淺析機械制造新技術

葉年勁

摘要：本文作者介紹了當前機械制造工藝技術，分析了我國的低碳制造理論與技術發(fā)展現(xiàn)狀及其必要性，探討了機械制造中低碳制造技術的體系內容及機械制造中的低碳制造技術。

關鍵詞：機械制造；低碳技術

中圖分類號：TU74；文獻標識碼：A

1 當前機械制造工藝技術

1.1 快速成型技術

快速成型技術是一種新的機械制造工藝技術，它主要建立在機械加工設備和機械制造技術上，直接對機械樣板進行生產(chǎn)研發(fā)。在具體的加工的過程中，快速成型技術不需要其他任何技術以及加工工具，例如加工銼刀、加工模具、加工夾具等。

快速成型技術能夠很好地幫助設計研究人員縮短相應的設計成型周期，推動相關的機械制造技術的發(fā)展?？焖俪尚图夹g不僅發(fā)展了機械加工理論，更是擴展了機械知識的學科范圍，有效促進技術的進步。該項技術主要以新產(chǎn)品的研發(fā)為基礎思想實體堆積，選用CAD/CAM技術進行機械制造。

1.2 沖壓技術

現(xiàn)在的沖壓技術包括爆炸沖壓技術和強磁場沖壓工藝技術兩種。這兩種技術均是基于先進的技術理念，實現(xiàn)機械工藝的轉變，推動機械制造工藝的改革和進步。

1.2.1 爆炸沖壓技術。爆炸沖壓技術是將水壓作為沖壓的主要原料，減少了金屬資源的浪費。根據(jù)傳統(tǒng)的技術要求，在水下完成相關的作業(yè)，實現(xiàn)對金屬材料的沖壓。爆炸沖壓技術在水下采用水壓沖炮，將其中放入火藥，在點燃后形成巨大的沖量，形成巨大的動能對金屬材料進行沖壓。此技術產(chǎn)生的污染較少，加工成本較低，對傳統(tǒng)的沖壓技術有了很大的改進。

1.2.2 強磁場沖壓工藝技術。強磁場沖壓工藝技術通過對電磁鐵對鐵質物的吸引，對金屬物質進行沖壓，將金屬物質沖壓變形完成沖壓過程。該技術對沖壓的條件有著嚴格的要求，需要將需沖壓的金屬材料放置在磁鐵附近，通過強電流產(chǎn)生的電磁力對金屬材料的吸引實現(xiàn)金屬材料的變形。強磁場沖壓工藝技術的主要加工過程是：將選取的金屬材料放置在電磁鐵附近的固定位置，對電磁鐵進行強電流進行充電，實現(xiàn)電磁鐵對金屬材料的吸引。這種強烈的電磁力會輕易地導致金屬材料變形，完成沖壓的過程。在這個過程中，我們還要注意對電容器的選擇。電容器要符合貯存強電的要求，能夠在規(guī)定的電壓范圍內進行正常充放電且不被擊穿。強磁場沖壓工藝技術的加工效率很高，加工的過程非常便捷，已經(jīng)廣泛應用到了汽車配件的制造工藝中。這種技術主要運用電磁感應作為工作原理，形成電磁沖壓。

1.2.3 智能制造技術

當前的智能制造技術主要是運用在制造工藝技術中，是依附于機械制造自動化技術和機械制造人工智能化技術建立起來的一種制造方法。基于高度發(fā)達的計算機技術，利用計算機職能來實現(xiàn)人工操作的逐步取代。智能制造技術通過對整體機械制造技術中每個環(huán)節(jié)進行分析，進而實現(xiàn)對機械制造的自動化控制。在機械制造工藝中，自動化控制技術可以將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行準確地分析計算，對比制造成品的相關數(shù)據(jù)。智能制造技術實現(xiàn)了對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的優(yōu)化，滿足了當前的機械制造工藝行業(yè)的需要。

2 我國的低碳制造理論與技術發(fā)展現(xiàn)狀及其必要性

伴隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，在機械制造中產(chǎn)生了高能耗、高耗材、高排放以及高污染的嚴重問題。這一系列的問題是人類社會真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的阻礙，所以，在機械制造中，選擇低碳制造是必然的。機械制造中運用低碳制造技術可以有效緩解能源、資源的短缺問題，繼而奠定了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎。

近幾年來，我國同許多國家共同簽署了氣體排放協(xié)議，就全球氣候變暖這一關鍵問題提出了相應的措施：在工業(yè)制造里，加大力度限制二氧化碳氣體排放量。伴隨著低碳制造技術的大力推廣和應用，機械制造中的發(fā)展得到了有效促進，與此同時，也為人類社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻了巨大的力量。另外機械制造中的傳統(tǒng)制造觀念的改變，更加深入地促進了機械制造業(yè)的發(fā)展。

