齒輪加工機床的綠色制造技術(shù)分析

王立群

摘 要：由于傳統(tǒng)的齒輪加工機床的制造技術(shù)存在浪費資源和污染生態(tài)環(huán)境等多方面的弱點，加上我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，我國的齒輪加工機床的制造技術(shù)開始走向了綠色發(fā)展的道路。通過對數(shù)控化技術(shù)、少無切屑加工技術(shù)和對干式切削技術(shù)等多種技術(shù)進行分析和研究，為我國齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的發(fā)展道路指明方向。

關(guān)鍵詞：齒輪加工機床 綠色制造技術(shù) 發(fā)展趨勢 分析研究

中圖分類號：TG61 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0049-02

作為一項結(jié)構(gòu)復雜和技術(shù)含量比較高的機械設(shè)備，齒輪加工機床有著非常廣泛的應用范圍，目前齒輪加工機床已經(jīng)成為了船舶、機械工程、摩托車和汽車等多個行業(yè)中的最為重要的裝備。隨著我國近幾年汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國有著越來越高的齒輪需求量，而且對齒輪加工的成本控制、成本質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量等要求也越來越高。所以對于齒輪加工機床的要求也越來越高，近幾年齒輪加工機床的綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了這方面的主流技術(shù)。

1 齒輪加工機床制造的綠色性問題

隨著先進制造技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，加上越來越高的齒輪加工的要求，目前國際上的齒輪加工機床已經(jīng)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡化、智能化、柔性化、自動化、功能復合化、高精度化和高效化等方面的發(fā)展趨勢。隨著近幾年相關(guān)部門為車間環(huán)境和生產(chǎn)所制定的規(guī)律法規(guī)也越來越嚴格，所以綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了目前齒輪加工機床主要的發(fā)展道路。屬于齒輪加工機床綠色生產(chǎn)技術(shù)的干切削機床早在德國漢諾威2001年的emo的機床展上就已經(jīng)出現(xiàn)了，并且正逐漸擴大著發(fā)展的規(guī)模和市場。齒輪加工機床有著非常廣泛的應用范圍，所以其綠色制造技術(shù)受到了各方面廣泛關(guān)注的重視，例如：日本的三菱重工和美國的格里森等一些國際企業(yè)都在大力研究干滾切加工技術(shù)這種綠色制造技術(shù)。目前我國在齒輪加工機床方面已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，但是對于綠色制造技術(shù)方面還存在很多問題，關(guān)于這方面的研究還比較落后。通過對齒輪加工機床的市場和成本進行分析，齒輪加工機床綠色制造技術(shù)并不是只有干滾切齒輪加工機床這一種，還需要對這些方面進行考慮和思考：（1）對機床結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，減少材料的浪費。（2）保證減少能源的消耗，提倡節(jié)能。（3）能夠很大程度上減少噪聲的污染。（4）減少對切削冷卻液和冷卻油的使用，從而降低生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染和對工作人員的危害。（5）操作比較簡單，對操作中的安全進行保障。

2 齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的分析

2.1 干式切削技術(shù)

在齒輪加工機床中關(guān)于冷卻液的成本主要包括了油污與鐵屑的分離、工件清潔成本、管理成本、購置成本和使用成本等方面。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析，很多人認為花費在冷卻液中的成本要比刀具和維護成本還要高。除此之外，冷卻液還會造成比較嚴重的環(huán)境污染，同時還會對生產(chǎn)工人的身體健康造成非常嚴重的危害。隨著人們對環(huán)境保護和身體健康的需求，冷卻液使用的減少已經(jīng)成為了齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢[1]。在齒輪加工機床的綠色制造技術(shù)中，干切削已經(jīng)成為了熱點討論的話題，而且已經(jīng)出現(xiàn)了冷風切削和微量潤滑切削等多種準干切削技術(shù)，干切削技術(shù)是目前一種高效、安全和清潔的齒輪加工機床綠色制造技術(shù)。目前國外很多的企業(yè)所使用的干式滾切技術(shù)都已經(jīng)比較完善了。干式滾切技術(shù)和傳統(tǒng)的技術(shù)進行比較，能夠降低40%的刀具費、33%的電力費和100%的切削油費用，一共可以降低45%的加工成本；還能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量；生產(chǎn)工作的環(huán)境也更加安全和清潔。

2.2 少無切屑加工技術(shù)

少無切屑加工技術(shù)是指使用精確成形的方式來進行零件加工的加工方式。作為無切屑的齒輪加工機床，齒輪冷軋機是一種綠色齒輪加工機床制造技術(shù)。不過這種齒輪加工機床綠色制造技術(shù)雖然能夠?qū)υ牧线M行節(jié)約，但是存在噪聲大、高能源消耗等方面的問題。這種制造技術(shù)的發(fā)展還需要進行不斷發(fā)展。

