綠色制造工藝技術在農業機械加工中的應用研究*

肖興文

（阿壩職業學院，四川 阿壩州 623200）

隨著社會持續性發展以及社會生產力水平的不斷提高，現代化建設對于能源的需求不斷提高，經濟發展與環境保護之間的問題越發突出。為了更好地滿足可持續發展理念相關要求，需要高度重視農業機械加工中綠色理念的應用，借助綠色制造工藝技術推動農業機械加工持續發展，在滿足基本制造生產需求的同時盡量使環境不被破壞。因此，探討綠色制造工藝技術在農業機械加工中的應用具有十分重要的意義。

1 綠色制造工藝技術概述

綠色制造工藝技術主要是在傳統生產工藝技術基礎上以資源合理應用、資源節約化利用、降低污染等為基本目標，融合材料科學、控制技術等不同類型技術的制造工藝技術。綠色制造工藝的工藝生產目標并不相同，可以劃分為低能耗、低物耗、環保型三種工藝技術。

1）低能耗主要是以最少的能源滿足生產加工需求，隨著社會各界對于不同類型能源資源的需求量不斷增長，礦物資源、石油資源可供使用量不斷下降。此時，在節省能源資源的基礎條件下，想要獲得更多的發展空間與資源就必須利用低能耗生產工藝，借助設計與工藝改造等方式降低生產過程中的能源消耗，提高資源利用率[1]。

2）低物耗主要是指節約資源類型的生產工藝技術，其可以體現在設計與工藝兩個層面上。從設計層面上主要是指容易制造、能源消耗低、環保的綠色材料，最大程度地降低零件的數量和重量，應用最佳方式實現對圖紙的設計；從工藝角度上則是對毛坯制造技術進行改進與優化，降低材料損耗。

3）環保型的綠色制造工藝技術，屬于一種新型的綠色制造工藝，在傳統加工工藝技術的生產過程中會呈現出相對嚴重的環境污染問題，尤其是在資源浪費、環境遭受侵害方面，而環保型生產加工工藝就是以減少污染物的排放為目的，應用具備較高環境保護特性的供應技術進行加工，從而降低機械加工所導致的環境危害問題。

目前來看，綠色制造工藝技術的應用原則主要體現在三個方面：一是和電氣工程需求保持高度融合。在農業機械加工期間可以應用綠色節能技術實現能耗的控制，在具體加工期間電氣工程可以應用節能技術作為基礎前提并確保可持續發展，為加工過程提供技術支持。二是降低能耗。建筑電氣綠色節能設計的核心目標在于降低能耗，在電氣設計期間應當盡可能減少不必要的能耗，對于必要的能耗問題應當盡可能降低能耗用量，以科學技術為支持，提高能源使用率，從而實現綠色節能目標。三是提高經濟效益。在應用綠色制造工藝技術期間，不僅需要注重目前的經濟利益，還需要對未來的發展與切身利益形成支持，并對全新的材料與設備形成合理的應用，對未來的發展形成合理規劃，從而提高機械加工的整體經濟水平。

綠色制造工藝技術主要內容如圖1所示。

圖1 綠色制造工藝技術主要內容

2 綠色制造工藝技術在農業機械加工中的應用

以往農業機械加工作業需要消耗大量的人力物力資源，時間效率相對較低，在相關技術持續發展的環境下，農業機械加工技術必然會不斷地發展，其中綠色制造工藝技術的應用也會不斷成熟化。下面以綠色制造工藝技術在農業機械加工切削領域中的應用為例，探究幾點實際應用方式。

2.1 干式切削工藝

在農業機械加工過程中切削工藝非常普遍，并且以往切削工藝會采用切削液，對于使用過的切削液在處理方面不僅存在資源消耗問題，同時如果處理不妥善還會導致環境污染問題[2]。采用干式切削工藝技術方式，可以通過少用甚至是不使用切削液的方式完成切削生產加工，從而降低對環境的污染與影響。從農業機械加工生產技術角度來看，想要大規模應用干式切削工藝技術，必須在材料方面進行改進與創新。在農業機械加工材料方面，超硬合金屬于最難實現干式切削工藝生產的材料，其次是鋼材料，而鑄鐵屬于最容易完成干式切削生產的工藝材料，例如鋁合金。在加工過程中，對于所出現的切屑很容易與刀具形成咬焊的黏連表現，使用高速干式切削技術方式便可以解決這一問題。有研究認為，干式切削技術中約有95%的熱量都會傳輸給切削，在切削和刀具接觸的部位會出現局部熔化的問題，此時，提高鋁合金的加工精度并降低能耗、節約資源顯得非常重要。在干式切削加工過程中為了規避在高溫環境之下刀具與工件之間形成黏連，所應用的工具和刀具材料必須嚴格選擇并合理搭配。在采用干式切削工藝時需要進行深入探究，并對技術進行改造升級，以便于更好地滿足綠色制造基礎要求。

