數控加工中的綠色加工技術

董小婷

摘 要： 綠色，在人們的意識里是純凈和環保的象征，意味著郁郁蔥蔥和天然健康無污染。什么是綠色機械制造呢？這是在20世紀八九十年代的時候所提出的新概念。這種技術又叫做環保技術，是以傳統舊工藝為主，繼而通過和環境、生產技術、科學材料類等一些技術來進行的創新性先進技術。其目標是使產品在生產的全部工作鏈中的制造、包裝、應用、后期處理等能夠產生較小的影響。

關鍵詞： 數控加工;綠色加工

綠色機械制造是指在不犧牲產品的質量、成本、可靠性、功能和能量利用率的前提下，充分利用資源，盡量減輕制造過程對環境產生有害影響程度，實現優質、低耗、高效及清潔化的目標。

1綠色加工的定義

綠色制造（GreenManufacturing）是指在保證產品的功能、質量、成本的同時，綜合考慮環境影響和資源利用效率的現代制造模式，義稱為環境意識制造、無浪費制造。

綠色工藝是指物料和能源消耗最小化、廢棄物最小化、環境污染最小化的加工工藝。

2綠色加工工藝簡介

采用綠色切削加工工藝技術，是為了解決在切削過程中切削液帶來的問題。潤滑、冷卻、排屑和清洗是切削液在機加工中所起到的作用，但大量使用切削液會對環境產生嚴重的影響，同時也會危害到工作人員的身體健康。目前國內主要從干式切削、綠色濕式切削、低溫切削等幾個方面進行了開發研究。

2.1干式切削加工工藝

干式切削加工技術方法多樣，現干式切削在許多材料中都得到了廣泛應用，尤其是在合金、鑄鐵和有色金屬加工中。干式切削的切割溫度很高，所以在選擇刀具上非常嚴格，干式加工刀具必須具有高熱韌性紅硬性、高耐磨性、強抗粘結性，必須保證刀具和切削之間的摩擦系數盡可能小，排屑順暢，易于散熱。機床切削時其速度盡量要高，并配備吸塵和排屑裝置。雖然干式切削加工工藝對保護環境等方面都起到了一定的作用，但是，其切削加工技術還存在很多不足：①在對高強度的鋼材進行切削時，刀具磨損相當嚴重，即對刀具的材料、結構功能等提出了很高的要求;②加工時能量損耗較大，切削過程中產生的溫度很高，而且在高溫時鐵屑會體現出熱塑性，很難控制，造成了排屑的困難。

2.2低溫切削

（1）低溫切削的概念

低溫切削加工是利用液氮（-186℃）、液體二氧化碳（-76℃）等低溫介質，使工件、工具或切削區處于冷卻狀態從而進行切削加工的方法。

所謂液氮冷卻就是利用液氮進行低溫切削加工，即利用液氮使工件、刀具或切削區處于低溫冷卻狀態進行切削加工的方法。氮氣是大氣中含量最多的成分，液氮作為制氧工業的副產品來源十分廣闊。使用液氮作為切削液，應用后直接揮發成氣體返回到大氣中，沒有任何污染物，從環保方面看是一種有前途的切削掖替代品。

（2）低溫切削的效益

低溫加工采用的低溫液體一般為液氮，液氮取自空氣，使用過程中揮發回到空氣中，無論其生產還是使用過程，均不對環境造成任何污染，避免了切削液所造成的環境污染。？液氮揮發時，局部會產生缺氧現象，故應對加工區進行屏蔽，避免操作者受影響。？自然，比起常規的加工來，低溫加工系統增加了兩部分額外費用：一部分是低溫設備的投資費（包括低溫容器、加工區屏蔽、控制系統）;另一部分是低溫液體消耗費。？若我們從資源的綜合利用的角度出發，把制造廠建在氧氣廠附近，直接利用氧氣廠的廢液——液氮作為低溫加工系統的低溫源，而液氫、液氧等輸出供他用，形成資源綜合優化利用系統，最大限度的提高資源綜合利用率。另外還省去切削液供應及回收，減少了資源消耗，降低了低溫加工的成本，提高其經濟可行性。

3綠色加工的特點

綠色機械加工技術是以實現資源最大化利用為目的機械加工技術。基于我國供給側結構性改革的具體要求，綠色機械加工技術具有以下特點：

（1）能源高效利用性。在強淵生態文明建設的環境下，機械加工技術的精密度以及先進行性越來越完善，尤其是綠色加工技術實現了對能源的最大化利用，有效降低了能源浪費現象。例如在切削生產工藝中傳統的模式需要不斷地添加各種潤滑劑等，這樣不僅增加人工費用，而且還會增加能源消耗。而綠色加工技術實現了一體化、智能化操作，大大降低了能源消耗;

（2）低污染。相比傳統機械加工技術，綠色機械加工技術的核心是“綠色”，綠色不僅要求機械加工以資源最大化利用為主，而且還要求對生態環境造成最小的損害。綠色加工技術主要是采取更加先進的處理技術實現機械加工過程中所產生的各種低污染。例如微量潤滑切削技術的應用就集中體現了綠色加工技術的理念。

（3）高效益。綠色加工技術以最小的投入實現最大的收益，因此在供給側結構性改革要求下，機械加工企業通過技術創新成為驅動企業發展的關鍵。在強化創新節約型社會背景下實施綠色機械加工技術具有重大的現實意義，以機械零件切削工藝為例，傳統的機械切削過程中不僅會造咸大量資源的浪費，例如在切削中浪費的原料要占到加工總量的30%左右，而且在加工過程中所產生的高溫等對于道具的損害也是比較大的，并且在切削的過程中還會產生大量的有害氣體等，威脅人的健康。

4結束語

當代社會，技術的發展日新月異，技術的進步實現了機械制造業的發展。隨著人們對環境保護重視程度的不斷提高，通過更新技術來實現零排放或零污染已成為一門重要課題。綠色機械加工技術是我國的一大發展趨勢，推行此技術對于制造業的綠色生產、提高競爭力都起著重要作用。因此，掌握綠色機械加工技術的核心技術，使得這一技術在工業生產加工中真正得以廣泛應用，對于我國實現可持續發展、建設環境友好型社會有著非常重要的作用。

參考文獻

[1]崔承賢.綠色機械制造工藝技術應用的探討[J].《科技創新與應用》導.2014年第9期.

[2]王君，丁飛彪，高俊.淺談綠色機械加工技術的應用與發展[J].科技論壇. 2013-07-04.

[3]梁睿陶，張哲銘.綠色機械加工技術的應用及發展[J].山東工業技術，2017，（18）：18.

[4]綠色機械加工技術的應用與發展趨勢[J]. 祁百學.? 科技經濟導刊. 2017（29）.