機(jī)械加工制造中的低碳制造工藝分析

孔亮

摘 要：現(xiàn)在國民經(jīng)濟(jì)水平越來越高，人們對生活中各種產(chǎn)品的需求加大的同時(shí)對其質(zhì)量要求也越來越高，推動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品制造業(yè)快速發(fā)展。但是在機(jī)械產(chǎn)品制造業(yè)如日中天的發(fā)展下也帶來了各種各樣的問題。近年來，環(huán)保化、低耗能新型工藝使用，有效地降低了對環(huán)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(qiáng)國戰(zhàn)略中，綠色工業(yè)制造是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是我國現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢，更是傳統(tǒng)制造業(yè)變革發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折，機(jī)械加工制造中的低碳制造工藝成為我國機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的助推器。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;低碳制造;工藝分析

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展中，對環(huán)境保護(hù)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(huán)境，我國環(huán)保行動(dòng)正加強(qiáng)對機(jī)械加工制造的管理，對傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法優(yōu)化與創(chuàng)新，結(jié)合實(shí)際產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)對資源合理使用的控制與管理，始終都遵循著節(jié)能環(huán)保的工作原則。在機(jī)械制造過程中，生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品不僅消耗大量的資源還對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，為了保護(hù)我們賴以生存的地球，各行各業(yè)都在大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保，在機(jī)械制造業(yè)的綠色制造技術(shù)也孕育而生，成為當(dāng)今時(shí)代制造業(yè)的發(fā)展的主流方向。

1綠色制造技術(shù)的概念和設(shè)計(jì)要求

綠色制造技術(shù)的概念和設(shè)計(jì)要求主要體現(xiàn)在：綠色制造技術(shù)又被叫做“面向環(huán)境的制造技術(shù)”，是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量以及生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)全面考慮環(huán)境影響和資源效率的生產(chǎn)制造模式。使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢整個(gè)封閉生命周期中最大限度地減少對環(huán)境的污染甚至實(shí)現(xiàn)不污染環(huán)境。這樣的生產(chǎn)模式非常符合新時(shí)代環(huán)境保護(hù)的要求，最大限度地保護(hù)原生態(tài)，提高資源利用率并節(jié)約資源和能源。綠色制造屬于閉環(huán)系統(tǒng)，在機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)環(huán)節(jié)和生命周期內(nèi)都將減產(chǎn)傳統(tǒng)工業(yè)的污染，傳統(tǒng)工業(yè)的污染處理一般是在末端對排放的污染物進(jìn)行相應(yīng)的處理，而綠色制造技術(shù)是從各個(gè)環(huán)節(jié)抓起，在不影響產(chǎn)品的屬性的前提下達(dá)到環(huán)保的要求。

2綠色機(jī)械加工工藝的優(yōu)化

2.1可降低能耗型工藝技術(shù)

綠色機(jī)械加工工藝的優(yōu)化之一是可降低能耗型工藝技術(shù)。機(jī)械加工有多種途徑可以節(jié)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(dòng)磨等3種磨損是加工中最常見的磨損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年的能源消耗中，摩擦消耗可以達(dá)到33%～50%。在機(jī)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(jié)約能源，簡單高效的方法是減少磨擦。科學(xué)合理的潤滑可以簡單有效地減少磨損。因此產(chǎn)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(jìn)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(jī)體的摩擦表面被潤滑油膜隔開而不會(huì)直接接觸，保護(hù)金屬的表面，抵御住大部分磨損。潤滑油膜的存在可以使機(jī)件的摩擦轉(zhuǎn)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(dá)到節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。機(jī)械加工降低能耗還可以改進(jìn)某些工藝方法。熱處理是提高金屬產(chǎn)品質(zhì)量和剛度的重要技術(shù)，熱處理能耗高、污染大，而且構(gòu)建一個(gè)金屬熱處理的環(huán)境耗費(fèi)巨大。因此，可以通過改善熱處理工藝和改造熱處理設(shè)備等方法實(shí)現(xiàn)“綠色熱處理”。綠色熱處理（GreenHeatTreatment）也可以說是一項(xiàng)綠色工程，是從節(jié)能與環(huán)保方面改造傳統(tǒng)意義的熱處理設(shè)備和熱處理工藝，加強(qiáng)熱處理生產(chǎn)和技術(shù)管理等，從而降低能耗，減少環(huán)境污染，提高勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。其中一個(gè)較為突出的應(yīng)用就是利用改進(jìn)正火工藝降低能耗，減少污染，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用效果十分顯著。

2.2快速成型制造技術(shù)

綠色機(jī)械加工工藝的優(yōu)化之二是快速成型制造技術(shù)。這種技術(shù)能夠在快速生成模型或者零件，具有便捷、高效的特點(diǎn)。其主要依托于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，依靠現(xiàn)有的CAD數(shù)據(jù)，通過精準(zhǔn)的材料堆積方式，由點(diǎn)堆積成面在轉(zhuǎn)換為三維的方法，實(shí)現(xiàn)生成實(shí)體的加工制造。依靠這項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)行一些復(fù)雜實(shí)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(shù)據(jù)，快速生成機(jī)型，并按照數(shù)據(jù)要求在一定厚度的材料上反復(fù)作用、循環(huán)往復(fù)，直到完成整個(gè)成型件的加工。利用快速成型制造技術(shù)，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(jié)約資源的效果，還能夠減少加工廢料對環(huán)境的污染，提高機(jī)加工的制造速度與加工質(zhì)量。

3綠色機(jī)械加工技術(shù)的未來發(fā)展方向

首先是技術(shù)的節(jié)能化發(fā)展。在綠色機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)用過程中，并沒有對機(jī)械加工作業(yè)能耗量發(fā)揮出明顯的降低作用，而是將技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新方向與應(yīng)用優(yōu)勢集中于對生態(tài)環(huán)境污染系數(shù)的降低，以及對各項(xiàng)資源實(shí)際利用率的提高。因此，需要注重這一問題，從技術(shù)角度著手，盡可量降低機(jī)械加工作業(yè)中各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行能耗量。從優(yōu)化各類機(jī)械加工設(shè)備，縮短機(jī)械加工作業(yè)時(shí)間等角度加以著手。其次是技術(shù)的環(huán)保化發(fā)展。研發(fā)各項(xiàng)綠色機(jī)械加工技術(shù)的主要初衷在于，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低機(jī)械加工作業(yè)對生態(tài)環(huán)境的污染破壞影響系數(shù)。而在當(dāng)前各項(xiàng)綠色機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)用過程中，雖然實(shí)現(xiàn)了對刀具磨損程度的降低與實(shí)際使用壽命的延長，各項(xiàng)資源實(shí)際利用率的提升，對廢棄物產(chǎn)生總量的控制，但也存在一定的優(yōu)化空間，技術(shù)環(huán)保性有所不足。因此，需要進(jìn)一步提高對各項(xiàng)綠色機(jī)械加工技術(shù)的研發(fā)力度，推動(dòng)技術(shù)總體體系的環(huán)保化發(fā)展。

結(jié)語

總之，要針對實(shí)際情況綜合分析，加強(qiáng)對自然資源的保護(hù)，對傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新，使高污染的制造業(yè)逐漸地被淘汰，逐漸地向綠色道路快速發(fā)展，無論是對加工材料的選擇，還是對設(shè)備的使用操作，都需要遵循節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的基本原則，才能有利于我國生態(tài)文明的建設(shè)與發(fā)展，提高機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)水平。

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