綠色制造在機械制造中的應用

韓亮亮

摘 ? 要：本文闡述了綠色制造的概念和綠色制造理念下機械制造的工藝類型，分析了機械制造中應用綠色制造工藝的重要性。結合實際情況，對3D打印技術、綠色切削加工技術、數字化制造技術的優點進行了論述。本文旨在通過綠色制造工藝的推廣，在保證機械零件質量的同時，減少機械制造過程中的環境污染，實現我國機械制造領域的可持續發展。

關鍵詞：機械設計制造 ?綠色制造 ?新型工藝

中圖分類號：TH122 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0064-02

隨著我國環保意識的不斷提升，對機械制造行業的發展提出了新的要求。如何在保證經濟效益和產品質量的同時，還能做好節能減排、保護環境的工作，成為了機械制造企業的新課題。傳統的生產工藝和發展模式已經無法滿足當前的發展需要，基于綠色制造理念下的生產新工藝為機械制造企業的發展提供了思路，這種生產工藝不僅可以簡化生產流程，減少資源的消耗，實現人與自然的和諧相處，還可以提升企業的經濟效益，增強企業的核心競爭力。

1 ?綠色制造工藝概述

1.1 綠色制造的概念

近年來，隨著人們環保意識的提高，綠色制造成為了機械制造領域的核心發展理念。與傳統工藝不同的是，綠色制造工藝是以環境保護為基礎，將綠色環保理念融入到產品設計、工藝中，盡可能地減少人們的生產活動對環境的污染。改變傳統生產加工過程中一味追求經濟效益的錯誤觀念，將解決生產加工過程中環境污染、資源損耗的問題作為首要問題，簡化生產流程，從源頭解決環境問題，提高資源的利用率，從而推動機械制造產業的發展，平衡好環境保護與經濟效益的關系。

1.2 綠色制造理念下機械制造的工藝類型

綠色制造理念下機械制造的工藝類型主要分為以下三種，即環保型工藝、能源節約型工藝、資源節約型工藝。環保型工藝主要是通過優化加工工藝，減少機械制造生產過程中廢氣、廢水、廢渣的產生，從而實現環境保護的目標。而能源節約型工藝主要是通過減少加工過程中能源的消耗，以及使用新能源，來實現綠色制造。針對我國粗放型的加工方式，資源節約型工藝能夠從根本上減少原材料的消耗，提高生產效率。總而言之，這三種工藝類型都是建立在綠色制造理念基礎上的，在推動我國機械制造領域實現可持續發展的道路上發揮著重要的作用。

2 ?在機械制造中應用綠色制造工藝的重要性

在傳統的機械制造過程中，生產加工的工作主要借助人力來完成，這種生產方式不僅浪費時間，而且效率低下。近年來，隨著生產技術的發展，生產方式發生了變化，機械的生產加工由人力轉變為工人操作機器來完成。這樣的生產方式雖然提高了生產效率，但是也帶來了污染，浪費了大量的資源。因此，為了更好地推動機械制造行業的發展，將綠色制造工藝應用到機械制造中就顯得尤為重要，運用綠色制造理念進行機械制造能夠減少環境污染，優化生產流程，合理配置資源，提高資源的利用率，從而推動機械制造行業的可持續發展，實現經濟效益與生態效益的共同發展。因此，在機械制造中應用綠色制造工藝，不僅滿足了生產加工的需要，還順應了時代的發展，提高了機械制造加工企業的核心競爭力。

3 ?綠色制造在機械制造中的應用

3.1 3D打印技術

如果想將綠色制造應用于機械制造中，首先應將先進技術融入到機械制造工藝中，如建模技術與3D打印技術等，通過使用這些技術制造而成的機械部件，具有無污染、環保的特點。3D打印技術的工作原理是，通過高能束熱源，對機械制造的原材料進行加熱，使其熔化，然后通過自下而上的堆疊，直接形成預先設定好的CAD零件。相比傳統的工藝，3D打印技術幾乎不需要借助刀具、模具等工具，不受工具的限制，可以制成各種形狀的零件，能夠滿足零件加工對于個性化的要求。與此同時，3D打印技術極高的材料利用率，也降低了生產成本和原料的損耗，達到了環境保護的目的。除此之外，無切削加工技術的使用也是符合綠色制造理念的新工藝，應用這種技術可以對精密鑄造、冷擠壓、沉積等工程材料進行加工，使機械零件變得更加精細，這樣不僅可以節省生產加工的成本，還能夠降低資源的損耗。

3.2 綠色切削加工技術

在機械的生產加工過程中，使用綠色切削加工技術可以達到節能減排的效果。在以往的加工過程中，傳統的切割工藝會對環境造成污染，因為切削液具有潤滑、冷卻的作用，在切割的過程中需要使用切削液，但是切削液本身帶有毒性，容易對環境造成污染。而且切削液中混有碎屑，如果想對其進行回收，難度極大，需要花費大量的成本和時間。而綠色切削加工技術恰好可以解決這一問題，因為綠色切削加工技術主要采用低溫、干式、綠色溫式切割的方式，這種切割技術主要是通過減少熱量產生，盡可能不去使用切削液，從而降低切削液對環境的污染。不過，目前綠色切削加工技術并沒有得到大量的使用，還需要技術人員不斷對其進行完善。

3.3 數字化制造技術

通過計算機數字化技術來控制設備的生產加工，就是數字化制造技術。在傳統的機械加工生產過程中，機械制造的質量、精度受到工人經驗的影響，不同的工人生產出的機械零件質量參差不齊。而且因為加工環境較為惡劣，工人很容易受到環境的影響，生產效率低下。與此同時，工人的安全也難以得到保障。而數控技術是通過計算機直接控制機床設備，通過數控系統對生產加工的路徑進行規劃和設計，然后傳輸指令，使機床設備按照預先設定好的程序進行生產加工，這使得機械制造的效率和精度都得到了提升，減少了資源浪費情況的發生。近年來，數控技術逐漸向集成化方向發展，于是，數控加工中心技術應運而生。加工中心的刀具種類豐富，并且配有自動換刀的裝置。這樣就解決了多次裝夾的問題，可以通過單次裝夾來完成多種工藝的加工。在節省了時間的同時，也提高了生產加工的穩定性，降低了工人的工作強度。因此，數控加工中心技術可以提升生產效率，減少資源的浪費，應在機械制造領域進行大量的使用。

4 ?結語

綜上所述，綠色制造是機械制造領域的發展趨勢，它能夠從根本上解決工業生產中的環境污染問題，對實現機械制造的可持續發展具有重要的推動作用。綠色制造可以整合資源，不斷對其進行優化，提高資源的利用率，降低企業的生產成本，減少原材料的消耗，實現生態效益與經濟效益的共同發展，不斷提高我國的機械制造水平。

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