工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造

趙永盛 賈龍

摘 要：我國(guó)制造業(yè)是比較發(fā)達(dá)的，主要是對(duì)社會(huì)中的資源和能源進(jìn)行加工，能夠滿足人們的日常生活以及社會(huì)發(fā)展的需要。我國(guó)目前制造業(yè)在運(yùn)行中消耗過(guò)量的能源，同時(shí)也存在很多浪費(fèi)的問(wèn)題，自然環(huán)境損壞比較嚴(yán)重，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。由于當(dāng)前這一問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們開(kāi)始研發(fā)新型可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方式，也就是實(shí)現(xiàn)綠色制造，這是國(guó)家發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;綠色設(shè)計(jì);制造

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視資源環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。其中，在機(jī)械制造中，也大力倡導(dǎo)綠色制造技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)榫G色制造技術(shù)不僅能夠保證機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能夠有效降低環(huán)境的污染，促使機(jī)械制造行業(yè)朝著綠色制造的方向發(fā)展。這樣不僅能夠降低資源的損耗，還能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可恥的發(fā)展。

1工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)于工程機(jī)械而言的綠色設(shè)計(jì)，首先要從不同的要點(diǎn)進(jìn)行展開(kāi)論述，才能使整體綠色設(shè)計(jì)更有條理性的進(jìn)行。第一，視覺(jué)環(huán)境的設(shè)計(jì)，工程機(jī)械對(duì)于材料要求往往從結(jié)構(gòu)開(kāi)始，在設(shè)計(jì)的同時(shí)不僅要全面的落實(shí)綠色的理念。在選擇材料工作上，一定要進(jìn)行資源的效率研究。哪些資源和材料是可再生、可回收的，要優(yōu)先選擇那些污染小，對(duì)于能源消耗較低的材料。同時(shí)，如果必須要運(yùn)用一些有輻射或者有污染的材料時(shí)，要做好詳細(xì)的解釋，使用的過(guò)程中應(yīng)該怎樣做好防護(hù)工作，如何使它們?cè)趫?bào)廢之后做好回收工作，從源頭上減少材料的直接污染。其次，在設(shè)計(jì)工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)于不同零部件的效率運(yùn)用，要以點(diǎn)化面的全面考慮。每一個(gè)零件都要盡可能的保持可拆解的性能，這樣的回收利用率才是最高的。因?yàn)楫a(chǎn)品不能因?yàn)橐粋€(gè)零件的損壞，使它們的重組和優(yōu)化不能夠完成。第三，對(duì)于工程機(jī)械許多裝備的表面往往帶有色彩和一定的肌紋。不僅能夠體現(xiàn)一定的人文理念，同時(shí)也要注入一定的綠色思想。視野上給予裝備應(yīng)帶有的舒適性，也可以提醒減少產(chǎn)品隨意丟棄發(fā)生概率，間接性的減少對(duì)于資源的再次浪費(fèi)。比如說(shuō)對(duì)于動(dòng)力裝置的研究運(yùn)用，它身為工程機(jī)械的核心部分，在綠色設(shè)計(jì)理念普及的同時(shí)，主要從以下三個(gè)部分進(jìn)行。首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)的研究結(jié)構(gòu)上有沒(méi)有做到徹底的優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如說(shuō)對(duì)于噴油器結(jié)構(gòu)能否做到改進(jìn)，在燃燒利用資源的促進(jìn)上同樣也要減少有害氣體的排放;其次，在動(dòng)力的選擇上是否優(yōu)先選擇考慮電力，對(duì)于無(wú)污染的清潔能源能否同樣研究并加以運(yùn)用，使太陽(yáng)能或天然氣融入在動(dòng)力裝置的研究過(guò)程中;最后，綠色設(shè)計(jì)理念能否運(yùn)用在廢氣凈化的技術(shù)研究過(guò)程中。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的污染排放是較大的，凈化技術(shù)及廢氣循環(huán)處理等多項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)于動(dòng)力裝置的綠色設(shè)計(jì)理念普及是最重要的關(guān)鍵。所以，在動(dòng)力裝置運(yùn)用到綠色設(shè)計(jì)理念的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能和效率要從環(huán)保出發(fā)，不僅考慮其經(jīng)濟(jì)性，在平衡性能上使綠色技術(shù)和環(huán)保能夠融為一體的運(yùn)用在動(dòng)力裝置發(fā)展過(guò)程中。再比如說(shuō)，作為工程機(jī)械最為重要的傳動(dòng)部件，液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在對(duì)于環(huán)境影響是否減少工作介質(zhì)的遺漏、噪聲的過(guò)度產(chǎn)生、能源的消耗等多個(gè)方面。所以從這些方面考慮液壓系統(tǒng)的綠色思想介入，主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)：首先，對(duì)于液壓元件參數(shù)能否做到合理的選擇，在密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)的過(guò)程中，能否重視并促進(jìn)綠色的設(shè)計(jì)得到加強(qiáng);其次，液壓油的選用是否是無(wú)毒無(wú)害，對(duì)于液壓油的回收利用也能夠進(jìn)行一定的技術(shù)研究;第三，整體系統(tǒng)的裝配零件數(shù)量能否通過(guò)系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)而減少，通過(guò)液壓模塊化的實(shí)現(xiàn)，使組合性的設(shè)計(jì)得到加強(qiáng);最后，制造期間對(duì)于噪聲的控制不僅要做到技術(shù)上的減少，在管理監(jiān)督方面也要促進(jìn)一定的發(fā)展。

