機(jī)械加工制造中的綠色制造工藝

張桂霞

摘 要：在制造業(yè)中，機(jī)械加工是一個(gè)關(guān)鍵的組成部分，而綠色制造工藝在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)保與綠色制造的目的。綠色制造工藝應(yīng)用于機(jī)械加工中能夠使企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)。為此，本文闡述了綠色制造工藝的特點(diǎn)，以及綠色制造工藝在機(jī)械加工制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；制造；綠色制造；工藝；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.029

綠色制造工藝是以傳統(tǒng)的工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合材料科學(xué)、表面技術(shù)、控制技術(shù)等新技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)。其目標(biāo)是對(duì)資源的合理利用，節(jié)約成本，降低對(duì)環(huán)境造成的污染。機(jī)械加工制造過程中應(yīng)用綠色制造工藝有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。下面，筆者對(duì)機(jī)械加工制造中綠色制造工藝的應(yīng)用有關(guān)問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要地分析。

1 綠色制造工藝的特點(diǎn)

1.1 綠色發(fā)展的目標(biāo)

相比較于傳統(tǒng)的加工制造工藝，綠色制造工藝最為明顯的特點(diǎn)是其堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的思想，從而實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目標(biāo)。當(dāng)今，全社會(huì)一直非常重視的問題是節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境，這也是我們分析綠色制造工藝的根本所在，而借助先進(jìn)的綠色制造工藝能夠?qū)鹘y(tǒng)工藝所破壞的環(huán)境問題進(jìn)行有效地控制，從而實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目標(biāo)。

1.2 先進(jìn)發(fā)展思想與技術(shù)的應(yīng)用

立足于固有的傳統(tǒng)制造工藝之上的綠色制造工藝有效地統(tǒng)一了先進(jìn)的綠色技術(shù)，借助可持續(xù)發(fā)展的思想加以引導(dǎo)，能夠完善傳統(tǒng)制造工藝存在的不足之處，進(jìn)而對(duì)破壞的環(huán)境問題進(jìn)行控制。因此，綠色制造工藝的一個(gè)明顯特點(diǎn)是通過先進(jìn)的技術(shù)組織生產(chǎn)和通過先進(jìn)的發(fā)展思想進(jìn)行制造。

1.3 綠色制造工藝的種類不同，所對(duì)應(yīng)的事項(xiàng)也存在差異性

綠色制造工藝可劃分為三種類型：節(jié)約資源的工藝技術(shù)、節(jié)省能源的工藝技術(shù)、環(huán)保型工藝技術(shù)。因?yàn)檫@幾個(gè)種類實(shí)現(xiàn)的目的存在差異性，為此，也應(yīng)用不完全相同的先進(jìn)技術(shù)，并且每一個(gè)種類都具備相應(yīng)的內(nèi)容。其中，以節(jié)省資源為目的的綠色制造工藝對(duì)應(yīng)的事項(xiàng)是在整個(gè)的工藝生產(chǎn)過程當(dāng)中盡量地實(shí)現(xiàn)消耗材料資源的減少，最大程度地提高資源應(yīng)用率，以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的簡(jiǎn)化，從而節(jié)省資源。以保護(hù)環(huán)境作為目的的綠色制造工藝應(yīng)對(duì)的事項(xiàng)是生產(chǎn)過程形成的噪音、廢氣、廢水等，在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，在應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上使生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染減少。以減少能耗為目的的綠色制造工藝應(yīng)對(duì)的事項(xiàng)是實(shí)際生產(chǎn)過程，在生產(chǎn)的整個(gè)過程中使生產(chǎn)消耗的能量降低。

2 機(jī)械加工制造中綠色制造工藝的應(yīng)用

2.1 干式切削工藝的應(yīng)用

干式切削技術(shù)的應(yīng)用是為了減少生產(chǎn)費(fèi)用與保護(hù)環(huán)境，不應(yīng)用切削液，在無冷液狀況下來切削加工產(chǎn)品的一種技術(shù)。干式切削有很多種，如干式齒輪加工、干式銑削、干式車削、干式鉆削等。其中，在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用最多的一種是干車削，在加工絲杠的時(shí)候，先是將螺紋加工在比較軟的工件之上，再淬硬有螺紋的工件，最后一件一件地打磨精細(xì)。

