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關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;制造;綠色制造;工藝;應(yīng)用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.029
綠色制造工藝是以傳統(tǒng)的工藝技術(shù)為基礎(chǔ),并結(jié)合材料科學(xué)、表面技術(shù)、控制技術(shù)等新技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)。其目標(biāo)是對(duì)資源的合理利用,節(jié)約成本,降低對(duì)環(huán)境造成的污染。機(jī)械加工制造過(guò)程中應(yīng)用綠色制造工藝有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。下面,筆者對(duì)機(jī)械加工制造中綠色制造工藝的應(yīng)用有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要地分析。
1 綠色制造工藝的特點(diǎn)
1.1 綠色發(fā)展的目標(biāo)
相比較于傳統(tǒng)的加工制造工藝,綠色制造工藝最為明顯的特點(diǎn)是其堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的思想,從而實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目標(biāo)。當(dāng)今,全社會(huì)一直非常重視的問(wèn)題是節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境,這也是我們分析綠色制造工藝的根本所在,而借助先進(jìn)的綠色制造工藝能夠?qū)鹘y(tǒng)工藝所破壞的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行有效地控制,從而實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目標(biāo)。
1.2 先進(jìn)發(fā)展思想與技術(shù)的應(yīng)用
立足于固有的傳統(tǒng)制造工藝之上的綠色制造工藝有效地統(tǒng)一了先進(jìn)的綠色技術(shù),借助可持續(xù)發(fā)展的思想加以引導(dǎo),能夠完善傳統(tǒng)制造工藝存在的不足之處,進(jìn)而對(duì)破壞的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行控制。因此,綠色制造工藝的一個(gè)明顯特點(diǎn)是通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)組織生產(chǎn)和通過(guò)先進(jìn)的發(fā)展思想進(jìn)行制造。
1.3 綠色制造工藝的種類不同,所對(duì)應(yīng)的事項(xiàng)也存在差異性
綠色制造工藝可劃分為三種類型:節(jié)約資源的工藝技術(shù)、節(jié)省能源的工藝技術(shù)、環(huán)保型工藝技術(shù)。因?yàn)檫@幾個(gè)種類實(shí)現(xiàn)的目的存在差異性,為此,也應(yīng)用不完全相同的先進(jìn)技術(shù),并且每一個(gè)種類都具備相應(yīng)的內(nèi)容。其中,以節(jié)省資源為目的的綠色制造工藝對(duì)應(yīng)的事項(xiàng)是在整個(gè)的工藝生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中盡量地實(shí)現(xiàn)消耗材料資源的減少,最大程度地提高資源應(yīng)用率,以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的簡(jiǎn)化,從而節(jié)省資源。以保護(hù)環(huán)境作為目的的綠色制造工藝應(yīng)對(duì)的事項(xiàng)是生產(chǎn)過(guò)程形成的噪音、廢氣、廢水等,在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中,在應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上使生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染減少。以減少能耗為目的的綠色制造工藝應(yīng)對(duì)的事項(xiàng)是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,在生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中使生產(chǎn)消耗的能量降低。
2 機(jī)械加工制造中綠色制造工藝的應(yīng)用
2.1 干式切削工藝的應(yīng)用
