尹浩

【摘 要】機(jī)械加工是制造工業(yè)中重要組成部分之一，將綠色制造工藝應(yīng)用在機(jī)械加工過程中，不但能夠降低機(jī)械制造過程對環(huán)境造成的污染，還能夠有效提高機(jī)械制造水平。綠色制造工藝源于傳統(tǒng)工藝技術(shù)，在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上又結(jié)合了大量高科技技術(shù)，這些新興技術(shù)的加入為綠色制造工藝在節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境方面做出貢獻(xiàn)提供了技術(shù)保障。本文通過對綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)用進(jìn)行舉例分析，指出了綠色制造工藝的突出優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】綠色制造工藝；機(jī)械加工；生態(tài)環(huán)保

0 前言

將綠色制造工藝應(yīng)用于機(jī)械制造技術(shù)是我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，同時(shí)更是我國實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要方法，根據(jù)機(jī)械加工產(chǎn)品的不同，綠色制造工藝在機(jī)械加工中也有著多種不同形式的應(yīng)用表現(xiàn)。

1 綠色制造工藝的基本情況

1.1 綠色制造工藝的基本概念

綠色制造工藝是指傳統(tǒng)工藝技術(shù)與現(xiàn)代材料研究技術(shù)、表面技術(shù)等新興技術(shù)相結(jié)合而成的先進(jìn)制造工藝，這一制造工藝的形成能夠有效提高制造過程中的資源利用率，在節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面都有著突出貢獻(xiàn)。將綠色制造工藝運(yùn)用在機(jī)械加工技術(shù)中，綠色制造工藝將在保證投資成本和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和回收等方面著手，將環(huán)境保護(hù)工作放在最重要的位置，盡可能降低機(jī)械制造過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)，在最大程度上維持經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，確保人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 綠色制造工藝的分類

綠色制造工藝涵蓋了節(jié)約資源工藝技術(shù)、節(jié)省能源工藝技術(shù)和環(huán)保型工藝技術(shù)這三種技術(shù)，由于這三種技術(shù)在進(jìn)行產(chǎn)品制造中所要實(shí)現(xiàn)的目的大有不同，因此每種技術(shù)都有其相對應(yīng)的具體內(nèi)容。以節(jié)約資源的工藝技術(shù)為例，這一類制造工藝的目的是在進(jìn)行制造的過程中盡可能的提高資源利用率，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下對制造過程進(jìn)行簡化，降低資源浪費(fèi)情況的發(fā)生。節(jié)省能源的工藝技術(shù)主要要求在生產(chǎn)過程中降低生產(chǎn)所消耗的能量。環(huán)保型工藝技術(shù)則要求在生產(chǎn)過程中運(yùn)用科學(xué)的方法處理污染物，最大程度的降低噪聲、廢棄排放物等對環(huán)境的影響。

2 綠色切削加工工藝技術(shù)

2.1 采用 MQL 潤滑的準(zhǔn)干切削工藝

對于單純地采用干切削技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工而言，由于操作工藝的局限性，很難保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，因此，將干切削工藝與其他工藝相結(jié)合，從而提高機(jī)械加工效率的加工工藝應(yīng)運(yùn)而生。MQL 潤滑的準(zhǔn)干切削工藝就是這樣一門工藝，這一極微量潤滑技術(shù)利用對人體無毒的油如脂油、植物油等對進(jìn)行切削的區(qū)域進(jìn)行噴灑。由于MQL是壓縮空氣與少量油霧化切削油混合后進(jìn)行潤滑，因此它可以最大程度上確保切削區(qū)的刀具與加工工件、加工碎屑之間的接觸面更加光滑，降低他們相互之間的摩擦力，避免切割碎屑粘在刀具上影響切割效率。除此之外利用這一切割工藝進(jìn)行加工還可以降低削液的使用成本。

2.2 風(fēng)冷卻切削制造工藝

干式加工技術(shù)是綠色制造工藝中的重點(diǎn)內(nèi)容，然而進(jìn)行干式加工的條件十分苛刻，要對干式加工區(qū)域進(jìn)行冷卻處理并潤滑刀具，一旦冷卻處理不符合要求，就很難進(jìn)行干式加工。風(fēng)冷卻切削技術(shù)在冷卻操作上進(jìn)行了十分科學(xué)的處理，將原始供給空氣中所含的水分利用除濕器除去，除去水分后的空氣經(jīng)空氣冷卻器降溫至零下300攝氏度后通過絕熱管吹送至切削區(qū)域。冷風(fēng)的輸入可以與MQL 潤滑的準(zhǔn)干切削工藝相結(jié)合，從而防止切割區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。另外在風(fēng)嘴面安裝有處理風(fēng)塵及切割碎屑的設(shè)備，通過這種設(shè)備的運(yùn)行可以將切割碎屑過濾掉，從而避免造成污染。

