綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析

黨艷銀

摘要：將綠色制造工藝應(yīng)用于機(jī)械制造技術(shù)是我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)更是我國(guó)實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要方法，根據(jù)機(jī)械加工產(chǎn)品的不同，綠色制造工藝在機(jī)械加工中也有著多種不同形式的應(yīng)用表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工制造;綠色;制造工藝

引言：不斷的將綠色制造工藝應(yīng)用在機(jī)械制造過程中，對(duì)于有效的提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率以及降低能源消耗，提高資源的利用率都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認(rèn)識(shí)與了解綠色制造工藝，進(jìn)而將綠色制造工藝高效的應(yīng)用在機(jī)械制造過程中，確保降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)能源資源的有效節(jié)約，提高機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1.綠色制造工藝技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1.1加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)

當(dāng)前在應(yīng)用綠色制造工藝技術(shù)的時(shí)候必須切實(shí)加強(qiáng)綠色工藝設(shè)計(jì)。對(duì)綠色工藝設(shè)計(jì)的研究實(shí)質(zhì)上就是在進(jìn)行工藝技術(shù)應(yīng)用時(shí)加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的科學(xué)性，堅(jiān)持低能源消耗并且避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響和破壞。在進(jìn)行綠色制造工藝技術(shù)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中也需要保證工藝技術(shù)在應(yīng)用時(shí)的功能性和適用性，還需要切實(shí)從當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求出發(fā)，充分考慮當(dāng)前綠色制造工藝技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技多方面因素發(fā)展的影響。在進(jìn)行綠色制造工藝設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中必須堅(jiān)持環(huán)境友好型發(fā)展，通過選擇綠色環(huán)保加工材料并不斷加強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的升級(jí)和優(yōu)化，不斷發(fā)展?jié)M足經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境多方面發(fā)展的制造工藝和技術(shù)，最大程度上避免在機(jī)械設(shè)備加工過程當(dāng)中對(duì)環(huán)境造成的破壞，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的高效利用，從源頭上加強(qiáng)綠色制造工藝技術(shù)應(yīng)用的可行性和科學(xué)性[1]。

1.2采用低物耗原材料

當(dāng)前在進(jìn)行機(jī)械加工的過程當(dāng)中難以避免會(huì)使用一些不可再生金屬材料，這些金屬材料的消耗極大地影響著社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。因此為了切實(shí)落實(shí)機(jī)械加工的綠色化需要從機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)入手。首當(dāng)其沖就是機(jī)械加工過程當(dāng)中原材料的選取工作，在進(jìn)行機(jī)械加工的過程當(dāng)中需要協(xié)調(diào)原材料的綜合性能和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)要求，盡可能減少材料的類型，在進(jìn)行機(jī)械加工的過程當(dāng)中選擇可回收易加工并且污染較小的原材料，并加強(qiáng)與綠色低能耗工藝技術(shù)的配合，不斷升級(jí)優(yōu)化方案，在機(jī)械加工發(fā)展的過程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)原材料的研發(fā)工作和選擇工作，真正從原材料入手選擇低能耗原材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)功能[2]。

2.綠色切削加工工藝技術(shù)

2.1采用MQL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干切削工藝

對(duì)于單純地采用干切削技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工而言，由于操作工藝的局限性，很難保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，因此，將干切削工藝與其他工藝相結(jié)合，從而提高機(jī)械加工效率的加工工藝應(yīng)運(yùn)而生。MQL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干切削工藝就是這樣一門工藝，這一極微量潤(rùn)滑技術(shù)利用對(duì)人體無毒的油如脂油、植物油等對(duì)進(jìn)行切削的區(qū)域進(jìn)行噴灑。由于MQL是壓縮空氣與少量油霧化切削油混合后進(jìn)行潤(rùn)滑，因此它可以最大程度上確保切削區(qū)的刀具與加工工件、加工碎屑之間的接觸面更加光滑，降低他們相互之間的摩擦力，避免切割碎屑粘在刀具上影響切割效率。除此之外利用這一切割工藝進(jìn)行加工還可以降低削液的使用成本。

2.2風(fēng)冷卻切削制造工藝

干式加工技術(shù)是綠色制造工藝中的重點(diǎn)內(nèi)容，然而進(jìn)行干式加工的條件十分苛刻，要對(duì)干式加工區(qū)域進(jìn)行冷卻處理并潤(rùn)滑刀具，一旦冷卻處理不符合要求，就很難進(jìn)行干式加工。風(fēng)冷卻切削技術(shù)在冷卻操作上進(jìn)行了十分科學(xué)的處理，將原始供給空氣中所含的水分利用除濕器除去，除去水分后的空氣經(jīng)空氣冷卻器降溫至零下300攝氏度后通過絕熱管吹送至切削區(qū)域。冷風(fēng)的輸入可以與MQL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干切削工藝相結(jié)合，從而防止切割區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。另外在風(fēng)嘴面安裝有處理風(fēng)塵及切割碎屑的設(shè)備，通過這種設(shè)備的運(yùn)行可以將切割碎屑過濾掉，從而避免造成污染。