干式切削技術(shù)的應(yīng)用是為了減少生產(chǎn)費(fèi)用與保護(hù)環(huán)境,不應(yīng)用切削液,在無(wú)冷液狀況下來(lái)切削加工產(chǎn)品的一種技術(shù)。干式切削有很多種,如干式齒輪加工、干式銑削、干式車(chē)削、干式鉆削等。其中,在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用最多的一種是干車(chē)削,在加工絲杠的時(shí)候,先是將螺紋加工在比較軟的工件之上,再淬硬有螺紋的工件,最后一件一件地打磨精細(xì)。
2.2 通過(guò)MQL的準(zhǔn)干式切割工藝的應(yīng)用
對(duì)于純粹的干切削技術(shù)來(lái)講,常常難以有效地加工工件材料。為此,極微量技術(shù)出現(xiàn)。MQL是一種混合以及油霧化具備相應(yīng)壓力的壓縮空氣與極少切削油的技術(shù),其在切削區(qū)進(jìn)行噴灑,從而確保工件跟刀具、切屑跟刀具的接觸面變得光滑,最終降低摩擦以及避免刀屑粘在刀具上,并且冷卻切削區(qū)。
MQL的應(yīng)用需要選用對(duì)人體無(wú)害的植物油或者是脂油,其應(yīng)用量比較少,一般幾十毫升可以適用一個(gè)小時(shí)。由于加工之后的刀具、工件都非常干燥,因此MQL切削不僅可以滿足加工的需要,而且可以使削液的應(yīng)用成本降低。
2.3 優(yōu)質(zhì)清潔表面工藝的應(yīng)用
優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)能夠劃分為新的節(jié)能表面自泳涂裝技術(shù)和離子束輔助鍍膜技術(shù)。一般在較高耐磨性要求的零件當(dāng)中應(yīng)用離子束輔助鍍膜技術(shù),其可以提升航天航空軸承、模具、刀具、精密儀器的使用年限。而新的節(jié)能表面涂裝技術(shù)屬于一種水分散,其特點(diǎn)是不含有機(jī)溶劑、沒(méi)有火災(zāi)危害。相比較于傳統(tǒng)的電泳涂裝技術(shù),該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)材料與能源的節(jié)省,以及具備優(yōu)良的耐蝕性,這種工藝是無(wú)污染的。在汽車(chē)零件、儀器儀表、家電等方面都普遍地應(yīng)用這種技術(shù),且實(shí)現(xiàn)了非常理想的效果。
2.4 成形工藝制造的應(yīng)用
成形工藝重點(diǎn)涵蓋的工藝技術(shù)是粉末冶金、精密軋制、精密鑄造、冷擠壓、精密鍛造、精密下料等。其中,精密剪切下料工藝技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)加工材料應(yīng)用率與產(chǎn)品生產(chǎn)率的提升。對(duì)于較為復(fù)雜的零件形狀,能夠應(yīng)用冷擠壓技術(shù),這是由于冷擠壓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)材料精度與生產(chǎn)率的大大提升。
2.5 風(fēng)冷卻切削制造工藝的應(yīng)用
在綠色制造工藝當(dāng)中,干式加工是分析的重點(diǎn),某些時(shí)候,不經(jīng)過(guò)冷卻處理是較難進(jìn)行干式加工的,還需要冷卻和刀具。而 風(fēng)冷卻切削技術(shù)指的是借助除濕器排出空氣供給源的空氣水分,以及在空氣冷卻器當(dāng)中加以冷卻,降低其溫度到零下300攝氏度,再借助絕熱管風(fēng)嘴在切削位置輸入冷風(fēng),以及將少許的無(wú)害植物油與脂油噴灑在切削之處,從而防治切割過(guò)程中的生銹。吸收風(fēng)塵與廢屑的設(shè)備安裝在風(fēng)嘴面,從而借助這種設(shè)備的過(guò)濾器通過(guò)該裝置內(nèi)的過(guò)濾器過(guò)濾掉切屑。
2.6 水噴射加工工藝的應(yīng)用
又被叫做水刀加工技術(shù)的水噴射加工技術(shù),借助混合其中的磨料和超高壓水射流以及混合于其中的磨料對(duì)一系列的材料進(jìn)行切割、表面去銹、穿孔等加工,水噴射加工技術(shù)不會(huì)形成有害氣體、煙塵、火花等,進(jìn)而不會(huì)污染空氣,并且可以循環(huán)地應(yīng)用水資源。
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之,綠色制造工藝屬于一種新興的事物,其需要不斷地應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化。推廣綠色制造工藝的過(guò)程非常緩慢,但在將來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,以節(jié)省資源和能源、降低能耗、保護(hù)環(huán)境作為事項(xiàng)的綠色制造工藝一定能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械加工制造過(guò)程的優(yōu)化,在提升企業(yè)效益的過(guò)程中促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定與健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李坤全,邵鳳翔,文睿.機(jī)械加工專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀與教改措施[J].中國(guó)管理信息化,2016(16).
