機(jī)械加工中綠色制造工藝的應(yīng)用

李友生

（銅陵市三圓特種鑄造有限責(zé)任公司， 安徽 銅陵 244000）

引言

自改革開放以來，我國綜合國力迅速提升，經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，發(fā)展的同時(shí)也帶來了許多資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，尤其是制造業(yè)。十九大報(bào)告提出，中國社會(huì)主義建設(shè)不僅需要基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，更要繼續(xù)奮斗，將我國建設(shè)成一個(gè)美麗、富強(qiáng)、文明、和諧、民主的社會(huì)主義現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國。因此，綠色發(fā)展尤為重要，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展就有賴于綠色制造工藝[1]。

1 綠色制造工藝的出現(xiàn)、現(xiàn)狀及發(fā)展

1.1 綠色制造工藝的概念

綠色制造工藝是以傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，將表面技術(shù)、材料科學(xué)、控制技術(shù)等污染低、消耗小的新制造工藝技術(shù)相互結(jié)合起來，以達(dá)到物料和能源消耗最小化、廢棄物最小化、環(huán)境污染最小化的目的。這種新的生產(chǎn)工藝既可以保證產(chǎn)品的正常功能、質(zhì)量以及成本，又綜合考慮環(huán)境和資源，以達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏。

1.2 綠色制造工藝的特點(diǎn)

1）減少資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)工業(yè)制造中存在許多資源浪費(fèi)問題，企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)大多選擇低價(jià)的能源，而后續(xù)處理設(shè)備并不完善，導(dǎo)致能源利用不徹底。使用綠色制造加工工藝能有效地減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)資源合理利用，降低生產(chǎn)成本。

2）減少環(huán)境污染。傳統(tǒng)工業(yè)制造中存在嚴(yán)重的污染問題。工業(yè)制造排放的廢氣、廢渣等污染物，造成水污染、大氣污染、垃圾污染等問題，我國工業(yè)制造中僅排放的無害廢物每年就達(dá)5億t，而有害廢物更是高達(dá)7億t，二氧化硫排放量占廢氣排放總量的70%以上。綠色制造工藝能有效減少環(huán)境污染，有利于我國生態(tài)文明建設(shè)及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

3）節(jié)省原料。綠色制造工藝在生產(chǎn)過程中簡化工藝流程，在機(jī)械制造過程的設(shè)計(jì)方面，綠色制造工藝相比于傳統(tǒng)的制造過程，減輕了零件的重量，減少了零件的數(shù)量，總的來說，在零件方面減少了制造成本；在機(jī)械制造的工藝方面，綠色制造工藝優(yōu)化了制造過程和手法，減小了原料消耗，提高了原料的利用率。

1.3 綠色制造工藝的出現(xiàn)

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)中，為了減少機(jī)械加工給環(huán)境帶來的能源浪費(fèi)與污染問題，人們提出了綠色、健康、和諧、可持續(xù)發(fā)展的綠色理念，由此產(chǎn)生了綠色工藝。綠色制造工藝能夠使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、投入使用，到報(bào)廢，再到回收這一過程中不污染環(huán)境或者達(dá)到環(huán)境污染最小化的目的。因此要從產(chǎn)品生產(chǎn)制造的源頭抓起，改善生產(chǎn)過程，采用新型生產(chǎn)技術(shù)，使產(chǎn)品既可以滿足環(huán)境保護(hù)的要求，又能保證其本身的產(chǎn)品性能、使用壽命以及質(zhì)量。

1.4 綠色制造工藝的發(fā)展

綠色制造工藝在工業(yè)生產(chǎn)中扮演者重要的角色，在我國環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天，國家越來越重視環(huán)境保護(hù)，我國企業(yè)為了響應(yīng)國家號(hào)召，也在不斷創(chuàng)新改革，實(shí)現(xiàn)綠色制造工藝。

2 切削加工技術(shù)

機(jī)械加工中如果要保證綠色制造，最主要的就是切削工藝的改革。我國工業(yè)中傳統(tǒng)的切削技術(shù)在機(jī)械制造中需要使用大量的切削液，但是這些切削液會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染。而綠色切削加工技術(shù)，采用不污染環(huán)境或者環(huán)境污染小的綠色切削加工工藝?，F(xiàn)如今我國已經(jīng)應(yīng)用的綠色切削加工技術(shù)主要有低溫切削加工技術(shù)、干式切削加工技術(shù)以及濕式切削加工技術(shù)等。

