綠色機械加工技術(shù)的應(yīng)用及前景展望

徐琴琴

摘 要： 隨著我國國民經(jīng)濟水平的提升，人民的生活質(zhì)量有了一定的改善。日趨平穩(wěn)安適的生活讓我國民眾逐漸意識到了一些社會相關(guān)問題，環(huán)境問題就是其中之一。隨著我國民眾環(huán)保意識的提升，綠色工業(yè)等概念逐漸進入了大眾的視野。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減輕環(huán)境污染是各大機械加工企業(yè)所關(guān)注的主要問題之一。本文以綠色機械加工技術(shù)的概念和其特點作為切入點分析了綠色機械加工技術(shù)的具體應(yīng)用和其發(fā)展前景，以期為相關(guān)行業(yè)提供一定參考。

關(guān)鍵詞： 機械加工技術(shù)；綠色環(huán)保；應(yīng)用；發(fā)展前景

【中圖分類號】 TH16 【文獻標識碼】 A【文章編號】 2236-1879（2017）20-0220-01

在傳統(tǒng)的機械加工工藝當中，對零件進行磨削、切削等處理是常見的操作。當對零件進行此類操作時，不僅會使零件表面的溫度升高還會對零件的加工質(zhì)量造成一定影響。因此，在傳統(tǒng)的機械加工工藝中經(jīng)常使用化學(xué)試劑來延長產(chǎn)品的使用壽命?；瘜W(xué)試劑的大量使用很可能會對機械生產(chǎn)企業(yè)的周邊環(huán)境造成一定的污染。因此，為響應(yīng)我國提倡綠色可循環(huán)發(fā)展的號召，各大機械制造企業(yè)紛紛引入了綠色技術(shù)加工技術(shù)，以降低其生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染。

一、綠色機械加工技術(shù)的概念及特點

簡單來說，綠色機械加工技術(shù)即為傳統(tǒng)機械加工技術(shù)的一種升級形態(tài)。其以傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過對材料、制造加工技術(shù)的科學(xué)利用來控制機械加工的各個環(huán)節(jié)，以達到保證機械加工環(huán)保效益最大化的目的。從其工作特點上來看，綠色機械加工技術(shù)的特點體現(xiàn)在減少能耗和減少環(huán)境污染這兩個方面。在傳統(tǒng)加工工藝中，為實現(xiàn)機械零部件的高效運行，制造企業(yè)會大量使用潤滑劑。這在一定程度上就造成了不必要的資源浪費。而利用綠色機械加工技術(shù)進行加工時，切削液則成為了企業(yè)主要的資金消耗對象。但盡管如此，切削液的資金消耗卻至占到刀具費用的4%。另一方面，工業(yè)切削液主要由化學(xué)原料和材料構(gòu)成，在機械加工的過程中，若切削液得不到即時有效地處理則容易產(chǎn)生一定化學(xué)污染。而利用綠色機械加工技術(shù)進行機械加工則可以減少切削液中的化學(xué)用料含量，從而以減少其化學(xué)污染。

二、現(xiàn)階段綠色機械加工技術(shù)的應(yīng)用

1、干式切削技術(shù)。

干式切削技術(shù)的相關(guān)研究工作最早可以追溯到上世紀90年代。簡單來說，這項技術(shù)是指為降低加工成本、減少環(huán)境污染而有意在無切削液、潤滑劑的環(huán)境中進行機械加工。在利用這項技術(shù)進行加工時，機械制造企業(yè)要對切削刀具進行全面的升級，以保證其材料、耐熱性能、耐磨性能等性質(zhì)能滿足干式切削技術(shù)的要求。雖然該項技術(shù)的技術(shù)要求十分嚴苛，但其加工效果卻十分良好，可以滿足大部分機械加工的需要。隨著相關(guān)技術(shù)的改進，該項技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還將有所拓展。