1 綠色制造內(nèi)涵與主要內(nèi)容
1.1 綠色制造內(nèi)涵
所謂的綠色制造,也被稱作清潔制造、環(huán)境意識(shí)制造、無(wú)浪費(fèi)制造。傳統(tǒng)的制造業(yè)主要是把可用的資源在實(shí)際的制造過(guò)程有效地轉(zhuǎn)化成為人們使用與利用的工業(yè)產(chǎn)品或者是生活消費(fèi)品產(chǎn)業(yè)。綠色制造是產(chǎn)品在原料冶煉、毛坯制造、選擇材料或者是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及包裝和使用、維修直至報(bào)廢回收這一完整生命周期階段,需要對(duì)環(huán)境與資源等多種因素進(jìn)行全面考慮,并保證資源消耗量最低,保證不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化,形成一種現(xiàn)代制造模式。
1.2 綠色制造理念內(nèi)容
綠色制造對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、制造與活動(dòng)對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行充分地考慮,進(jìn)而在生命周期當(dāng)中合理地減少產(chǎn)品對(duì)于環(huán)境所產(chǎn)生的不利影響,有效地提升資源的利用效率。其中,綠色制造主要的內(nèi)容有七部分:機(jī)械綠色設(shè)計(jì)模型建立、選擇機(jī)械材料、機(jī)械產(chǎn)品可拆卸性能的設(shè)計(jì)、機(jī)械產(chǎn)品可回收性能的設(shè)計(jì)、成本設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)的設(shè)計(jì)、使用安全保護(hù)設(shè)計(jì)。以上是對(duì)綠色制造理念內(nèi)容的簡(jiǎn)單概括,是重要的基礎(chǔ),同時(shí)也是將綠色制造作為根本原則,并且對(duì)機(jī)械產(chǎn)品整個(gè)生命周期中技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能以及環(huán)境等多種因素的綜合性考慮,進(jìn)而使得機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于企業(yè)、用戶與社會(huì)的功用得到提升,降低產(chǎn)品對(duì)于環(huán)境的不利影響,承擔(dān)其企業(yè)的重要責(zé)任,更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 綠色制造環(huán)境下的機(jī)械制造工藝類型
基于傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝技術(shù),逐漸發(fā)展并產(chǎn)生了綠色制造工藝技術(shù),與此同時(shí),和材料科學(xué)以及控制技術(shù)、表面技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)予以結(jié)合,并形成制造工藝技術(shù),其先進(jìn)性特點(diǎn)十分突出。而在綠色制造工藝技術(shù)中,包括以下三種工藝類型:
2.1 資源節(jié)約型
這種工藝技術(shù)就是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)工藝流程予以簡(jiǎn)化,有效地節(jié)省原材料的消耗量。這樣一來(lái),就可以在設(shè)計(jì)與工藝兩個(gè)方面節(jié)省資源。其中,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以適當(dāng)?shù)販p少零件的數(shù)量或者是減輕其自重,對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化能夠有效地提升原材料的利用效率。而在工藝角度,可以對(duì)毛坯制造技術(shù)予以優(yōu)化,另外,還有新型特種加工技術(shù)與干式加工技術(shù)等應(yīng)該進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)而有效地節(jié)省材料的消耗。
2.2 能源節(jié)約型
在實(shí)際加工的過(guò)程中,必然要消耗一定能量,而其中的一部分能夠轉(zhuǎn)化成有用功,有大部分的能量會(huì)轉(zhuǎn)化成其他的能量形式,最終消耗掉,但是所消耗的能量同樣會(huì)存在不同的有害損失。那么怎樣才能夠合理地降低消耗能量所造成的有害損失,已經(jīng)成為當(dāng)前加工中需要及時(shí)解決的問(wèn)題,其中選擇使用低能耗的工藝或者是降耗等多種方法都是當(dāng)前比較常見(jiàn)的方法。
2.3 環(huán)保型
從本質(zhì)上來(lái)講,生產(chǎn)過(guò)程同樣是輸入和輸出系統(tǒng),在向系統(tǒng)輸入加工過(guò)程中所需的要素時(shí),系統(tǒng)不僅會(huì)輸入最終的目標(biāo)產(chǎn)品,同時(shí),也會(huì)輸出危害環(huán)境或者是操作人員的物質(zhì),像噪聲或者是廢氣等。而這里提到的環(huán)保型工藝技術(shù),則是在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行綜合性地考慮,并且防止污染產(chǎn)生,與此同時(shí),還增加了末端的治理技術(shù)。
3 基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝
3.1 原材料的選用原理