2工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)制造技術(shù)措施

2.1原材料

要想更好地在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入和應(yīng)用綠色理念，相關(guān)人員在工作過(guò)程中應(yīng)該合理選擇原材料。通常情況下，在以往的工作進(jìn)行階段，一些設(shè)計(jì)人員往往會(huì)將成本作為材料選擇的關(guān)鍵，而沒(méi)有對(duì)環(huán)保層面給予一定的關(guān)注。因而，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行破壞的情況。通過(guò)分析得知，如果在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，沒(méi)有科學(xué)地選擇原材料，那么在生產(chǎn)階段就非常可能產(chǎn)生大量的污染氣體，影響了生態(tài)系統(tǒng)也污染了環(huán)境，阻礙社會(huì)的穩(wěn)定進(jìn)步。所以，在設(shè)計(jì)制造階段，一定要有效地應(yīng)用綠色理念，將其作為指導(dǎo)和依托，強(qiáng)化對(duì)原材料綠色性能的重視。同時(shí)，在對(duì)機(jī)械原材料進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)該本著可持續(xù)發(fā)展的原則，提升材料選擇的合理性以及科學(xué)性，保證在有效對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行穩(wěn)定提升的同時(shí)，還能夠進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大利潤(rùn)空間。此外，在選擇完原材料以后，需要將其運(yùn)輸?shù)綑C(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)場(chǎng)，并且安排專門(mén)的人員對(duì)這些材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查，以保證材料的質(zhì)量能夠在滿足國(guó)家規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用地更加合理和科學(xué)。需要明確的是，在對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)期間，應(yīng)該依照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢測(cè)方案。

2.2切削液研發(fā)

機(jī)械加工最為理想的情況就是在不使用任何液體添加劑的前提下對(duì)工件進(jìn)行加工，也就是達(dá)到完全的干式機(jī)械加工，然而由于當(dāng)下一些關(guān)鍵技術(shù)還沒(méi)有得到突破，因此干式加工并不能廣泛的得到普及，因此還要依靠切削液來(lái)提高機(jī)械加工的效率與質(zhì)量，然而傳統(tǒng)的切削液對(duì)于環(huán)境的污染情況較為嚴(yán)重，因此想要實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械加工就要先提升切削液的環(huán)保性，想要達(dá)成這一目標(biāo)，就要先從切削液中的重要組成部分入手：其一是基礎(chǔ)油，基礎(chǔ)油是切削液的主要構(gòu)成部分，通常使用的是礦物油、合成油、合成脂或植物油，植物油由于制造成本低而且對(duì)環(huán)境影響小因此是最為適用的基礎(chǔ)油;其二是切削液添加劑與極壓抗磨劑，該類(lèi)添加劑的種類(lèi)較多，選取的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是兼具環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性;其三是抗煙霧劑，通常都是選用聚異丁烯類(lèi)物質(zhì)來(lái)作為切削液的抗煙霧劑。

2.3高速與超高速干式切削技術(shù)

高速與超高速干式切削技術(shù)是在干式切削技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，干式切削技術(shù)的起源要追溯到二十世紀(jì)九十年代，這種技術(shù)最大的特點(diǎn)就是在機(jī)械加工的過(guò)程中不適用冷卻劑與潤(rùn)滑劑，然而在不使用冷卻劑與潤(rùn)滑劑的前提下，刀具在面對(duì)因摩擦而產(chǎn)生的熱量的同時(shí)還不會(huì)產(chǎn)生額外的影響，這就對(duì)切削狀態(tài)有一個(gè)很高的要求，并且對(duì)于工件以及刀具的材料都有較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。高速切削這一概念的提出很早，高速切削的核心就在于通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的刀具來(lái)克服摩擦帶來(lái)的影響，通過(guò)快速加工來(lái)降低熱應(yīng)力對(duì)工件的影響，同時(shí)高速的加工還能改善加工表面的質(zhì)量。到了現(xiàn)代，干式切削技術(shù)正向著超高速的方向發(fā)展，然而當(dāng)速度過(guò)快時(shí)，加工過(guò)程就會(huì)變得難以控制，并且對(duì)于加工儀器來(lái)說(shuō)負(fù)荷也會(huì)增高，使用壽命就會(huì)縮短。

結(jié)語(yǔ)

加工領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步，很多先進(jìn)的制造技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)踐中。綠色制造技術(shù)代表著先進(jìn)發(fā)展方向，對(duì)于節(jié)能降耗有著非常大的優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。該技術(shù)在傳統(tǒng)加工技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)，綜合分析多種因素，選擇合適的加工工藝，可以改進(jìn)加工技術(shù)，提高總體加工水平。本文主要分析了當(dāng)前我國(guó)傳統(tǒng)加工工藝設(shè)備，總結(jié)出綠色加工工藝規(guī)程，結(jié)合多個(gè)方面的因素，分析當(dāng)前綠色加工工藝規(guī)程以及有效的處理辦法，符合我國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略需求，能夠更好地促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提升，也能夠推動(dòng)社會(huì)的全面進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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