2、最小量冷卻潤滑技術(shù)。

簡單來說，最小量冷卻潤滑技術(shù)是一種類似于干式切削和切削液切削的加工技術(shù)。其具有節(jié)約能耗、對刀具磨損小、不必處理廢液等顯著的特點。在運用該項技術(shù)進行機械加工時的技術(shù)要點體現(xiàn)在兩個方面，首先機械加工企業(yè)要保證能潤滑液能被準確可靠地送入切削區(qū)；其次，在機械加工的過程當中，機械加工企業(yè)必須準確掌控潤滑劑的用量。從該項技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，將潤滑劑送往切削區(qū)的方法主要有“外噴法”和“內(nèi)噴法”兩種。前者是將油氣混合物從外部噴入切削區(qū)域，但其的缺點體現(xiàn)在封閉式的加工環(huán)境下不能使用“外噴法”進行潤滑劑輸送； 后者的工作原理是利用從刀具中開出的通道將潤滑劑噴入切削區(qū)。與前者相比，“內(nèi)噴法”不僅能實現(xiàn)充分潤滑還可以減少潤滑劑的用量，但其運用難度卻十分顯著。

3、綠色機械加工切削液。

利用綠色機械加工技術(shù)進行機械加工的最終目的是實現(xiàn)綠色、環(huán)保、無污染的機械加工。但受到加工技術(shù)的限制，嚴格意義上的干式切削技術(shù)仍處于研究狀態(tài)。因此，為實現(xiàn)現(xiàn)階段機械加工所需能耗與所產(chǎn)生污染的最小化，機械加工企業(yè)可考慮從其他關(guān)鍵技術(shù)入手。機械加工切削液作為現(xiàn)階段機械加工過程中重要的化學(xué)添加劑，其選擇與使用會對機械加工的環(huán)境污染產(chǎn)生重大的影響。因此，部分機械加工企業(yè)將眼光投向了綠色機械加工液的研制。其主要研究方向有基礎(chǔ)潤滑油選擇、抗磨劑選擇等。綠色機械加工切削液的使用能夠大大降低機械加工所產(chǎn)生的環(huán)境污染，但與此同時，機械加工企業(yè)還需對切割刀具進行一定的改造，以從最大程度上降低機械加工所產(chǎn)生的環(huán)境污染。

三、綠色機械加工技術(shù)的發(fā)展前景

1、運用綠色切削液進行機械加工。

隨著機械切削技術(shù)的提升，綠色切削加工液的制造技術(shù)也有了較大的突破。現(xiàn)階段微量油膜附水滴切削技術(shù)所采用的綠色切削液的主要原料為水、冷風和自然降解油劑。與傳統(tǒng)的機械切削液相比，綠色機械切削液的污染性將大大降低。從綠色切削液的工作原理來看，冷風和水可以起到較好的冷卻作用，而綠色切削液中所包含的微量油則可以起到較好的潤滑作用。在實際的機械加工過程當中，綠色切削液中多余水分會隨著蒸發(fā)作用而消失，繼而工業(yè)廢液的產(chǎn)量則可以得到有效的控制。由此看來，將綠色切削液廣泛應(yīng)用在機械加工中可以在保證加工質(zhì)量的前提下又有效控制其廢液排放量。

2、致力于打造零污染的綠色機械加工系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)相較，綠色機械加工技術(shù)可以有效地控制機械加工所需要的能耗。例如，利用綠色機械加工技術(shù)可以在延長刀具使用年限的前提下降低20%的能耗。除此之外，綠色機械加工液的使用更是可以綠色機械加工零污染的發(fā)展進程。綠色機械加工液的工作原理是借助微量油膜附水滴技術(shù)再利用冷風、可降解的化學(xué)試劑等進行加工。但在當前階段我國還很難實現(xiàn)零污染的機械制造，隨著相關(guān)技術(shù)的升級，綠色機械加工技術(shù)將會朝著零污染的方向發(fā)展。

四、結(jié)語

綜上所述，相較于傳統(tǒng)機械加工技術(shù)而言，綠色機械加工技術(shù)具有低能耗、低污染、高效率等顯著的特性。因其良好的應(yīng)用價值，現(xiàn)階段我國部分行業(yè)已經(jīng)引入了綠色機械加工的相關(guān)技術(shù)。但從上文的分析中可以看出，部分核心技術(shù)仍處于研究中。要想實現(xiàn)零污染機械加工仍需進一步的科學(xué)研究。

參考文獻

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