在機(jī)械制造過(guò)程中,原材料的選擇是較為重要的,不僅要重視原材料的質(zhì)量,還要注重原材料的綠色理念,原材料與環(huán)境是都能夠具有更好的協(xié)調(diào)性,能否滿足相應(yīng)綠色制造需求,在原材料的選擇工作中,相關(guān)采購(gòu)人員應(yīng)該注意如下三點(diǎn):首先,在選擇原材料的時(shí)候,要對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的觀察與研究,查看是否與環(huán)境兼容,保證原材料中沒(méi)有毒害物質(zhì),不會(huì)對(duì)人們?cè)斐奢椛鋫?,同時(shí)還要注意原材料能否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生良好的保護(hù)作用,盡量將產(chǎn)品的廢棄成分降至最低,最大程度節(jié)約相關(guān)資源,重視產(chǎn)品回收效率,為資源可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);其次,原材料的污染性要小,在提升原材料綠色制造效率的基礎(chǔ)上,降低材料成本,提升經(jīng)濟(jì)效益;最后,原材料可以選擇回收的材料,最好應(yīng)用可再生的資源,提升資源的利用率,使國(guó)家得到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
3.2 選取先進(jìn)技術(shù)
3.2.1 快速制造技術(shù)??焖僦圃旒夹g(shù)是利用三維數(shù)據(jù)將原材料塑造成實(shí)際形狀,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,快速制造技術(shù)可以減少較多的制造程序,不需要各種道具等制造工具的輔助,這就使得在制造過(guò)程中,省去很多環(huán)節(jié),不僅節(jié)約制造時(shí)間,而且減少各種零件的應(yīng)用,降低了制造支出和制造難度,對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生較為有利的影響,同時(shí)還可以在一定程度上減少對(duì)環(huán)境的污染,符合綠色制造的相關(guān)要求。
3.2.2 自由成型技術(shù)。近年來(lái),我國(guó)工藝技術(shù)發(fā)展速度較快,新興成分較多。傳統(tǒng)的切削工藝技術(shù)是對(duì)原材料進(jìn)行各種加工,在切削過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多的廢棄物,對(duì)綠色制造的發(fā)展造成較為不利的影響。然而,自由成型技術(shù)的應(yīng)用可以使零件加工廢棄物減少,生產(chǎn)出來(lái)的零件可以在實(shí)際生活中直接應(yīng)用,在一定程度上降低了成本支出。
3.3 綠色切削技術(shù)
目前,雖然已經(jīng)將自由成型技術(shù)應(yīng)用在加工過(guò)程中,但是還會(huì)出現(xiàn)較多不足之處,難以滿足加工需求,這就需要切削技術(shù)的輔助才能更好地完成加工項(xiàng)目,傳統(tǒng)的切削技術(shù)材料浪費(fèi)較多,不符合綠色制造理念的要求,所以綠色切削加工技術(shù)就成為加工首選,無(wú)需使用成本較高的切削液,可以采用干、濕式切削技術(shù),或是低溫切削技術(shù),可以降低對(duì)環(huán)境的污染,減少資源的使用,使制造成本降至最低,為其發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。雖然綠色切削技術(shù)可利用性較強(qiáng),但仍然需要對(duì)傳統(tǒng)切削技術(shù)中切削液的應(yīng)用進(jìn)行研究,保證能夠在開(kāi)發(fā)新興技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)加以完善,使制造事業(yè)能夠得到更好的發(fā)展,傳統(tǒng)技術(shù)不會(huì)被遺棄。
4 全面推廣綠色制造工藝的具體途徑
在實(shí)際的機(jī)械制造過(guò)程當(dāng)中,整個(gè)過(guò)程包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)資源消耗,并且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。所以為了更好地實(shí)現(xiàn)綠色制造工藝,一定要站在多個(gè)角度,對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中的綠色制造工藝予以完善,進(jìn)而積極地貫徹落實(shí)機(jī)械制造中的綠色制造理念。
4.1 綠色設(shè)計(jì)思路的有效開(kāi)發(fā)
綠色設(shè)計(jì)也同樣被認(rèn)為是一種生態(tài)設(shè)計(jì)或者是環(huán)境設(shè)計(jì),而且還有人將其稱為生命周期設(shè)計(jì)與環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)等。其主要注重的是產(chǎn)品壽命、質(zhì)量、環(huán)境以及功能等多方面的初期設(shè)計(jì)工作。其中,需要對(duì)環(huán)保問(wèn)題予以綜合性考慮,并且將環(huán)境保護(hù)當(dāng)作基本原則,進(jìn)而對(duì)綠色設(shè)計(jì)思路進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)。而綠色設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性特征十分明顯,而且其中所涉及到的范圍也十分廣泛,有工藝設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、材料的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多種設(shè)計(jì)內(nèi)容。