機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用分析

任國(guó)生(重慶起重機(jī)廠有限責(zé)任公司,重慶 400052)

機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用分析

任國(guó)生(重慶起重機(jī)廠有限責(zé)任公司,重慶 400052)

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得的矚目成績(jī),有賴于制造業(yè)在其中所起的作用,機(jī)械加工在我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展中占有重要的比例,它對(duì)于促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。但是機(jī)械加工在發(fā)展成長(zhǎng)的過(guò)程中也給我國(guó)的環(huán)境造成了比較嚴(yán)重的污染,在能源的耗費(fèi)上也較為嚴(yán)重,怎樣解決這一問(wèn)題成了機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的重要課題。本文主要就當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械加工綠色制造工藝技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行深入的研究,希望能夠通過(guò)這一研究對(duì)機(jī)械加工領(lǐng)域的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

機(jī)械加工 綠色制造 工藝技術(shù)

當(dāng)前機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展,對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題已經(jīng)愈來(lái)愈嚴(yán)重,通過(guò)綠色制造的相關(guān)工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)@一問(wèn)題得到有效解決,從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。在近些年的可持續(xù)發(fā)展理念的支撐下,綠色發(fā)展不斷的實(shí)現(xiàn)新的突破,在制造業(yè)的發(fā)展中綠色制造工藝技術(shù)也有了很大的進(jìn)步,這對(duì)制造行業(yè)的持久發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),在節(jié)約能源方面也取得了很大的成果。

1 綠色制造工藝技術(shù)的基本概述

1.1 綠色制造工藝技術(shù)的涵義

關(guān)于綠色制造工藝主要是從傳統(tǒng)的工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,再通過(guò)材料科學(xué)以及控制技術(shù)等對(duì)資源進(jìn)行合理科學(xué)的利用,從而來(lái)對(duì)環(huán)境的污染降到最低[1]。在機(jī)械加工制造中的綠色制造技術(shù)所涵蓋的內(nèi)容是多方面的,首先是減少對(duì)物料資源的消耗技術(shù),對(duì)可再生能源以及清潔能源的使用技術(shù),降低消耗技術(shù),還有就是對(duì)廢棄物再生和利用的技術(shù),對(duì)有害廢氣物以及排放物減少的技術(shù),這些技術(shù)的綜合性運(yùn)用就能夠達(dá)到綠色制造工藝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 綠色制造工藝技術(shù)的特點(diǎn)分析

和傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝技術(shù)相比較而言,綠色制造工藝技術(shù)有著自身的顯著特點(diǎn),這一技術(shù)是在可持續(xù)發(fā)展的理念基礎(chǔ)上得到發(fā)展的,并以此為目的[2]。我國(guó)的環(huán)境保護(hù)以及資源的節(jié)約意識(shí)在不斷的加強(qiáng),這也通過(guò)綠色制造工藝技術(shù)的發(fā)展能夠得到充分的體現(xiàn),它在和傳統(tǒng)的制造工藝相結(jié)合的情況下,通過(guò)可持續(xù)發(fā)展的理念進(jìn)行指導(dǎo),從而有效的對(duì)傳統(tǒng)的工藝技術(shù)的不足進(jìn)行了突破,最大化的減少了對(duì)環(huán)境的污染,在資源上也得到了節(jié)約。

2 機(jī)械加工中的影響因素分析及優(yōu)化

2.1 機(jī)械加工中的影響因素

在機(jī)械加工中的影響因素是多樣化的,其中工藝參數(shù)對(duì)資源消耗和環(huán)境產(chǎn)生的影響比較重要。工藝參數(shù)有切削的速度以及進(jìn)給量和切削的深度等,他們對(duì)于切削的工藝規(guī)程比較的重要,例如切削制造這一環(huán)節(jié),當(dāng)所輸入的工藝參數(shù)不同的時(shí)候其切削的快慢和深度也是不同的。

還有就是綠色制造工藝路線對(duì)于制造資源的消耗和環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生影響,由于綠色工藝路線的不同,在制造資源、環(huán)境污染方面也會(huì)存在著一定的差異,工藝的方法不同,制造的機(jī)理也會(huì)有所不同,同時(shí)在物料以及能量的消耗方面也會(huì)因?yàn)楣に嚨姆椒?、技術(shù)的完善程度而存在一定的差異[3]。機(jī)床的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整對(duì)于制造的資源消耗和環(huán)境也會(huì)造成影響,由于工藝的方法和機(jī)床之間是多對(duì)多的關(guān)系,對(duì)同一零件安排在不同的機(jī)床上進(jìn)行加工,由于組合方式不同,對(duì)于能量的消耗總量也會(huì)不同,對(duì)于環(huán)境的影響程度也有著很大的差別。

2.2 機(jī)械加工中綠色制造工藝技術(shù)的優(yōu)化

機(jī)械制造的過(guò)程是對(duì)資源造成浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境造成影響的最為主要的因素,對(duì)其制造的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化能夠有效的降低資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。對(duì)于綠色制造的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,這是比較重要的一個(gè)技術(shù),通過(guò)對(duì)零件制造的加工工藝的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化從而達(dá)到物料的最低消耗目的,對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化基本都是針對(duì)制造加工的工藝而言的,這樣能夠使制造的過(guò)程優(yōu)化的有效運(yùn)行[4]。

