綠色制造工藝技術在農業(yè)機械加工中的應用研究

丁必玲

（阜寧中等專業(yè)學校，江蘇 鹽城 224400）

綠色制造工藝技術推動了農業(yè)加工企業(yè)的發(fā)展，能夠在保證經濟效益的前提下同時做到保護環(huán)境，有助于企業(yè)的節(jié)能環(huán)保。因此，在農業(yè)機械制造中應用綠色制造工藝技術具有十分重要的意義，能夠促進國家環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，助推國民經濟的健康可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 綠色制造工藝技術

綠色制造工藝技術是在制造業(yè)中充分考慮到節(jié)能環(huán)保的一種具有高度環(huán)境效益的生產技術，是在傳統(tǒng)制造工藝的技術中，提高環(huán)保類技術例如資源應用技術、資源節(jié)約利用技術、低污染技術以及低能耗技術等的使用，同時融合材料科學等多種不同的工藝技術[2]。

1.1 低能耗

低能耗是指在生產過程中能夠滿足生產加工需求的同時，最大程度地減少能源消耗。隨著我國社會經濟的發(fā)展，各行各業(yè)都處在飛速發(fā)展的時期，對于各種資源的需求也在快速增長。在世界范圍內，不同類型能源的可供應量各不相同，但從總體看來，能源處于越來越匱乏的狀態(tài)，然而企業(yè)對能源的消耗也是不可逆的。面對這種情況，各行各業(yè)都需要考慮到節(jié)約能源的問題，在發(fā)展中要更多地使用低能耗的生產工藝。同時，在生產過程中，各個企業(yè)也需要不斷對加工工藝進行改進，以便不斷降低生產過程中的能源消耗，促進可持續(xù)發(fā)展。此外，還需要在提高資源利用率方面進行充分的研究，使得資源能夠被高效和科學合理地利用，使企業(yè)的經濟效益、社會效益以及生態(tài)效益充分融合，促進我國環(huán)保事業(yè)的長效發(fā)展，同時為世界的低碳環(huán)保作出貢獻[3]。

1.2 低物耗

低物耗是指在生產過程中對資源的數(shù)量進行有效控制，盡量在達到生產目標的情況下減少資源的使用量，從而形成具有環(huán)保效果的綠色制造工藝技術。在我國傳統(tǒng)的生產活動中，多數(shù)生產會對物力進行大規(guī)模投入，造成了資源的浪費，這顯然有違“碳達峰”“碳中和”的發(fā)展理念，所以在當前和以后的生產活動中，需要重點對物力投入過多的生產活動進行整頓和改良[4]。

在對生產活動進行低物耗的處理中，應注意以下兩點：一是在設計中對資源的類型、數(shù)量以及重量進行控制，在類型的選擇中要盡量使用低碳環(huán)保和低能耗的材料，同時根據(jù)生產活動的需求進行數(shù)量和重量的預估，在保證生產活動順利進行的前提下，用最少的材料進行生產，這樣才能在保證產能的同時，做到節(jié)能環(huán)保；二是在工藝中優(yōu)化生產活動，設備和材料數(shù)量相同的情況下，盡可能地對工藝進行改造、創(chuàng)新和優(yōu)化，減少材料損耗，想方設法延長材料使用壽命，促進低物耗生產[5]。

1.3 環(huán)保型

在我國傳統(tǒng)的工藝制造業(yè)中，環(huán)境污染問題十分嚴重，尤其是工業(yè)垃圾和工業(yè)廢水等的排放情況不符合國家標準，導致水源、土壤、空氣等自然資源受到嚴重污染，這種污染通常是不可逆的，加之資源的再生能力十分有限，受到污染的資源需要數(shù)十年甚至數(shù)百年才能夠恢復，十分不利于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展和國家經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。在這樣的大環(huán)境下，環(huán)保型制造工藝技術應運而生，它是一種新興的綠色制造工藝技術，這種技術就是以減少污染物排放為最終目標，同時創(chuàng)造經濟效益的一種技術。在環(huán)保型工藝技術的操作中，應用具有環(huán)境保護性質的材料和設備進行生產，以減少污染物的產生，從而達到減少污染物排放量的目標。由此可見，利用環(huán)保型的綠色制造工藝技術有利于減少污染排放量，提升工業(yè)生產質量，促進我國環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 綠色制造工藝技術應用原則

