機械加工制造中的低碳制造工藝分析

孔亮

摘 要：現在國民經濟水平越來越高，人們對生活中各種產品的需求加大的同時對其質量要求也越來越高，推動了傳統機械產品制造業快速發展。但是在機械產品制造業如日中天的發展下也帶來了各種各樣的問題。近年來，環保化、低耗能新型工藝使用，有效地降低了對環境的污染，低碳制造工藝正逐步推行。在未來“中國制造2025”制造強國戰略中，綠色工業制造是關鍵環節，是我國現代化發展的必然趨勢，更是傳統制造業變革發展的重要轉折，機械加工制造中的低碳制造工藝成為我國機械制造業的可持續發展的助推器。

關鍵詞：機械加工;低碳制造;工藝分析

引言

隨著我國經濟社會的發展中，對環境保護問題一直都具有高度的重視，為了能夠提升人們的生活水平、營造良好的生活環境，我國環保行動正加強對機械加工制造的管理，對傳統的機械加工方法優化與創新，結合實際產業發展規劃，加強對資源合理使用的控制與管理，始終都遵循著節能環保的工作原則。在機械制造過程中，生產機械產品不僅消耗大量的資源還對環境造成了嚴重的影響，為了保護我們賴以生存的地球，各行各業都在大力倡導綠色環保，在機械制造業的綠色制造技術也孕育而生，成為當今時代制造業的發展的主流方向。

1綠色制造技術的概念和設計要求

綠色制造技術的概念和設計要求主要體現在：綠色制造技術又被叫做“面向環境的制造技術”，是在保證產品的功能、質量以及生產成本的基礎全面考慮環境影響和資源效率的生產制造模式。使產品在生產過程中從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢整個封閉生命周期中最大限度地減少對環境的污染甚至實現不污染環境。這樣的生產模式非常符合新時代環境保護的要求，最大限度地保護原生態，提高資源利用率并節約資源和能源。綠色制造屬于閉環系統，在機械產品的整個環節和生命周期內都將減產傳統工業的污染，傳統工業的污染處理一般是在末端對排放的污染物進行相應的處理，而綠色制造技術是從各個環節抓起，在不影響產品的屬性的前提下達到環保的要求。

2綠色機械加工工藝的優化

2.1可降低能耗型工藝技術

綠色機械加工工藝的優化之一是可降低能耗型工藝技術。機械加工有多種途徑可以節約能源。從潤滑角度看，是減少摩擦的損失。粘附磨損、疲勞磨損和微動磨等3種磨損是加工中最常見的磨損。據統計，全世界每年的能源消耗中，摩擦消耗可以達到33%～50%。在機械零件的失效中，6%～8%是摩擦失效。因此可以看出，降低能耗、節約能源，簡單高效的方法是減少磨擦。科學合理的潤滑可以簡單有效地減少磨損。因此產生了很多種潤滑方式，如金屬減磨劑等減膜方式。使用減磨劑可以有效地減少摩擦、降低磨損，故障也隨之減小，零件壽命得以延長。此外，還可以將金屬抗磨劑加到潤滑油中用以降低能耗。將金屬抗磨劑加進潤滑油后，金屬表面形成的油膜層耐高溫和高壓，并能牢固地附著在金屬表面，使機體的摩擦表面被潤滑油膜隔開而不會直接接觸，保護金屬的表面，抵御住大部分磨損。潤滑油膜的存在可以使機件的摩擦轉變成潤滑添加劑小分子之間的摩擦，這種變化可以降低磨損，并減少噪聲，達到節約能源，提高經濟效益的目的。機械加工降低能耗還可以改進某些工藝方法。熱處理是提高金屬產品質量和剛度的重要技術，熱處理能耗高、污染大，而且構建一個金屬熱處理的環境耗費巨大。因此，可以通過改善熱處理工藝和改造熱處理設備等方法實現“綠色熱處理”。綠色熱處理（GreenHeatTreatment）也可以說是一項綠色工程，是從節能與環保方面改造傳統意義的熱處理設備和熱處理工藝，加強熱處理生產和技術管理等，從而降低能耗，減少環境污染，提高勞動效率和經濟效益。其中一個較為突出的應用就是利用改進正火工藝降低能耗，減少污染，在實際生產中應用效果十分顯著。

2.2快速成型制造技術

綠色機械加工工藝的優化之二是快速成型制造技術。這種技術能夠在快速生成模型或者零件，具有便捷、高效的特點。其主要依托于計算機控制系統，依靠現有的CAD數據，通過精準的材料堆積方式，由點堆積成面在轉換為三維的方法，實現生成實體的加工制造。依靠這項技術可以進行一些復雜實體的加工工作，并且成型過程中不需要模具的輔助作用，能夠利用三維CAD數據，快速生成機型，并按照數據要求在一定厚度的材料上反復作用、循環往復，直到完成整個成型件的加工。利用快速成型制造技術，不同工藝下材料也有所不同，其可以使紙張、塑料、金屬、陶瓷等多種材料，其不僅具有降低成本、節約資源的效果，還能夠減少加工廢料對環境的污染，提高機加工的制造速度與加工質量。

3綠色機械加工技術的未來發展方向

首先是技術的節能化發展。在綠色機械加工技術應用過程中，并沒有對機械加工作業能耗量發揮出明顯的降低作用，而是將技術的主要創新方向與應用優勢集中于對生態環境污染系數的降低，以及對各項資源實際利用率的提高。因此，需要注重這一問題，從技術角度著手，盡可量降低機械加工作業中各項設備的運行能耗量。從優化各類機械加工設備，縮短機械加工作業時間等角度加以著手。其次是技術的環保化發展。研發各項綠色機械加工技術的主要初衷在于，發展低碳經濟、保護生態環境，降低機械加工作業對生態環境的污染破壞影響系數。而在當前各項綠色機械加工技術應用過程中，雖然實現了對刀具磨損程度的降低與實際使用壽命的延長，各項資源實際利用率的提升，對廢棄物產生總量的控制，但也存在一定的優化空間，技術環保性有所不足。因此，需要進一步提高對各項綠色機械加工技術的研發力度，推動技術總體體系的環保化發展。

結語

總之，要針對實際情況綜合分析，加強對自然資源的保護，對傳統的生產工藝技術優化與創新，使高污染的制造業逐漸地被淘汰，逐漸地向綠色道路快速發展，無論是對加工材料的選擇，還是對設備的使用操作，都需要遵循節約能源、保護環境的基本原則，才能有利于我國生態文明的建設與發展，提高機械制造業的技術水平。

參考文獻：

[1]王孝峰.綠色制造技術在機械制造中的運用分析[J].中國設備工程，2018，403（18）.

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