所以一定要采取系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能夠保證生產(chǎn)商在實(shí)際生產(chǎn)之前,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)、甚至是使用、維護(hù)和回收等多個(gè)環(huán)節(jié)更加了解與熟悉,保證在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中能夠?qū)ιa(chǎn)細(xì)節(jié)予以重視和關(guān)注。同時(shí)在各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)有效配合的同時(shí),還能夠保證生產(chǎn)商對(duì)問(wèn)題予以及時(shí)發(fā)現(xiàn),進(jìn)而將潛在的危險(xiǎn)提前排除,針對(duì)不足的地方予以及時(shí)地完善和改進(jìn),有效地實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約和能耗的減少,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的最終目的。
4.2 選擇使用綠色原料
在機(jī)械制造的過(guò)程中,實(shí)際選擇使用的原材料對(duì)于綠色生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有決定性的作用。其中綠色制造應(yīng)該保證材料選擇的綠色化,不僅需要具備一定的適用性,同時(shí)也應(yīng)該保證與制造工藝的特性相吻合,同環(huán)境之間形成一種協(xié)調(diào)關(guān)系。這樣,在能夠保證綠色材料標(biāo)準(zhǔn)的情況下,可再生材料與回收材料是最佳選擇。另外,需要選擇使用低成本與低污染的材料,保證能夠同環(huán)境實(shí)現(xiàn)兼容,進(jìn)而更好地開(kāi)展綠色生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作。
4.3 積極引進(jìn)綠色的工藝技術(shù)
在實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候,需要以技術(shù)為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)而有效地降低生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中能源的消耗,并緩解環(huán)境污染的情況,所以一定要選擇使用耗能不高且耗材較少的加工工藝技術(shù),這樣就能夠減少環(huán)境污染,并且廢氣量不大,最終確保綠色生產(chǎn)的開(kāi)展?,F(xiàn)階段,在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,比較常用的綠色工藝包括干式切削、快速原型制造以及生產(chǎn)廢物再利用等。
4.4 產(chǎn)品的綠色處理
所謂的綠色處理,具體指的就是產(chǎn)品在實(shí)際使用并報(bào)廢以后,需要利用回收再生產(chǎn)的這種形式來(lái)制造新的產(chǎn)品,是一種全新的處理方法。而且綠色處理比較注重經(jīng)過(guò)處理以后的產(chǎn)品質(zhì)量,所以在設(shè)計(jì)初期,生產(chǎn)商就應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品回收利用和再生產(chǎn)的問(wèn)題予以全面考慮,并且在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中添加方便回收并且再生產(chǎn)的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不斷增加技術(shù)的投入力度,深入研究再生產(chǎn)技術(shù),保證產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)綠色處理。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 工藝 綠色制造
一、綠色制造的基本概念
1、綠色制造的基本定義
綠色制造也可以叫做清潔制造、無(wú)浪費(fèi)制造和環(huán)境意識(shí)制造等環(huán)保名稱。首先,我們來(lái)了解下制造業(yè)的概念。所謂的制造業(yè)是指將可用資源 (包括能源)通過(guò)制造過(guò)程,轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的工業(yè)產(chǎn)品或生活消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。很多行業(yè)都涉及到了制造業(yè),例如:電子行業(yè)、造紙行業(yè)、化工行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、航天行業(yè)等很多行業(yè)都涉及到了制造業(yè),因此制造業(yè)已經(jīng)成為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)。那么,綠色制造的則是一個(gè)系統(tǒng)地考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。綠色制造是指在資源制造過(guò)程中全面考慮環(huán)境和資源的因素,盡可能的做到對(duì)環(huán)境的污染最小,對(duì)資源的消耗量也最小,以此來(lái)做到企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)的效益同時(shí)優(yōu)化的一種現(xiàn)代制造模式。資源制造過(guò)程是指毛坯制造、材料選擇、原料冶煉、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、使用完后的維修和報(bào)廢這整個(gè)資源制造的過(guò)程。