2.1 準(zhǔn)干切削技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的切削加工中需要使用大量的切削液，污染環(huán)境，而準(zhǔn)干切削技術(shù)則可以避免這個(gè)問題。這種技術(shù)采用MQL潤滑技術(shù)，這是一種潤滑劑使用極其微量的潤滑技術(shù)。MQL采用對(duì)人體無害的植物或脂油制成，首先在原料方面就遵循綠色原則。其次，它是把有一定壓力的壓縮空氣和極其少量的切削油混合在一起，只需要將其噴向切削區(qū)域即可將其霧化。當(dāng)然這種方式需要對(duì)切削過程中所使用的刀具以及刀具切割過程中所接觸的區(qū)域進(jìn)行潤滑，以達(dá)到減少摩擦、提高切削效率、減少刀具損耗的目的，同時(shí)還可以避免切削粉末粘在刀具上，既有利于排屑，又能減少刀具污染[2]。

2.2 干式切削技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

干式切削技術(shù)最根本的方式是不使用或者少使用切削液，從切削液的使用上來減少環(huán)境污染，同時(shí)減少原料使用，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入。但是這種加工方法對(duì)于切削力度的要求是相當(dāng)高的，所以它對(duì)于刀具的要求就特別高，需要高硬度、高質(zhì)量、高精度的刀具。到現(xiàn)在為止，這種干式加工技術(shù)已經(jīng)被大部分企業(yè)所應(yīng)用。

3 機(jī)床技術(shù)

為了順應(yīng)環(huán)境保護(hù)的號(hào)召，企業(yè)必須遵循生產(chǎn)綠色化原則，因此對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床技術(shù)改革就非常重要。

3.1 高速復(fù)合機(jī)床在機(jī)械制造中的應(yīng)用

為提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)了一種高速復(fù)合機(jī)床設(shè)備。這種機(jī)床設(shè)備提高了零件加工的效率和精度，增加了生產(chǎn)效率。

3.2 干加工機(jī)床在機(jī)械制造中的應(yīng)用

干加工機(jī)床采用先進(jìn)的熱對(duì)稱技術(shù)，在原來的基礎(chǔ)上增加了散熱系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)以及冷卻循環(huán)系統(tǒng)，不但保證了機(jī)械生產(chǎn)中的安全性，而且延長了加工機(jī)床的使用壽命。在床身設(shè)計(jì)上，干加工機(jī)床采用了斜式設(shè)計(jì)，能保證機(jī)械生產(chǎn)中產(chǎn)生的鐵屑順利排出，大大提高生產(chǎn)效率。

4 綠色制造工藝的未來發(fā)展方向

綠色制造工藝的未來發(fā)展方向，主要是綠色加工過程的能源應(yīng)用合理化，充分利用能源，提高能源利用率。作為工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械加工的發(fā)展方向，怎樣充分利用自然能源進(jìn)行切割加工，并同時(shí)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物進(jìn)行合理處置以及重新利用，使我國資源短缺問題得到一定程度上的緩解，成為機(jī)械制造中的主要發(fā)展方向。我國對(duì)機(jī)械制造過程中的研究不斷深加，使機(jī)械加工朝著高質(zhì)量、高精度、高效率的方向發(fā)展，從而減少了機(jī)械加工中的資源浪費(fèi)問題。

5 結(jié)語

隨著國家對(duì)環(huán)境問題以及生態(tài)文明建設(shè)的重視，綠色制造工藝已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)的首要選擇和必然趨勢。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，減少能源消耗及污染問題，機(jī)械制造工藝還需要廣大科研人員的不斷努力創(chuàng)新和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的大力支持。工作人員還需要總結(jié)出更多更加先進(jìn)的綠色制造技術(shù)。除此以外，企業(yè)也必須從自身內(nèi)部的管理開始，不斷進(jìn)行制造工藝以及管理規(guī)則的創(chuàng)新和改革，加強(qiáng)企業(yè)人員的管理，定期對(duì)企業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，按照工業(yè)制造綠色發(fā)展的要求，對(duì)企業(yè)的運(yùn)行過程進(jìn)行全面的嚴(yán)格控制，達(dá)到我國經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益共同發(fā)展的目的。

[1]潘媛，張華，朱碩，等.基于IMPACT2002+的機(jī)械加工過程綠色綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用支持系統(tǒng)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2017，12（12）：44-51.

[2]楊子江，張進(jìn)生，王志，等.綠色石質(zhì)房屋建筑構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)工藝規(guī)劃及專用裝備研發(fā)[J].機(jī)床與液壓，2016，44（7）：85-88.