摘要:我國(guó)是工業(yè)制造大國(guó),每年通過(guò)機(jī)械加工制造出的工業(yè)產(chǎn)品不計(jì)其數(shù),而正是因?yàn)槿绱她嫶蟮臄?shù)量,使得每年在機(jī)械加工制造方面上要消耗掉不少能源與資源,而且由于機(jī)器老舊等原因使得在使用掉的資源中有一部分被白白浪費(fèi)掉了,因此為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),就必須全面采用綠色機(jī)械加工技術(shù)。目前綠色機(jī)械加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中變得越來(lái)越重要,因此本文就綠色機(jī)械加工技術(shù)中的要點(diǎn)以及綠色機(jī)械加工的發(fā)展前景進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
關(guān)鍵詞:綠色機(jī)械加工;加工技術(shù);技術(shù)應(yīng)用
0 ?引言
根據(jù)大量的研究所展示出來(lái)的成果顯示,在幾種常用的機(jī)械加工方式中,切削與磨削消耗的資源最多并且對(duì)環(huán)境的影響最大,其中一個(gè)較為重要的因素就是切削液的使用,由于切削和磨削都是要與金屬胚料大面積接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的加工,由于金屬配料表面的阻力較大,因此才產(chǎn)生的熱量很高,這就會(huì)使道具的壽命降低,更換周期縮短,而為了降溫和潤(rùn)滑而大量使用的切削液對(duì)于環(huán)境有一定的污染性,因此必須找出一些特殊的加工技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。
1 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)概述
1.1 綠色機(jī)械加工的特征
所謂綠色機(jī)械加工技術(shù),其核心就在于滿足正常機(jī)械加工的效率的同時(shí),還要盡可能的使所消耗的資源量降低,并且所產(chǎn)生的加工費(fèi)料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成過(guò)多的影響。當(dāng)前的綠色機(jī)械加工技術(shù)由于都是在傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)得基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)更新和完善得來(lái)的,因此綠色機(jī)械加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)加工效率以及加工效果要更好,而且綠色機(jī)械加工技術(shù)所使用的切削液都是專門(mén)使用環(huán)保材料研制的,因此采用綠色機(jī)械加工技術(shù)后,機(jī)械加工對(duì)于環(huán)境的影響也會(huì)降低,也會(huì)避免消耗大量人力物力來(lái)處理加工費(fèi)料的問(wèn)題產(chǎn)生。由于加工方式以及切削液的質(zhì)量都得到了改善,因此對(duì)于刀具的磨損也會(huì)降低,這不僅會(huì)使刀具的更換周期降低而且也會(huì)使加工質(zhì)量得到提升[1]。
1.2 綠色機(jī)械加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
相較于傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù),綠色機(jī)械加工技術(shù)擁有三大優(yōu)勢(shì):其一能量利用效率高,由于綠色機(jī)械加工技術(shù)本就是在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化得來(lái)的,因此綠色機(jī)械加工技術(shù)要更加先進(jìn),加工的效率與精密度都有一定的提高,這就使得采用綠色機(jī)械加工技術(shù)后,加工效率會(huì)得到提升,能源的使用總量也就會(huì)隨之降低,而且綠色機(jī)械加工技術(shù)的產(chǎn)生還結(jié)合了先進(jìn)的理論知識(shí),因此對(duì)于能源的使用要更加科學(xué)合理。其二更加環(huán)保,前文我們提到過(guò),傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式中,對(duì)于環(huán)境影響最大的是機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的切削液廢液,而新式的切削液由于制作材料的緣故,對(duì)于環(huán)境的影響較低,這就使得機(jī)械加工變得更加環(huán)保了[2]。其三高效益,綠色機(jī)械加工技術(shù)由于加工效率更高,因此所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益也越高,并且由于更加環(huán)保,因此在能源上所消耗的成本也會(huì)相應(yīng)的降低,這就使得機(jī)械加工的收益會(huì)進(jìn)一步提高。
2 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用
2.1 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。
2.2 切削液的研發(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,該類添加劑的種類較多,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物質(zhì)來(lái)作為切削液的抗煙霧劑。