3 機械制造中低碳制造技術的體系內容

在生產(chǎn)的整個過程中，所有的步驟都包含低碳制造，這些步驟主要是：資源利用和生產(chǎn)制造以及物流運輸?shù)鹊?，以此來實現(xiàn)提高資源利用效率，并最終達到低碳目標。其實，低碳制造可以對能源的消耗及資源的利用率進行綜合的評估。低碳制造技術的內容比較豐富，例如低碳設計技術，在這種技術里，現(xiàn)在已經(jīng)有了比較完善的低碳設計的評價模型，包括低碳設計的方法原則；低碳評價數(shù)據(jù)庫以及低碳化設計的評估方案。還有一種碳匯技術，它是由碳掩埋技術以及碳捕獲技術相結合組成的，這種技術在制造的過程中包含著低碳制造技術，并利用低碳節(jié)能的設備將廠區(qū)和車間布置以及制造工藝進行優(yōu)化，同時，利用循環(huán)技術以及廢棄物的處理來改良污水和廢舊產(chǎn)品的處理技術，此外，利用像風能、水能和潮汐能等新能源展開清潔的生產(chǎn)。

4 機械制造中的低碳制造技術

要想讓機械制造中的技術發(fā)揮其真正的功能，在實踐上下大氣力是必要的。接下來就低碳制造的技術應用方面進行論述。

4.1 模塊化的設計

模塊化的設計是一種比較前沿、先進的機械產(chǎn)品的設計方法。根據(jù)不同的功能，我們可以把這個系統(tǒng)分成幾個模塊，把每個模塊漸漸優(yōu)化，最后整合在一起，就可以得到不同的品種及不同的規(guī)格的產(chǎn)品。在我們衡量機械產(chǎn)品的非功能性的單元的時候，如果使用同一個尺度，勢必會產(chǎn)生機械能源和資源的浪費，甚至會影響到機械的維護。對于一個機械產(chǎn)品，對每個功能性單元都有必要劃分模塊，然后對每個模塊進行評估，評估所有的機械生產(chǎn)制造的企業(yè)在降低能源和資源的消耗方面所具有的潛力，然后認真查看企業(yè)在使用了低磷制造技術之后獲得了怎樣的成效，以此來指導低碳制造技術的下一個革新步驟。

4.2 生態(tài)化的設計

現(xiàn)如今，我國倡導生態(tài)文明建設同物質文明建設、精神文明建設及社會文明建設并駕齊驅。正因如此，很多機械制造企業(yè)改變了方針，不再堅持過去的策略：盲目提高機械生產(chǎn)項目的數(shù)量、片面地追求生產(chǎn)總產(chǎn)值，而是在機械制造中，更多地考慮到環(huán)境以及資源的成本，想辦法減輕環(huán)境的負載，更加重視保護生態(tài)環(huán)境。用實際行動證明既能夠保證機械制造得到相應的經(jīng)濟效益，同時也能降低原料的浪費、減小破壞環(huán)境的程度。在這樣的環(huán)境需求下，生態(tài)化設計占盡優(yōu)勢，一方面保證足夠的經(jīng)濟效益，另一方面又保證的生態(tài)的保護。

4.3 輕量化的設計

輕量化的設計是綜合了很多生產(chǎn)要素的一種以優(yōu)化為主的設計方法，它所綜合的生產(chǎn)要素包括質量、性能、配套設備以及成本等。這種設計的特點是它可以將在生產(chǎn)過程中由原材料所制造的碳的排放量降低，同時也可以降低生產(chǎn)中的機械耗能，包括運營中的產(chǎn)品的耗能以及所排放的污染物，還能夠將噪聲污染減輕，這對提升資源的使用效率有很大好處。舉個例子來說，德國的奧迪公司在生產(chǎn)新款跑車的時候，使用了新的技術和工藝，同時利用了輕質的鋁合金和鋼材硬度的特點，使得車身質量減少了很多，這不僅使得汽車的尾氣排放和油耗大大降低，同時也為公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。

5 結束語

在現(xiàn)如今的世界里，每一個國家都在研究能源、資源的可持續(xù)發(fā)展策略。在這樣的時代背景之下，我們國家也要順應時代的潮流?，F(xiàn)代機械制造中，伴隨著不斷地發(fā)展著的制造理論與技術，低碳制造理論成為當今社會各領域里的生產(chǎn)要求。在機械制造中，應著重發(fā)展低碳制造。本文通過分析機械制造中的低碳制造理論與技術，使得讀者對其產(chǎn)生更深刻的認識和理解?，F(xiàn)如今，低碳制造是種十分先進的理論。為了我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，一定要加大力度研究機械制造中的低碳制造理論與技術?？偟膩碚f，機械制造中的低碳制造理論與技術是實現(xiàn)經(jīng)濟和能源、資源的可持續(xù)發(fā)展的重要理念和條件。

參考文獻：

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