會存在一定的時間差，從而存在比較嚴(yán)重的時效性問題。

3 綠色設(shè)計(jì)在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

（1）機(jī)床的綠色設(shè)計(jì)。①減量化設(shè)計(jì)。為了保證機(jī)床設(shè)計(jì)與制造的完整性，需要確保機(jī)床機(jī)構(gòu)緊密的銜接在一起，從而更好的滿足機(jī)床設(shè)計(jì)與制造綠色理念需求。同時，在機(jī)床設(shè)計(jì)各個環(huán)節(jié)，還需要對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，對各個部件的規(guī)格進(jìn)行精確的計(jì)算，從而在確保機(jī)床產(chǎn)品性能的同時，還可以有效的降低原材料和零部件的使用量。②環(huán)保型設(shè)計(jì)。在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，通過對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，可以在一定程度上提高機(jī)床的綠色性能。例如，用鋼板焊接來取代傳統(tǒng)的鑄造，不僅能夠減少機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)階段對環(huán)境的影響，而且還能夠優(yōu)化機(jī)床產(chǎn)品的鑄造工藝，從而避免飛濺現(xiàn)象的發(fā)生。同時還能夠延長機(jī)油的循環(huán)利用率，有效的避免了對環(huán)境造成的熱污染。③數(shù)控化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，傳動系統(tǒng)是其中比較重要的組成部分，但是由于傳動系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以引入了數(shù)控化設(shè)計(jì)，其不僅可以對機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，而且還能有效的降低噪音和震動，減少傳動能耗。④模塊化設(shè)計(jì)。將模塊化設(shè)計(jì)引入到機(jī)床設(shè)計(jì)與制造之中，其可以更好的滿足不同客戶需求，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。同時還能夠有效提高機(jī)床產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，便于對機(jī)床的維護(hù)。此外，模塊化設(shè)計(jì)還能把一個機(jī)床產(chǎn)品劃分為幾個獨(dú)立的個體，便于產(chǎn)品的安裝和管理。當(dāng)需要將加工的功能添加到機(jī)床時，可以簡單增加相應(yīng)的功能模塊，就能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

（2）機(jī)床的綠色制造。①綠色材料的選用。首先，在選擇零部件過程中，要盡可能選購性價比高的材料；其次，盡可能避免復(fù)合型材料的使用，優(yōu)先選擇可回收、可再生的材料；最后，盡量選擇一些污染小、豐富、成本低的材料。②應(yīng)用綠色制造工藝。如今隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綠色制造工藝逐漸趨于完善，此時在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)與制造過程中，在確保符合客戶要求的同時，還需要盡可能優(yōu)化機(jī)床制造的工藝，將原本復(fù)雜的工序簡單化，而且還需要采取措施加強(qiáng)對各零部件的再處理，從而提高對資源的使用效率，降低對環(huán)境造成的污染。

4 結(jié)語

總之，機(jī)床設(shè)計(jì)與制造是一項(xiàng)系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工作，為了提高機(jī)床產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，不僅需要滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，而且還需要將綠色設(shè)計(jì)理念引入到機(jī)床設(shè)計(jì)與制造的各個環(huán)節(jié)，注重對能源消耗、環(huán)境污染等問題的考慮。同時，將綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用到機(jī)床設(shè)計(jì)與制造之中，不僅可以有效降低對能源的消耗，而且還能夠降低對環(huán)境可能造成的污染，在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時，還能夠推動我國環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

［1］沈文磊，馮寧寧.綠色設(shè)計(jì)在機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用［J］.科學(xué)與財(cái)富，2015，6（3）：78-79.

［2］李豐偉.機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中的綠色設(shè)計(jì)探討［J］.中國機(jī)械，2015，11（3）：123-124.

［3］湯松萍.基于綠色制造原理的CNC車床綠色設(shè)計(jì)技術(shù)研究［J］.組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)，2015，4（8）：82-83.

Application of Green Design in Machine Tool Design and Manufacturing

XU Xue-bin1，JIANG Shi-min2
（1.Qiqihaer No.2 Machine Tool（group）co.，LTD，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China；2.Qiqihar Engineering College，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China）

Abstrac：The machine is a important part of the machinery manufacturing,whose performance directly determines the final quality of mechanical products and service life.Traditional machine tool design and manufacture will not only increase the use of energy and waste，but also will cause certain harm to the environment，so concept of green design can be introduced in machine tool design and manufacturing process，which can better promote the development of machine tool design and manufacture in China.

green design；machine tool design；manufacturing；application

TG502

A

2095-980X（2016）10-0067-01

2016-09-24

徐學(xué)彬（1982-），男，黑龍江齊齊哈爾人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：機(jī)床方面的設(shè)計(jì)制造。