綠色機械加工技術的應用及前景展望

摘 要：隨著技術的創(chuàng)新與發(fā)展，綠色機械加工技術出現(xiàn)并得到廣泛應用。文章介紹綠色機械加工技術的特征，分析其具體應用，并對發(fā)展前景進行展望。隨著技術創(chuàng)新發(fā)展，綠色機械加工液出現(xiàn)、零排放機械加工與生產(chǎn)將會實現(xiàn)，不能能降低環(huán)境污染，還能提高機械加工綜合效益。

關鍵詞：綠色機械加工；干式切削；冷卻潤滑；零排放

1 引言

機械加工是一項系統(tǒng)復雜的工作，做好這項工作不能能提高機械產(chǎn)品質量，還能更好滿足人們需要。在整個機械加工過程中，切削、研磨是最為主要的工序，通常為達到降溫和潤滑的效果，提高產(chǎn)品質量，一般會在切削液中添加一定的化學劑。這種化學劑會對周圍環(huán)境造成污染，并且消耗大量能源，影響機械加工綜合效益提升。為應對這種情況發(fā)生，提高機械加工綜合效益，綠色機械加工技術出現(xiàn)并逐漸得到廣泛應用。通過該技術的應用，能降低環(huán)境污染，減少能源消耗，實現(xiàn)機械加工的綠色、清潔、安全、無污染，促進機械加工取得更好的綜合效益。

2 綠色機械加工技術特征

綠色機械加工技術是隨著技術發(fā)展和經(jīng)驗總結而出現(xiàn)，它將資源保護和降低環(huán)境污染作為重點工作。在滿足機械加工效率的前提下，綜合采取相應的技術措施，以達到節(jié)約資源，降低環(huán)境污染，減少對人體健康損害的目的。通常在機械加工中，為實現(xiàn)潤滑的目的，提高機械加工效率，往往要使用潤滑液，并且還需要消耗材料、勞動力、化工制造原料、水等資源。而在這些材料消耗當中，切削液所占比例最大，其費用占機械加工總費用的16%左右，而刀具費僅占總成本的4%。因此，為實現(xiàn)綠色機械制造的目的，在加工過程中要綜合采取相應的技術措施，節(jié)約資源和加工材料，降低能源消耗，取得更好的加工制造效益。另外，機械加工制造的切削液，如果沒有對其進行有效處理，往往會帶來較為嚴重的污染問題。切削液最主要組成部分為化學原料，對切削液如果沒有及時進行處理，直接將其排入河流中，往往會造成較為嚴重的環(huán)境污染問題。影響水源和水質，甚至破壞生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，影響魚類和水生生物的繁殖和生長。為此，機械加工中必須堅持綠色機械加工技術應用，綜合采取有效措施保護環(huán)境，以取得更好的加工效果。

3 綠色機械加工技術的應用

3.1 高速與超高速干式切削技術

該技術最早出現(xiàn)于20世紀90年代，其主要目的是改進機械制造內部技術，在加工制造中不添加任何潤滑劑與冷卻劑，最終實現(xiàn)提高機械加工制造效率的目的，并降低環(huán)境污染，有效保護周圍環(huán)境。該技術實現(xiàn)是通過一種理想化切削狀態(tài)的模擬，不添加冷卻劑和潤滑劑，通過改善切削刀具、工藝、方式的形式，最終實現(xiàn)綠色機械加工制造的目的。該技術效果良好，技術水平高，滿足機械加工制造的需要，越來越受到人們重視，其應用也變得越來越廣泛。

3.2 綠色機械加工切削液的研制

綠色機械加工的最終目的是實現(xiàn)機械加工的綠色、環(huán)保、無污染，干式切削方式成為機械加工制造的重要目標。但目前由于技術受到限制，其它因素的制約，導致綠色機械加工方式難以有效實現(xiàn)。為轉變這種情況，研制綠色機械加工切削液顯得越來越重要。主要的研究方向包括以下方面：基礎潤滑油選擇、抗磨劑選擇等。這種切削液不會對周圍環(huán)境帶來破壞，同時還要改進刀具接觸部位的耐磨性能，推動機械加工制造順利進行，實現(xiàn)綠色機械加工的目的。

3.3 低污染或無污染冷卻潤滑技術

目前干式切削技術尚不成熟，影響其進一步推廣和應用，傳統(tǒng)切削技術存在多方面不足，對環(huán)境的影響和破壞比較嚴重。而冷卻潤滑技術可以彌補這兩種機械加工方式的缺陷，通過添加最小量潤滑劑，不僅促進切削順利進行，還能有效提高機械加工制造質量。該技術最為顯著的特征為：不需要處理廢液，能夠節(jié)約資源，減緩刀具磨損，延長刀具使用壽命，對機械加工制造具有重要意義，其應用也越來越廣泛。

4 綠色機械加工技術的前景展望

4.1 綠色機械加工液

隨著技術的發(fā)展和進步，采用冷風、微量可自然降解油劑、少量水為原料，經(jīng)過加工之后形成綠色機械加工液。也就是通常所說的微量油膜附水滴技術，該技術能有效改善環(huán)境，防止機械加工造成環(huán)境污染問題，實現(xiàn)零排放的目的，最終推動傳統(tǒng)機械加工業(yè)向現(xiàn)代機械加工業(yè)轉變。在機械加工中采用該項技術措施，不僅可以減少潤滑液的使用量，還能促進其作用的有效發(fā)揮。微量油發(fā)揮潤滑作用，微小量水和冷風發(fā)揮冷卻作用，促進機械加工順利進行。另外加工中出現(xiàn)的多余水被加工產(chǎn)生的熱量帶走或蒸發(fā)掉，從而使整個加工過程中沒有廢液出現(xiàn)，有效實現(xiàn)機械加工的零排放。

4.2 對環(huán)境的影響幾乎為零

與傳統(tǒng)機械加工技術相比，綠色機械加工技術對環(huán)境的影響很小，幾乎為零。能實現(xiàn)加工廢液的零排放，減少切削液制作過程化學液的使用量，采用冷風和可自然降解的油劑和水，實現(xiàn)對切削液的有效回收和利用。機械加工中不需要使用傳統(tǒng)冷卻裝置和廢液處理裝置，能夠實現(xiàn)節(jié)能20%以上。并且綠色加工技術可減少刀具損耗，延長刀具使用時間兩倍以上，并促進機械加工效率和零件加工質量的提高。

4.3 降低環(huán)境污染并提高經(jīng)濟效益

綠色機械加工技術是對傳統(tǒng)技術的改進和完善，有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊Ｄ壳八褂玫臋C械機床設備中，大約有80%采用切削液。切削液中的化學物質不僅影響操作人員身體健康，對環(huán)境還會造成較為嚴重的破壞。而綠色機械加工液不僅生態(tài)，而且環(huán)保，將其應用到機械加工中具有良好效果，經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益十分顯著，今后應該進一步推廣和應用。

5 結束語

總之，綠色機械加工技術不僅類型多樣，而且具有自身顯著特征。今后在機械加工中，應該重視綠色機械加工技術的應用，綜合采取有效措施。并把握其發(fā)展趨勢，實現(xiàn)機械加工的零排放和零污染，最終實現(xiàn)降低環(huán)境污染，提高機械產(chǎn)品質量和機械加工綜合效益的目的。

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作者簡介：岳霞麗（1981—），女，河南新鄉(xiāng)人，主要研究方向：機械。