2.3 數(shù)控化技術(shù)

對齒輪加工機床進行合理有效的數(shù)控化改造對齒輪加工機床的制造技術(shù)的綠色化有著非常有效的作用。

（1）數(shù)控化改造對簡化齒輪加工機床的機械結(jié)構(gòu)有著非常好的作用，能夠有效減少其生產(chǎn)過程中所需要的原材料和能源，同時還能夠有效控制齒輪加工機床對環(huán)境的污染[3]。（2）在齒輪加工機床中使用數(shù)控化技術(shù)，能夠很大程度上對機床額自動化程度進行提高，同時還能夠?qū)C床調(diào)整的時間進行縮短，從而提高了生產(chǎn)的效率。（3）數(shù)控化改造后的齒輪加工機床，能夠根據(jù)需要對進給量和切削速度進行調(diào)整，從而對加工的柔性進行調(diào)整，優(yōu)化切削的參數(shù)。（4）加入數(shù)控技術(shù)的齒輪加工機床具有電子化的人機交互界面，能夠?qū)Σ僮鬟M行簡單化，而且還可以使用密封加工的方式進行生產(chǎn)活動，很大程度上減少了相關(guān)工作人員的勞動量，同時還能夠?qū)Σ僮鞯陌踩赃M行提高，對工作人員的人身安全提供相應保護。

2.4 再制造技術(shù)

在對齒輪加工機床的綠色制造技術(shù)進行分析的時候，要能夠從循環(huán)的角度進行相應分析，要重視和關(guān)注機床資源的循環(huán)使用，即要能夠利用模塊化設(shè)計和可拆卸回收性設(shè)計等多方面的方法對一些已經(jīng)淘汰了的資源進行回收利用，并能夠?qū)ζ溥M行技術(shù)性的提升和再制造。齒輪加工機床是一種具有高回收率的設(shè)備，齒輪加工機床上的很多部件和資源都有著非常高的回收利用效率，而且在對淘汰了的設(shè)備進行再制造所需要的成本比較低，目前利用舊的齒輪加工機床進行再制造的成本往往只有新設(shè)備制造成本的50%作用[4]。通過對淘汰的齒輪加工機床進行再制造，設(shè)備中的很多零件可以得到利用，減少了因為焊接和鑄造零件而產(chǎn)生的環(huán)境污染，而且也能夠減少資源的浪費，同時也防止因為處理回收這些舊設(shè)備而造成嚴重的環(huán)境污染和能源消耗[5]。在對舊設(shè)備進行再制造的同時還能夠?qū)υO(shè)備進行升級，提高齒輪加工機床的精度和自動化程度，實現(xiàn)最終的節(jié)能結(jié)合提高生產(chǎn)效率的效果。

3 齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)經(jīng)濟角度和環(huán)保生態(tài)學教學對齒輪加工機床綠色制造技術(shù)進行分析，目前其主要的發(fā)展趨勢就是對切削油進行有效控制或者是廢除。在齒輪加工機床的制造中，切削油的作用非常重要，但是其也產(chǎn)生了非常嚴重的危害和污染，不僅僅對造成嚴重的環(huán)境污染，對工作人員的身體產(chǎn)生危害，而且還需要對切削油進行管理、清洗和排除等多種工作，浪費了大量的人力和物力。所以真正消除了切削油的干式切削加工技術(shù)是齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。干式切削技術(shù)主要分為高速干式切削和低溫冷風干式這兩種的方式。在高速干式切削技術(shù)中采用切削油的量非常的少，所以在齒輪加工機床綠色制造技術(shù)上有著比較大的發(fā)展前途。

4 結(jié)語

通過對齒輪加工機床綠色制造技術(shù)進行分析，能夠明顯看出目前主要有高速干式切削、低溫冷風切削等類型的齒輪加工機床綠色制造技術(shù)，其中高速干式切削技術(shù)因為不消耗切削液、環(huán)保、成本低和高效等方面的優(yōu)勢，是目前以及未來齒輪加工機床綠色制造技術(shù)主要的發(fā)展趨勢和主要方向。通過齒輪加工機床綠色制造技術(shù)的應用，能夠減少因為生產(chǎn)而產(chǎn)生的環(huán)境污染和危害，并且減少了對相關(guān)工作人員的身體危害，同時還能夠減少成本以及能源的消耗，能夠推動齒輪加工機床走向可持續(xù)發(fā)展的道路。

參考文獻

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[2] 劉麗.探討齒輪加工機床的綠色設(shè)計與制造技術(shù)[J].卷宗，2015（2）：329-330.

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[5] 白城.齒輪加工機床的綠色設(shè)計與制造技術(shù)[J].環(huán)球市場信息導報，2016（10）：112.