2、關(guān)于綠色制造理念的基本內(nèi)容
綠色制造理念的核心是在產(chǎn)品制造的過(guò)程中,使用綠色的材料以及清潔能源,通過(guò)運(yùn)用綠色制造的理念來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,以此來(lái)建立一個(gè)可持續(xù)性的產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品消費(fèi)的模式,總的來(lái)說(shuō),綠色設(shè)計(jì),清潔生產(chǎn),綠色再制造是綠色制造理念的組成內(nèi)容。因此,在制造的過(guò)程中,要求考慮到產(chǎn)品制造對(duì)環(huán)境的影響,盡可能的做到資源利用率最高的同時(shí)也要盡可能的減小對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
二、基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝
基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝的基本內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):機(jī)械材料的選擇、機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)的建模、機(jī)械產(chǎn)品的可回收性和可拆卸性、機(jī)械產(chǎn)品的成本設(shè)計(jì)。基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝根據(jù)其的比基本內(nèi)容,可以將綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝技術(shù)可以分為以下幾點(diǎn):
1、 節(jié)約能源的機(jī)械制造工藝
綠色制造理念為針對(duì)這些能量的損失,提供了以下幾項(xiàng)綠色的技術(shù)措施:
①工藝節(jié)能技術(shù)。工藝節(jié)能技術(shù)是指改變?cè)瓉?lái)的耗能大的機(jī)械工藝中加工的技術(shù),采用科學(xué)、先進(jìn)的工藝節(jié)能技術(shù)以及綠色新工裝。
②適當(dāng)?shù)睦眯履茉?。適當(dāng)?shù)睦眯履茉词侵缚稍偕馁Y源和污染的資源。
③管理節(jié)能技術(shù)。管理節(jié)能技術(shù)是指對(duì)能源的管理進(jìn)一步的加強(qiáng),避免設(shè)備空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。
④低能耗的工藝技術(shù)。在機(jī)械制造的過(guò)程中將綠色設(shè)備和制造裝備都進(jìn)盡可能的向著低能耗的方向運(yùn)用。其實(shí)在我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了這種低能耗的綠色設(shè)備,綠色設(shè)備在機(jī)床中的運(yùn)用可以提高機(jī)床的能效和優(yōu)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)。例如:強(qiáng)冷風(fēng)磨削機(jī)床和干式切削加工機(jī)床。
⑤技術(shù)節(jié)能。技術(shù)節(jié)能是指加強(qiáng)技術(shù)的改造,并且提高能源的利用率。
2、環(huán)保型的機(jī)械制造工藝技術(shù)
環(huán)保型的機(jī)械制造工藝是指通過(guò)一定的工藝技術(shù)使得一些對(duì)環(huán)境或者人類有影響和危害的物質(zhì),例如:廢氣、噪聲、廢液等,將這些有害的物質(zhì)盡可能的減少或者完全消除,以此來(lái)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。當(dāng)然,在工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候就該全面的考慮環(huán)保因素,提前積極的做好預(yù)防污染的產(chǎn)生,這樣才能更加有效的實(shí)施環(huán)保型的機(jī)械制造工藝技術(shù)。那么,在全面考慮環(huán)保因素的時(shí)候,可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:①減少水的污染,②減少大氣的污染,③減少環(huán)境的污染。
3、節(jié)約資源型的機(jī)械制造工藝技術(shù)
節(jié)約資源型的機(jī)械制造工藝技術(shù)是指在生產(chǎn)過(guò)程中簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)組成、節(jié)省原材料消耗的工藝技術(shù)。例如:通過(guò)提高刀具的壽命,選擇新型的刀具材料,以此來(lái)降低刀具的組成材料的消耗。再如:通過(guò)優(yōu)化毛坯的形狀,減少機(jī)械加工的余量,做到減低原材料的消耗。要實(shí)施節(jié)約資源型的機(jī)械制造工藝技術(shù)應(yīng)從兩方面來(lái)實(shí)施,這兩方面分別是:設(shè)計(jì)、工藝。從設(shè)計(jì)的方面來(lái)說(shuō),可以通過(guò)對(duì)零件數(shù)量的減少和零件重量的減輕,以此來(lái)采用優(yōu)化的設(shè)計(jì)技術(shù),使得原材料的利用率提高。從工藝的方面來(lái)說(shuō),可以通過(guò)對(duì)毛坯的制造技術(shù)、下科技術(shù)的優(yōu)化,以及利用干式加工技術(shù)和、少無(wú)切削加工技術(shù)、綠色切削加工技術(shù)等新型的機(jī)械加工技術(shù)來(lái)減少材料的消耗度。