2.3 干式切削加工工藝

干式切削技術(shù)的優(yōu)勢在于，能夠在不使用冷液、切削液的情況下進(jìn)行機(jī)械加工，因此這一加工技術(shù)能夠在大大降低了機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)投入的同時(shí)降低對環(huán)境的污染。干式切削技術(shù)涵蓋了齒輪加工、車削、鉆削等多種工藝。其中在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用最多的是干式車削加工技術(shù)，以加工絲杠為例，這一加工技術(shù)先將螺紋加工至較軟的工件上進(jìn)行固定，隨后將其淬硬，對淬硬過的工件再進(jìn)行精細(xì)打磨，最終形成成品，這一加工方式不但降低了加工難度，還能夠提升產(chǎn)品品質(zhì)，提高工作效率。

3 綠色機(jī)床加工工藝技術(shù)

3.1 干加工機(jī)床加工工藝

在進(jìn)行干切削加工的過程中會(huì)有大量切削熱產(chǎn)生，如不能及時(shí)處理將會(huì)改變干加工機(jī)床的外形，進(jìn)而對加工精度造成嚴(yán)重影響。因此，為了保證干切削加工的精確性，就必須結(jié)合干切削加工的加工過程，制造適合這一加工工藝的車床，從而最大程度的降低加工過程產(chǎn)熱對機(jī)床的影響。這類機(jī)床的設(shè)計(jì)采用完全熱對稱的結(jié)構(gòu)，通過循環(huán)冷卻裝置和隔熱措施進(jìn)行散熱，床身為傾斜式或V形等易于排出碎屑的形狀；機(jī)床底座協(xié)助碎屑的快速流出。

3.2 高速復(fù)合機(jī)床加工工藝

當(dāng)今社會(huì)的快節(jié)奏發(fā)展對工作效率有著更高要求，因此在機(jī)械加工中不僅僅要保證產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，還要努力提高加工效率，從而滿足社會(huì)發(fā)展要求，高速復(fù)合機(jī)床就是應(yīng)對這一情況的有效武器。這種機(jī)床在操作過程中進(jìn)給速度、切削速度有著明顯提高，輔助工作時(shí)間長度大大縮短，有效降低了機(jī)械加工所需的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；另外這一機(jī)床能夠保證只要一次加工就能夠得到高質(zhì)量的加工成品，避免了資源、能源的浪費(fèi)，也從根本上杜絕了返工現(xiàn)象的出現(xiàn)。高速復(fù)合機(jī)床不但提高了機(jī)械加工的工作效率和質(zhì)量品質(zhì)，還滿足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)格要求。

4 綠色制造工藝在機(jī)械加工中的其他應(yīng)用

4.1 水噴射加工工藝

水噴射加工工藝通過含有磨料的超高壓水流的噴射作用對加工材料進(jìn)行切割、穿孔、除銹等操作，因此又被稱為水刀加工技術(shù)。這一加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于在加工過程中高壓水流能夠帶走加工過程中產(chǎn)生的碎屑等加工廢料，不會(huì)有有害氣體、煙塵等污染物形成，大大降低了切割操作對周圍空氣環(huán)境的污染，并且這一加工工藝中所使用的水資源可以做到重復(fù)利用，能夠有效提高資源利用效率。

4.2 優(yōu)質(zhì)清潔表面工藝

優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)可分為新的節(jié)能表面自泳涂裝技術(shù)和離子束輔助鍍膜技術(shù)兩種，前者相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言，能夠更好地節(jié)省資源和能源，有效提高了加工產(chǎn)品的耐腐蝕性，并且這一技術(shù)無污染，無火災(zāi)危害，降低了加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；離子束輔助鍍膜技術(shù)則針對于加工工件的耐磨性，這一技術(shù)能夠有效提高加工工件的使用年限，適用于航天航空領(lǐng)域許多精密零件的加工。

4.3 成形工藝制造的應(yīng)用

成形工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)有效的提高了機(jī)械加工產(chǎn)品的精密度、生產(chǎn)率、使用壽命等實(shí)際價(jià)值，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，其中主要有精密鑄造、粉末冶金、冷擠壓、精密下料等方面。其中精密剪切下料可以有效提升原材料利用率和加工產(chǎn)品生產(chǎn)率；冷擠壓技術(shù)能夠提高材料的精密度，可用于精密復(fù)雜的零件加工。

5 結(jié)語

總而言之，綠色制造工藝這一新興工藝正隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷更新優(yōu)化，與傳統(tǒng)制造工藝相比更加能夠適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。這種能夠有效提高資源、能源利用率，降低能源消耗的環(huán)境友好型制造工藝的發(fā)展，能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展、人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。隨著綠色制造工藝與機(jī)械加工技術(shù)的結(jié)合，不但能夠改變傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)過程中常造成環(huán)境污染的情況，還能夠通過這一新興技術(shù)提高機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

【參考文獻(xiàn)】

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