面向機械加工工藝規劃的綠色制造技術研究

曹小強

摘要：機械加工在給人類創造大量財富的同時，加工過程中產生的各種環境污染問題也影響著社會的可持續發展。綠色制造技術依托綠色工藝規劃，減少在加工過程中對資源的消耗和污染物的排放。

關鍵詞：機械加工 工藝規劃 綠色制造

隨著當前環境的日益惡化，降低機械加工過程中的能源消耗和污染物排放是當前環保工作的重點。實施綠色制造不僅是構建和諧生態體系的需要，而且也是降低機械加工成本的重要途徑，因此機械加工過程綠色制造技術是機械加工主要發展趨勢。

1 綠色制造技術的概述

1.1 綠色制造技術的概念。綠色制造技術就是通過調整機械加工的工藝、技術以及手段等將機械產品的設計、制造、包裝以及使用等環節對環境的影響降低到最小，同時得到資源的最大應用化，促使企業經濟效益和社會效益的協調發展。

1.2 綠色制造技術包含的內容。基于綠色制造技術在機械加工對環境所產生的最小負面影響，其主要包含以下幾個方面：一是減少對物料資源的浪費技術，根據機械加工的具體要求合理選擇物料，避免物料出現浪費；二是廢物物的再回收利用技術，對機械加工過程中產生的下腳料要再回收合理利用；三是減低有害氣體以及物體的排放，減少對當地環境的破壞；四是可再生能源技術。

2 機械加工工藝過程對能源和環境的影響分析

機械加工是一個復雜的機械制造過程主要通過去除零件材料實現機械產品性能，在機械加工去除材料時必然會產生大量的能源消耗，因此為構建和諧的生態環境需要加強對機械加工工藝過程對能源和環境的負面影響。

2.1 機械加工中的資源能源消耗。具體到機械加工過程中，資源能源消耗主要包括：物料消耗和能源消耗。在機械加工中由于原材料在生產資源中占據很大的比例，因此加強物料的消耗研究是提高資源利用率的關鍵，在生產過程中經過一定的加工后，原材料的重量會降低很多，而流失的重量就屬于原料消耗，比如在進行機械產品的切割、鏜孔時所產生的料頭、刨花等都是不可避免的，但是通過工藝改良可以降低這些物料的消耗。

2.2 機械加工中的環境影響分析。機械加工中對環境的影響主要體現在以下兩個方面：一是廢棄物對環境的影響。廢棄物對環境的影響主要有：固體廢棄物對當地環境的影響，機械加工過程中會產生大量的邊角余料，而這些邊角余料的擺放等有可能會破壞當地土壤的成分，造成土壤重金屬超標；廢液對生態環境的影響。在機械加工中所產生的廢液如果處理不善不僅會給環境造成影響，還會對人體的健康形成威脅。二是噪音對環境的影響。機械加工過程中會產生大量的噪音，如果不能很好地控制噪音就會對人體產生嚴重的危害：干擾人們的正常生活、損害人的聽覺系統等。在機械加工過程中噪音主要來源于機床設備的噪音。機床在加工工藝時因為傳動齒輪、傳動皮帶以及軸承的不斷工作而產生各種噪音，噪音的產生是機械加工過程中顯著的特性；機械加工過程中也會產生噪音。機械加工過程中也會因為對原材料的切割、鉆孔等工序而產生噪音，這種噪音大小與機械加工材料有直接的關系。

3 綠色制造技術的優化

基于機械加工過程中對能源消耗和環境的影響，應該大力發展綠色制造技術，通過綠色制造技術改善機械加工過程中所出現的各種問題：

3.1 優化綠色制造技術工藝參數。工藝參數優化是綠色制造工藝過程規劃的關鍵技術，通過對零件加工工藝參數的優化，可以實現物料消耗最低化的目的，基于在機械加工中工藝參數對機械加工產品的質量、消耗以及噪音等方面的影響，綠色制造技術選擇的工藝參數要綜合考慮這些因素，并且要通過對多種參數方案進行對比、評價，選出最優化的加工工藝參數，實現機械加工的低物料消耗。

3.2 綠色制造工藝路線的優化。工藝路線是機械加工環節中的重要步驟，合理的工藝路線不僅能夠大大提高機械產品的生產效率，提高產品質量，還可以實現綠色生產的要求，通過優化工藝路線可以降低一些不必要的機械加工，有效地降低了能源的消耗和對環境的污染。比如在機械加工中采取少無切削生產工藝的精鍛、精沖等近似成型的工藝不僅能夠提高原材料的使用效益，還能降低污染物的排放，并且通過簡化生產流程，降低了設備與能源的消耗。

3.3 采取多工件多機床節能型調度優化技術。機械加工實現綠色制造，從根本角度講需要改善零件加工過程的機床設備：一是要改進機床加工技術，提高機床加工設備與環境的相適應程度，滿足機床加工與環境和諧發展的要求；二是要優化配置機床設備，通過采取合理的組合方式降低無功率生產，實現加工過程的綠色性目的。比如在生產過程中，有的機床加工過程會產生大量的無功率作業，造成機械設備的消耗。因此通過采取多工件多機床節能型調度優化技術，通過對工件和機床的合理調度實現總體能量消耗的降低。

3.4 加強機械加工綠色制造的評價。機械加工綠色制造的關鍵就是實現經濟效益與生態效益的最大化，而評價綠色制造技術效果的標準就是根據機械加工綠色制造評價指標體系，重點對加工時間、加工質量、加工成本、資源利用率以及環境影響進行分析與評價。

4 結束語

總之，通過對機械制造過程中對能源消耗和環境的影響分析，制定出機械加工的綠色技術實施方案，通過綠色制造技術能夠大大提高原材料的利用率和減少廢棄物的產生。

參考文獻：

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