首先，綠色制造工藝技術要同電氣工程需求高度結合。綠色制造工藝能夠有效控制農業(yè)機械加工中的能源消耗，其中，電氣工程能夠以節(jié)能技術為基礎實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，為整體的加工過程提供技術支持[6]。

其次，綠色制造工藝要求降低能耗。工藝設計的核心在于能耗的減少，因此，在電氣設計期間，對于必需的能耗問題應當盡可能多地降低其用量，借助先進的科學技術提高資源利用率，實現(xiàn)綠色目標。

最后，綠色制造工藝要求提高經濟效益。綠色制造工藝不僅看重當前的經濟效益，還要為長久發(fā)展中利益的提升提供支持。此外，綠色制造工藝能夠推動新型材料與設備的合理應用，并合理規(guī)劃后期的發(fā)展，為提升農業(yè)機械加工的經濟水平提供指導。

3 綠色制造工藝技術在農業(yè)機械加工中的應用

3.1 干式切削工藝

切削技術在農業(yè)機械加工業(yè)中使用非常廣泛，傳統(tǒng)切削工藝以切削液的使用為基礎，在切削液的處理方面存在著一定的問題，如果處理不當，則會對環(huán)境造成一定的影響，同時也會加劇能源的浪費。近年來，我國采用了干式切削工藝，這是基于綠色制造工藝技術而產生的新型切削技術，在機械化操作的過程中可以減少切削液的使用甚至完全不用切削液，很好地避免了切削液如何處理的問題，更不會對我國環(huán)境造成不利影響。要想在全國范圍內使用干式切削技術，就需要對設備的材料進行改進[7]。

在我國具備切削技術的設備中，超硬合金是不利于實現(xiàn)干式切削的材料，而鑄鐵是最容易實現(xiàn)干式切削的材料，例如鐵合金、鋁合金等。同時還要在進行切削作業(yè)時注意刀體的融化問題，進行高速的干式切削作業(yè)時，九成的熱量都會傳給刀體，這樣就容易出現(xiàn)切削中刀體接觸的部位形成粘連的情況。在這種情況下，提高合金的工藝水平十分重要，在進行加工時需要提高刀體的精度，并且應環(huán)保要求需要降低能耗，這樣才能使機械加工更有效進行。

3.2 低溫切削生產工藝

低溫切削生產工藝是切削技術中一項新興的工藝，也是一項技術高、難度大的工藝，低溫切削生產工藝充分融入了綠色制造工藝技術，極具環(huán)保性。低溫切削生產工藝通常被用于作業(yè)難度較大、切削過程較漫長且較為復雜的操作中，例如鈦合金等金屬的切削。在所有的綠色制造工藝技術中，低溫切削生產技術是對于材料要求最為嚴格的一項，同時也需要在作業(yè)期間配備專門的低溫裝置。該工藝具有的設備成本高、操作難度大等特點成為低溫切削生產工藝在我國沒有被普及的重要原因[8]。

在一部分發(fā)達國家的農業(yè)機械生產中，已經掌握了低溫切削生產工藝的操作方式，同時也在大范圍地使用低溫切削生產工藝，極大地推動了農業(yè)機械化生產的進步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國對低溫切削生產工藝的利用程度還不夠高，在未來的發(fā)展中，需要進一步加強對這項技術的研究，同時利用多種方式拓寬低溫切削生產工藝的使用途徑和使用效率，這樣才能促進我國整體農業(yè)機械化水平的進步。

3.3 機床技術

在農業(yè)機械化操作的切削技術中，對機床的要求也是非常高的，進行切削的過程是一個熱量高且耗能大的過程，過程中對機床的損耗會嚴重影響作業(yè)質量。在切削過程中，干式切削技術是綠色制造工藝技術得到最大化體現(xiàn)的技術，機械化操作的過程中可以達到節(jié)能環(huán)保的效果，但在切削過程中熱量高的問題也十分嚴重，如果不能對機床進行充分導熱和散熱，那么就會對機床造成損害，而機床各部分熱量不均的直接后果就是機床的表面變形，十分影響加工效率和作業(yè)精度。因此，機床技術的發(fā)展也是一個順應科技發(fā)展的必然要求[9]。