2.3干式切削加工工藝

干式切削技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，能夠在不使用冷液、切削液的情況下進(jìn)行機(jī)械加工，因此這一加工技術(shù)能夠在大大降低了機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)投入的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的污染。干式切削技術(shù)涵蓋了齒輪加工、車削、鉆削等多種工藝。其中在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用最多的是干式車削加工技術(shù)，以加工絲杠為例，這一加工技術(shù)先將螺紋加工至較軟的工件上進(jìn)行固定，隨后將其淬硬，對(duì)淬硬過的工件再進(jìn)行精細(xì)打磨，最終形成成品，這一加工方式不但降低了加工難度，還能夠提升產(chǎn)品品質(zhì)，提高工作效率。

3.綠色機(jī)床加工工藝技術(shù)

3.1干加工機(jī)床加工工藝

在進(jìn)行干切削加工的過程中會(huì)有大量切削熱產(chǎn)生，如不能及時(shí)處理將會(huì)改變干加工機(jī)床的外形，進(jìn)而對(duì)加工精度造成嚴(yán)重影響。因此，為了保證干切削加工的精確性，就必須結(jié)合干切削加工的加工過程，制造適合這一加工工藝的車床，從而最大程度的降低加工過程產(chǎn)熱對(duì)機(jī)床的影響。這類機(jī)床的設(shè)計(jì)采用完全熱對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，通過循環(huán)冷卻裝置和隔熱措施進(jìn)行散熱，床身為傾斜式或V形等易于排出碎屑的形狀;機(jī)床底座協(xié)助碎屑的快速流出。

3.2高速?gòu)?fù)合機(jī)床加工工藝

當(dāng)今社會(huì)的快節(jié)奏發(fā)展對(duì)工作效率有著更高要求，因此在機(jī)械加工中不僅僅要保證產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，還要努力提高加工效率，從而滿足社會(huì)發(fā)展要求，高速?gòu)?fù)合機(jī)床就是應(yīng)對(duì)這一情況的有效武器。這種機(jī)床在操作過程中進(jìn)給速度、切削速度有著明顯提高，輔助工作時(shí)間長(zhǎng)度大大縮短，有效降低了機(jī)械加工所需的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間;另外這一機(jī)床能夠保證只要一次加工就能夠得到高質(zhì)量的加工成品，避免了資源、能源的浪費(fèi)，也從根本上杜絕了返工現(xiàn)象的出現(xiàn)。高速?gòu)?fù)合機(jī)床不但提高了機(jī)械加工的工作效率和質(zhì)量品質(zhì)，還滿足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)格要求[1]。

4.綠色制造工藝在機(jī)械加工中的其他應(yīng)用

4.1水噴射加工工藝

水噴射加工工藝通過含有磨料的超高壓水流的噴射作用對(duì)加工材料進(jìn)行切割、穿孔、除銹等操作，因此又被稱為水刀加工技術(shù)。這一加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于在加工過程中高壓水流能夠帶走加工過程中產(chǎn)生的碎屑等加工廢料，不會(huì)有有害氣體、煙塵等污染物形成，大大降低了切割操作對(duì)周圍空氣環(huán)境的污染，并且這一加工工藝中所使用的水資源可以做到重復(fù)利用，能夠有效提高資源利用效率。

4.2優(yōu)質(zhì)清潔表面工藝

優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)可分為新的節(jié)能表面自泳涂裝技術(shù)和離子束輔助鍍膜技術(shù)兩種，前者相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言，能夠更好地節(jié)省資源和能源，有效提高了加工產(chǎn)品的耐腐蝕性，并且這一技術(shù)無污染，無火災(zāi)危害，降低了加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);離子束輔助鍍膜技術(shù)則針對(duì)于加工工件的耐磨性，這一技術(shù)能夠有效提高加工工件的使用年限，適用于航天航空領(lǐng)域許多精密零件的加工。

4.3成形工藝制造的應(yīng)用

成形工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)有效的提高了機(jī)械加工產(chǎn)品的精密度、生產(chǎn)率、使用壽命等實(shí)際價(jià)值，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，其中主要有精密鑄造、粉末冶金、冷擠壓、精密下料等方面。其中精密剪切下料可以有效提升原材料利用率和加工產(chǎn)品生產(chǎn)率;冷擠壓技術(shù)能夠提高材料的精密度，可用于精密復(fù)雜的零件加工[2]。

結(jié)論：

簡(jiǎn)而言之，綠色制造工藝這一新興工藝正隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷更新優(yōu)化，與傳統(tǒng)制造工藝相比更加能夠適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。這種能夠有效提高資源、能源利用率，降低能源消耗的環(huán)境友好型制造工藝的發(fā)展，能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展、人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。隨著綠色制造工藝與機(jī)械加工技術(shù)的結(jié)合，不但能夠改變傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)過程中常造成環(huán)境污染的情況，還能夠通過這一新興技術(shù)提高機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]田芝友，張瑜.綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析[J].商品與質(zhì)量，2018，（27）：242.

[2]劉斌.綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（11）：70+75.