在工藝路線方面進(jìn)行優(yōu)化,是對(duì)工藝設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行確定的關(guān)鍵,這也是最為困難的一個(gè)環(huán)節(jié),要能夠建立一種綠色制造工藝的路線決策模型,從而有效的減少?gòu)U棄物的排放以及污染,減少資源的消耗。最后就是對(duì)多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化,采取優(yōu)化機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工,充分的利用現(xiàn)有的設(shè)備。

3 綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的具體運(yùn)用

按照節(jié)約的工藝技術(shù)能夠?qū)⒕G色制造工藝技術(shù)應(yīng)用在少無(wú)切削加工技術(shù)以及新型特種加工技術(shù)和干式加工技術(shù)這幾個(gè)重要的方面。在機(jī)械加工過(guò)程中,綠色制造工藝技術(shù)最為主要的是在切削以及磨削方面,通過(guò)干磨削以及干切削這一方法來(lái)實(shí)行加工的,對(duì)于這一方法的應(yīng)用是能夠在所有的材料加工中進(jìn)行實(shí)施的。

首先從干切削的方面來(lái)看,這一加工的方法比較多樣,例如干鉆削、干銑削、齒輪干式加工、干車削等等。其中應(yīng)用最多的是干車削。在具體的加工過(guò)程中,對(duì)絲杠進(jìn)行加工的時(shí)候,要先在軟的工件上加工出螺紋,然后再將帶有螺紋的工件淬硬,從而便于逐件的精磨,這樣加工一根絲杠就需要將近一百七十個(gè)小時(shí),為了能夠在實(shí)際的生產(chǎn)效率上得到有效的提高,就采取了PCBN刀具來(lái)進(jìn)行旋風(fēng)銑削加工,這樣就大大的提高了金屬切除率加工的時(shí)間效率提高了將近一百倍[5]。而在干磨削的加工過(guò)程中,采用了比較有效的強(qiáng)冷風(fēng)磨削,它主要就是通過(guò)冷熱交換器將壓縮空氣通過(guò)液氮冷卻到零下一百一十?dāng)z氏度,在通過(guò)噴嘴噴到磨削的點(diǎn)上,在壓縮低溫的情況下,工件的變形就相對(duì)較小。經(jīng)過(guò)CBN砂輪強(qiáng)冷風(fēng)磨削技術(shù)的應(yīng)用下,磨削的效率也得到了很大程度上的提高。

另外就是綠色清潔表面技術(shù)的應(yīng)用,這一技術(shù)在實(shí)際的機(jī)械加工過(guò)程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,在汽車零部件和刀具的表面清潔有著很有效的作用。優(yōu)質(zhì)的清潔表面技術(shù)有離子束輔助鍍膜技術(shù)以及新型的節(jié)能表面涂裝,這兩種技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的清潔表面技術(shù)有著很大的突破,能夠在清潔的表面上工作更為方便,節(jié)省大量的材料,對(duì)所清潔的零部件的耐腐蝕性也在很大的程度上得到了提高,對(duì)于清潔儀器的使用時(shí)限得到了延長(zhǎng)。

在風(fēng)冷卻切削技術(shù)方面的應(yīng)用是把從空氣供應(yīng)源在除濕器將水分除去之后,進(jìn)入空氣的冷卻器冷卻到零下三十?dāng)z氏度的時(shí)候,經(jīng)過(guò)絕熱管在通過(guò)風(fēng)嘴把冷風(fēng)輸送到切削的部位,然后再向加工點(diǎn)噴上少量的無(wú)害植物油,這樣能夠達(dá)到防銹以及起到潤(rùn)滑的作用。另外就是在風(fēng)嘴的對(duì)面設(shè)有集塵裝置可以通過(guò)這一裝置進(jìn)行對(duì)風(fēng)塵和廢屑加以收集,再通過(guò)過(guò)濾器把切屑進(jìn)行過(guò)濾掉。

綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工供熱的工藝中也能夠得到應(yīng)用,供熱的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢氣,這對(duì)于大自然會(huì)造成一定的污染,通過(guò)對(duì)各種的脫水器上安裝能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)的閥門,再采取新的技術(shù)進(jìn)行安裝新的蒸汽控制的裝置,對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行綜合性的應(yīng)用,從而能夠使得蒸汽得到有效的控制,從而達(dá)到能量消耗的減少以及利用率的提高。綠色制造工藝技術(shù)在這一過(guò)程中的應(yīng)用主要是從對(duì)能源的節(jié)約為出發(fā)點(diǎn)的,這樣對(duì)于環(huán)境的保護(hù)也起到了很大的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工在當(dāng)前我國(guó)的發(fā)展已經(jīng)取得了卓越的成績(jī),通過(guò)綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用,使得這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是有著美好的前景。這一技術(shù)作為新的事物出現(xiàn),還存在著諸多的問(wèn)題需要進(jìn)一步的改善,相信在逐漸的發(fā)展中對(duì)綠色制造工藝會(huì)更加的完善。

[1]于崇飛.解析新時(shí)期背景下機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的綠色設(shè)計(jì)法[J].科技致富向?qū)?2013(30):106.

[2]靳瑜,張金華,盧良清.綠色設(shè)計(jì)方法論在材料科學(xué)中的應(yīng)用探討[J].綠色科技,2013(6):287-289.

[3]曹振江.綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].電子制作,2013,(10):196.

[4]禹韜,徐小明,張曉璐,肖圣龍,蘇長(zhǎng)勝.機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的研究[J].機(jī)電工程技術(shù),2013,(04):80-82.

[5]吳劍峰,高超學(xué).綠色設(shè)計(jì)與制造在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,(10):88-89.