在進行切削操作時，需要為機床匹配專門的散熱裝置或冷卻裝置，以此將干式切削技術中制造的熱量通過各種方式排出，最大程度減少對機床的損耗。為了解決這一問題，在干式切削技術機床的設計中，可以改變原有的機床模式，使機床傾斜一定坡度或直接轉為立式，同時在材料的選擇上也要盡可能使用隔熱效果較好的材料，能夠有效減少高熱量對機床的損害。此外，在操作過程中需要經常對機床進行清潔，減少灰塵，起到保護機床的作用。

4 綠色制造工藝技術在農業(yè)機械加工中的展望

4.1 強化綠色設計理念

現(xiàn)階段，想要將綠色制造工藝技術有效運用于農業(yè)機械加工中，就必須在原有生產加工技術的基礎上進行調整與創(chuàng)新，而工藝離不開人的設計，不論是工藝技術的功能、功效還是特性，都能夠在設計中進行明確，且大多參數(shù)都能夠根據(jù)以往的設計進行調整完善。此外，想要實現(xiàn)制造工藝環(huán)保水平的不斷提升，就要掌握更加精準的綠色生產技術，并在進行制造工藝設計時便將其充分融入，在不斷改造與創(chuàng)新中達到最優(yōu)效果。設計部門在進行制造工藝設計時要以全局為基礎，在提高技術水平的同時降低能源的消耗，解決污染問題，在設計期間，還應當加強對生產制造工藝更新?lián)Q代的認知，不斷在系統(tǒng)的升級中融入綠色理念，提升資源利用率，進一步推動綠色制造工藝在農業(yè)機械加工中的廣泛應用與普及[10]。

4.2 注重工藝設計與原材料的改進

材料的使用是影響機械加工過程中對綠色制造工藝技術有效應用的一大關鍵因素，這里所說的材料是指機械加工時應當采用的節(jié)能環(huán)保型材料，它能夠減少農業(yè)機械加工對環(huán)境的污染，同時還能夠最大限度地保護環(huán)境。然而從目前的農業(yè)機械加工來看，多數(shù)企業(yè)因節(jié)能環(huán)保型材料價格高，導致企業(yè)的利潤被大大縮減，并未采用節(jié)能環(huán)保型原材料。但從另一層面來看，雖然高能耗原材料能夠形成較為可觀的收益，但這樣的收益并不長久，高能耗材料的使用會造成嚴重的環(huán)境污染，帶來更高的成本與嚴重的經濟損失，從而影響到機械加工生產整體的大環(huán)境。面對這一矛盾，需要從事農業(yè)機械加工的相關企業(yè)盡可能多地采用節(jié)能環(huán)保材料減輕對環(huán)境的危害。同時，行政部門要提升機械加工環(huán)境的監(jiān)督、保護力度，對污染問題嚴重的企業(yè)及時處罰，提升企業(yè)環(huán)保意識的同時加強綠色制造工藝在農業(yè)機械化加工中的廣泛普及。

5 結束語

綜上所述，除了發(fā)展經濟，環(huán)保工作也是我國現(xiàn)階段面臨的一項重要挑戰(zhàn)，解決環(huán)境污染問題刻不容緩，這對我國農業(yè)機械加工行業(yè)提出了更高的要求，將綠色制造工藝技術應用到農業(yè)的生產和機械化操作中是必然的趨勢，也是促進我國經濟發(fā)展的必要舉措。綠色制造工藝技術是當今時代發(fā)展的必然產物，提高了農業(yè)機械的環(huán)保性能，提升了農業(yè)機械的總體質量和效率。農機生產企業(yè)應大力使用綠色制造工藝技術，不斷創(chuàng)新和改進綠色制造工藝技術，促進綠色制造工藝技術在農業(yè)機械加工行業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展。