2.3 低污染冷卻潤(rùn)滑技術(shù)的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的使用切削液的機(jī)械加工技術(shù)與干式切削技術(shù)之間還存在著一種技術(shù),即最小量潤(rùn)滑機(jī)械加工技術(shù),該技術(shù)顧名思義就是通過(guò)對(duì)切削液的使用進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑冷卻的效果,并且還能使切削液的使用量降到最低,這就使得機(jī)械加工所產(chǎn)生的廢液量大大降低,從而達(dá)成節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的,最終達(dá)成雙贏[3]。對(duì)于最小量潤(rùn)滑機(jī)械加工技術(shù)來(lái)說(shuō),它擁有諸多優(yōu)點(diǎn):首先就是由于廢液量較低,因此不需要對(duì)廢液進(jìn)行額外的處理;其次是降低了切削液對(duì)環(huán)境的污染,而且在保證潤(rùn)滑效果的同時(shí)達(dá)到了節(jié)約資源的效果。
3 ?綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展前景
3.1 自動(dòng)化與智能化
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,綠色機(jī)械加工技術(shù)想要滿足人們的需求也需要不斷地進(jìn)步,當(dāng)下自動(dòng)化與智能化在各個(gè)行業(yè)都是較為熱門(mén)的發(fā)展方向,機(jī)械加工也不例外,通過(guò)自動(dòng)化可以大大降低在機(jī)械加工工程中所消耗的人力資源,并且還可以使加工質(zhì)量提升,降低因加工失誤使資源浪費(fèi)事件發(fā)生的概率。智能化通常與自動(dòng)化是一體的,智能化可以擴(kuò)大自動(dòng)化所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),通過(guò)智能化可以更好的對(duì)機(jī)械加工過(guò)程進(jìn)行控制,通過(guò)對(duì)資源的合理調(diào)配,可以實(shí)現(xiàn)在滿足加工需求的同時(shí)使資源的利用效率更高,從而達(dá)到節(jié)約資源的目的[4]。
3.2 更佳的節(jié)能減排效果
綠色機(jī)械加工技術(shù),綠色始終是核心,因此要不斷地提升綠色機(jī)械加工技術(shù)節(jié)能減排的效果,我國(guó)目前有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)機(jī)床設(shè)備,對(duì)環(huán)境的影響依舊是不容小覷的,因此提升環(huán)保效果對(duì)于綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。除了要調(diào)整加工刀具的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成材料外,還要從加工方式入手,不斷優(yōu)化加工方式,降低在加工過(guò)程中產(chǎn)生的損耗,并且不斷提升切削液的質(zhì)量與環(huán)保效果,通過(guò)多方面的進(jìn)步來(lái)最終實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展。
4 ?結(jié)語(yǔ)
傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)雖然經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與完善,與工業(yè)生產(chǎn)制造具有較高的適配性,但是隨著目前國(guó)家對(duì)環(huán)境與資源保護(hù)的需要,這些技術(shù)也無(wú)法滿足國(guó)家的需求了,然而由于這些技術(shù)的普及范圍很廣,再加上綠色生產(chǎn)技術(shù)實(shí)施的成本又較高,這就使得綠色機(jī)械加工技術(shù)的普及還有一定的困難,因此我們要不斷地對(duì)綠色機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行研究,在保證機(jī)械加工效果的同時(shí)還要使其成本降低,以便于為綠色機(jī)械加工的推廣提供基礎(chǔ),技術(shù)革新總是困難重重,因此需要社會(huì)各界的共同努力,這樣才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)步與行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]肖保中.試論綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(01):94-95.
[2]周兆祥,王健.淺談綠色機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)前景[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2018,26(06):46.
[3]徐劍北,郭賓,梁旭.綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用探究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2017,7(11):27-29.
[4]張貴明,金夢(mèng)濤.基于綠色制造的新型機(jī)械制造工藝探究[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(14):193-194.
作者簡(jiǎn)介:劉永芳(1986-),男,河南滑縣人,本科,講師,研究方向?yàn)闄C(jī)械加工、機(jī)電一體化技術(shù)。