機(jī)械加工制造中的綠色制造工藝

謝偉東+常新平

摘 要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開機(jī)械加工制造業(yè)的發(fā)展。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造業(yè)中，由于加工技術(shù)的落后以及思想觀念上對(duì)可持續(xù)發(fā)展的不重視，在企業(yè)的效益和環(huán)境保護(hù)上出現(xiàn)了很多不良后果。因此，大力發(fā)展綠色制造業(yè)是我國(guó)機(jī)械加工制造業(yè)的首要任務(wù)，而綠色制造工藝是綠色制造的核心問題。提高綠色制造工藝決定了綠色制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)有著極大的幫助。為此，本文將圍繞著綠色制造工藝展開探討，并給出一些建議。

關(guān)鍵詞：綠色制造工藝；機(jī)械加工制造；可持續(xù)發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.204

綠色制造工藝是綠色機(jī)械加工制造中的核心手段，是為加工制造業(yè)帶來革命性發(fā)展的主要方法。綠色制造工藝的主要目標(biāo)是為了在加工制造過程中節(jié)約成本、降低能源消耗并減少環(huán)境污染。因此，從這個(gè)概念上來講綠色制造工藝可以分為三類：節(jié)約資源型工藝、低能耗型工藝和環(huán)境保護(hù)型工藝。這三種綠色工藝在制造過程中各有優(yōu)劣，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)在加工制造中的主要矛盾靈活、合理的選擇使用或者結(jié)合使用，以此提高企業(yè)制造效益，推進(jìn)可持續(xù)機(jī)械加工制造業(yè)發(fā)展。

1 節(jié)約資源型工藝

節(jié)約資源型工藝主要是從兩個(gè)方面入手減少資源損耗，一是減少切屑的加工技術(shù)，另一是減少加工余量的加工技術(shù)。首先，少無切屑加工的新技術(shù)、新工藝的發(fā)展日漸成熟。在當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展中，精鑄、冷擠壓等成型技術(shù)和工程塑料在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來越成熟，產(chǎn)品成型從近似成型到凈成型發(fā)展。許多的制造成型件已不在需要進(jìn)行進(jìn)一步的機(jī)械加工就可以直接進(jìn)行使用。與傳統(tǒng)的毛坯制造過程相比，這不僅減少了能源消耗和生產(chǎn)資源消耗，還減少了制造周期和制造成本，使得企業(yè)在減少生產(chǎn)花費(fèi)的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，對(duì)企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力有著極大的幫助。因此，少無切屑的加工技術(shù)在機(jī)械加工制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其適合于加工異形孔類零件、端面爪齒件、齒輪花鍵、臺(tái)階軸類件以及類似零件。

另外，減少加工余量的加工技術(shù)也是節(jié)約資源型工藝的主要發(fā)展方向。在一些舊的加工工藝中，制造出來的零件毛坯較為粗糙，需要進(jìn)行進(jìn)一步的機(jī)加工。在機(jī)加工過程中，加工余量較大，不僅造成了原材料的浪費(fèi)，而且生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本增高。因此，采用新的加工工藝減少生產(chǎn)余量很有必要。先進(jìn)的加工工藝比如高速切削技術(shù)能夠有效的減少加工余量。在加工中，提高切削的速度，切削力下降，工件的變形小，可以保證加工余量的減少。在目前的實(shí)際工藝中，航空工業(yè)的鋁的薄壁件加工中，已經(jīng)可以達(dá)到切出厚度為0.1毫米、高為幾十毫米的成型曲面。

2 低能耗型工藝

采用低能耗型工藝能有效節(jié)約能源減少資源的浪費(fèi)，尤其在當(dāng)前全球礦物資源減少和石油價(jià)格波動(dòng)的背景下，低能耗工藝對(duì)發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟(jì)有著重要意義。低能耗型工藝的創(chuàng)新可以從三個(gè)角度切入：能源節(jié)約、技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能。能源節(jié)約是指在加工制造過程中，盡量減少傳統(tǒng)的石油和煤炭的使用，積極采用可再生能源比如電能和其他新能源。這些能源可再生且無污染，對(duì)企業(yè)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)有著極大的好處。企業(yè)應(yīng)該大力發(fā)展清潔能源的使用設(shè)備，并做好能源節(jié)約工作。