2.2 通過MQL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干式切割工藝的應(yīng)用

對(duì)于純粹的干切削技術(shù)來講，常常難以有效地加工工件材料。為此，極微量潤(rùn)滑技術(shù)出現(xiàn)。MQL是一種混合以及油霧化具備相應(yīng)壓力的壓縮空氣與極少切削油的技術(shù)，其在切削區(qū)進(jìn)行噴灑，從而確保工件跟刀具、切屑跟刀具的接觸面變得光滑，最終降低摩擦以及避免刀屑粘在刀具上，并且冷卻切削區(qū)。

MQL潤(rùn)滑的應(yīng)用需要選用對(duì)人體無害的植物油或者是脂油，其應(yīng)用量比較少，一般幾十毫升可以適用一個(gè)小時(shí)。由于加工之后的刀具、工件都非常干燥，因此MQL潤(rùn)滑切削不僅可以滿足加工的需要，而且可以使削液的應(yīng)用成本降低。

2.3 優(yōu)質(zhì)清潔表面工藝的應(yīng)用

優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)能夠劃分為新的節(jié)能表面自泳涂裝技術(shù)和離子束輔助鍍膜技術(shù)。一般在較高耐磨性要求的零件當(dāng)中應(yīng)用離子束輔助鍍膜技術(shù)，其可以提升航天航空軸承、模具、刀具、精密儀器的使用年限。而新的節(jié)能表面涂裝技術(shù)屬于一種水分散，其特點(diǎn)是不含有機(jī)溶劑、沒有火災(zāi)危害。相比較于傳統(tǒng)的電泳涂裝技術(shù)，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)材料與能源的節(jié)省，以及具備優(yōu)良的耐蝕性，這種工藝是無污染的。在汽車零件、儀器儀表、家電等方面都普遍地應(yīng)用這種技術(shù)，且實(shí)現(xiàn)了非常理想的效果。

2.4 成形工藝制造的應(yīng)用

成形工藝重點(diǎn)涵蓋的工藝技術(shù)是粉末冶金、精密軋制、精密鑄造、冷擠壓、精密鍛造、精密下料等。其中，精密剪切下料工藝技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)加工材料應(yīng)用率與產(chǎn)品生產(chǎn)率的提升。對(duì)于較為復(fù)雜的零件形狀，能夠應(yīng)用冷擠壓技術(shù)，這是由于冷擠壓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)材料精度與生產(chǎn)率的大大提升。

2.5 風(fēng)冷卻切削制造工藝的應(yīng)用

在綠色制造工藝當(dāng)中，干式加工是分析的重點(diǎn)，某些時(shí)候，不經(jīng)過冷卻處理是較難進(jìn)行干式加工的，還需要冷卻和潤(rùn)滑刀具。而 風(fēng)冷卻切削技術(shù)指的是借助除濕器排出空氣供給源的空氣水分，以及在空氣冷卻器當(dāng)中加以冷卻，降低其溫度到零下300攝氏度，再借助絕熱管風(fēng)嘴在切削位置輸入冷風(fēng)，以及將少許的無害植物油與脂油噴灑在切削之處，從而防治切割過程中的生銹。吸收風(fēng)塵與廢屑的設(shè)備安裝在風(fēng)嘴面，從而借助這種設(shè)備的過濾器通過該裝置內(nèi)的過濾器過濾掉切屑。

2.6 水噴射加工工藝的應(yīng)用

又被叫做水刀加工技術(shù)的水噴射加工技術(shù)，借助混合其中的磨料和超高壓水射流以及混合于其中的磨料對(duì)一系列的材料進(jìn)行切割、表面去銹、穿孔等加工，水噴射加工技術(shù)不會(huì)形成有害氣體、煙塵、火花等，進(jìn)而不會(huì)污染空氣，并且可以循環(huán)地應(yīng)用水資源。

3 結(jié)語

總而言之，綠色制造工藝屬于一種新興的事物，其需要不斷地應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化。推廣綠色制造工藝的過程非常緩慢，但在將來的發(fā)展過程中，以節(jié)省資源和能源、降低能耗、保護(hù)環(huán)境作為事項(xiàng)的綠色制造工藝一定能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械加工制造過程的優(yōu)化，在提升企業(yè)效益的過程中促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

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