2.2 低溫切削生產工藝

低溫切削生產工藝屬于一種技術水平相對較高的綠色制作生產工藝，其一般被應用在難度相對較高的材料加工任務中，例如高錳鋼、鈦合金等加工制造過程中往往會應用到低溫切削工藝。綠色制造工藝中低溫切削工藝技術對于材料的要求相對較高，并且加工期間還需要配備額外的低溫冷風裝置，例如間接冷卻裝置[3]。這一些材料和設施的采購成本較高，這也對低溫切削技術廣泛普及形成了阻礙。目前，部分發達國家已經成熟掌握了低溫切削生產工藝技術，并且將其大規模應用到了農業機械加工中，尤其是日本農業機械加工企業，基本上都開始應用低溫切削生產工藝，我國目前也在持續深入研究該技術，希望將來也可以廣泛普及。另外，低溫切削生產工藝還涉及供熱生產工藝，其主要是安裝在脫水器上并增加了自動調節閥門，借助自動調節閥門根據實際生產過程中的相關熱量進行轉換傳遞，從而達到節能減排的目的。

2.3 機床技術

在農業機械加工過程中，采用干式加工技術雖然可以達到環保節能的基礎目標，但是在切削過程中很容易形成切削熱量，如果不及時進行散熱處理，會導致機床受熱而各部分的溫升不均勻，長時間不解決便會導致機床發生變形，加工精度隨之下降。對此，在加工期間需要為機床配備相應的冷卻系統，不僅需要達到基本的隔熱要求，同時還要將切削所生產的熱量有效分散出去。相關研究認為，在干式切削過程中降低機床、刀具等設備運行的熱量非常重要，在設計過程中可以將機床設計成為傾斜式或立軸式，特別是機床工作臺可以傾斜蓋板并選擇具有隔熱性能的材料，同時在機床上設置過濾系統，將生產期間的灰塵及時清理干凈，從而達到保護機床關鍵部位的目的。隨著現代科學技術的持續發展，機床技術的切削工藝獲得了明顯的發展，結合通信以及檢測等技術，高效切削機床技術在農業機械加工領域也有著比較突出的應用價值。

3 農業機械加工中綠色制造工藝技術的發展展望

3.1 深入認知綠色設計

在目前，農業機械加工領域中綠色制造工藝技術的實施必然需要在原本生產加工技術上進行改進與創新。所有的生產制造工藝都需要基于人來設計，每一項生產制造工藝技術的功能、效率、技術特征都是在設計工程的基礎上明確的，大多數的參數都可以通過前期制造設計方式實現調整與完善[4]。想要促使制造工藝節能環保水平得到持續提升，就必須準確掌握綠色生產水平，在制造工藝設計過程中將綠色理念融入到加工過程中，并不斷改進和創新制造工藝。制造工藝的設計部門應當從全局進行設計，持續提高制造工藝的技術水平并降低生產制造工藝的能源消耗，減少生產中的污染問題并強化綠色設計理念。另外，制造工藝設計部門在進行設計的期間，應當充分認識到生產制造工藝的更新迭代，在升級系統中合理應用綠色理念，持續提高資源的利用率并盡量避免資源浪費問題，提高資源節約型綠色制造工藝的技術水平，推動綠色制造工藝在農業機械加工中的應用和普及。

3.2 注重工藝設計與原材料改進

對于機械加工過程而言，材料的更新是綠色制造工藝技術有效落實的關鍵，相關原材料主要是指農業機械加工生產期間應用的節能、環保等水平較高的材料，應盡可能降低農業機械加工期間的環境污染并實現對環境的保護。目前來看，大多數企業都缺乏環保型的原材料，其根本原因在于環保程度較高的材料價格成本較高，在采用環保型材料時也會隨之壓縮企業的利潤空間，從而影響經濟利益。然而采用高能耗的材料雖然可以形成較高的利潤，但是會導致更大的經濟損失以及成本，同時還會造成比較嚴重的環境污染問題，對農業機械加工生產的環境會形成嚴重危害。基于這一矛盾問題，農業機械加工企業應當盡可能在生產期間采用環保程度較高以及對環境危害比較輕微的材料，行政部門要強化對于農業機械加工企業的環境保護職責管理，針對污染問題比較嚴重的企業應當及時進行處罰，提高企業的環境保護意識，提高綠色制造工藝技術在農業機械加工中的推廣價值。

4 結語

綜上所述，綠色制造工藝是現代科學技術持續發展所形成的產物，其代表著當代機械產業的發展改革水平。環境問題的不斷加重對農業機械行業提出了更高的要求，將綠色制造工藝應用到生產當中是時代發展的必然途徑，綠色制造工藝的應用可以顯著提升農業機械質量與綜合效率，使機械加工保持高度綠色環保特性。今后，對農業機械加工行業綠色制造工藝技術的研究仍然需要持續深入，企業需要正確意識到綠色制造工藝的市場價值與前景，并基于技術的更新與改進，促使綠色制造工藝持續穩定發展，從而為農業機械加工領域的健康發展奠定基礎。