技術(shù)節(jié)能是指在加工制造過程中采用先機(jī)的技術(shù)提高能源的利用率。比如在傳統(tǒng)的工藝中，由摩擦力帶來的能源損耗是巨大的。而先進(jìn)的工藝?yán)鏜QL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干式切割工藝的應(yīng)用就能有效的減少摩擦力，避免能源浪費(fèi)。在加工制造中，企業(yè)要積極地對(duì)新工藝進(jìn)行研究和使用，降低能源的損耗和成本的浪費(fèi)。

管理節(jié)能是指企業(yè)要加強(qiáng)能源管理工作，及時(shí)地對(duì)設(shè)備和加工過程進(jìn)行監(jiān)控和管理，對(duì)能源的浪費(fèi)有效的做出應(yīng)對(duì)措施。杜絕在加工制造過程中出現(xiàn)跑電、漏電等情況的出現(xiàn)，避免設(shè)備出現(xiàn)空車運(yùn)轉(zhuǎn)和長(zhǎng)時(shí)間處在待電狀態(tài)的情況發(fā)生。企業(yè)只有及時(shí)做好能源管理工作，才能從每一個(gè)細(xì)節(jié)降低企業(yè)成本提高企業(yè)效益。

3 環(huán)境保護(hù)型工藝

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造中，帶來的環(huán)境污染是一個(gè)急需解決的問題。主要的環(huán)境污染主要是大氣污染、水污染以及其他污染等。這些污染問題不符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本需求，在發(fā)展過程中不滿足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，積極采用新的制造工藝減少工業(yè)污染是當(dāng)前機(jī)械加工制造業(yè)發(fā)展的主要目的之一。首先，企業(yè)應(yīng)該在制造過程中采用綠色工藝減少大氣污染。減少大氣污染最有效的方法是減少化石燃料的使用，在生產(chǎn)中采用電能、太陽能、天然氣等新能源作為主要的能源方式。

其次，機(jī)械制造業(yè)要減少工業(yè)廢水的排放，發(fā)展新技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效的處理。但在當(dāng)前的實(shí)際情況中，工業(yè)廢水中主要包括含油廢水、含酸（堿）廢水、電鍍廢水和洗滌廢水等，這些廢水處理難度較大，處理成本較高，綜合防治是現(xiàn)階段處理廢水較為有效的措施。

另外，除了大氣污染和水污染，機(jī)械加工制造中還存在著其他污染，比如說振動(dòng)污染、噪聲污染、熱污染、射頻輻射污染、光污染等其他污染，針對(duì)這些污染企業(yè)應(yīng)該積極進(jìn)行研究先進(jìn)技術(shù)，解決這些待解決的問題。

最后，熱處理過程是當(dāng)前加工制造業(yè)中能耗最高、污染最大的工藝之一，在綠色制造工藝中，應(yīng)減少需要熱處理的材料使用或者不使用熱處理材料。選用熱軋或冷拔狀態(tài)即可達(dá)到性能要求的材料，以此減少能源的損耗和環(huán)境的污染。

4 總結(jié)

總而言之，綠色制造工藝是摒棄了傳統(tǒng)工藝中資源浪費(fèi)、能源損耗和環(huán)境污染的一種新工藝。綠色工藝是綠色機(jī)械加工制造的核心，是現(xiàn)代企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)效率并保護(hù)環(huán)境的前提條件。只有積極的推廣綠色工藝在加工制造中的使用，我國(guó)的加工制造業(yè)才能迎來革命性的發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展才能在友好的人地關(guān)系中大步向前。

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作者簡(jiǎn)介：謝偉東（1967-），黑龍江齊齊哈爾人，教授，研究方向：機(jī)械制造。