三、基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝技術(shù)的策略
隨著我國(guó)新技術(shù)和新工藝的發(fā)展,精密鑄造、冷按壓、直接沉積等成型技術(shù)和工程塑料在機(jī)械制造中的應(yīng)用日益成熟,從接近零件形狀向精密成形、仿形方向發(fā)展。那么,基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝技術(shù)的策略可以分為以下幾點(diǎn):
①干切削技術(shù)。總所周知,材料切削是一種常規(guī)的機(jī)械制造工藝,一般都是在有切削液的條件下的濕切削??墒沁@種濕切削技術(shù)會(huì)有環(huán)境污染的問(wèn)題,而且費(fèi)用還要高于刀具的費(fèi)用,這不符合綠色制造的理念,因此,倡議使用干切削技術(shù)來(lái)實(shí)施機(jī)械制造。
②冷輾擴(kuò)技術(shù)。隨著數(shù)控和比例技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,冷輾擴(kuò)技術(shù)由原先只能做到輾擴(kuò)和成型技術(shù)的,發(fā)展到了達(dá)到高精度要求的冷輾擴(kuò)技術(shù)。
③金屬粉末的未注射成型工藝。金屬粉末的未注射成型工藝是指將傳統(tǒng)的粉末冶金工藝和塑料成型的工藝相結(jié)合而成的新型工藝。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工工藝;綠色制造工藝;綠色加工方式
中圖分類號(hào):TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展、人口數(shù)量的急劇增加,給地球帶來(lái)了巨大的負(fù)擔(dān),全球生態(tài)環(huán)境也遭到嚴(yán)重的破壞,各類能源資源在不斷減少,有些資源甚至出現(xiàn)枯竭,這樣的問(wèn)題對(duì)人類的生存與發(fā)展帶來(lái)了巨大的威脅。
綠色制造是一種現(xiàn)代化的制造方式,這種制造方式充分考慮到制造業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞以及對(duì)能源資源的使用效率。綠色制造要求產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、銷(xiāo)售以及使用的整個(gè)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用,使資源的利用率達(dá)到最高程度,將環(huán)境破壞的程度降低到最小范圍。其中,綠色制造技術(shù)的基礎(chǔ)是綠色制造工藝技術(shù),使用綠色制造工藝技術(shù)能夠?qū)U物以及有害物的排放率降到最低.并使加工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的破壞降到最小。綠色制造工藝技術(shù)節(jié)約資源,使能量的損耗降到最低,從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量提高,產(chǎn)品生產(chǎn)的成本降低,達(dá)到提高企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
1綠色制造加工工藝的概念
由于工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)全球不可再生資源的廣泛使用,對(duì)人類未來(lái)的生存、發(fā)展帶來(lái)了危機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,就需要對(duì)科學(xué)的工藝技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā),用新的制造工藝技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制造工藝技術(shù)。綠色制造工藝技術(shù)是一種以傳統(tǒng)的工藝技術(shù)為前提,實(shí)現(xiàn)資源合理、高效的利用,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,并降低對(duì)環(huán)境的污染,和材料使用科學(xué)化、并利用表面技術(shù)以及控制技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行制造加工的技術(shù)。它的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)資源的合理使用、成本的降低、環(huán)境的保護(hù)。依據(jù)不同的目標(biāo)可以將綠色制造工藝分為三類,分別是低物耗綠色工藝技術(shù)、廢棄物少的環(huán)保型工藝技術(shù)以及低能耗綠色工藝技術(shù)。
2綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)用情況
2.1采用干式切削技術(shù)
干式切削技術(shù)是一種為保護(hù)環(huán)境、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,不使用切削液,而是在無(wú)冷液條件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行切削加工的切削加工的技術(shù)。干式切削加工方式有多種,比如干車(chē)削、干銑削、干鉆削以及干式齒輪加工等。其中,干車(chē)削是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用最多的一種方式,在對(duì)絲杠進(jìn)行加工時(shí),首先在較軟的工件上加工出螺紋,然后將有螺紋的工件淬硬,之后再逐件進(jìn)行精細(xì)打磨。
2.2采用MQL的準(zhǔn)干式切割技術(shù)
純粹的干切削技術(shù)對(duì)于一些加工方式、工件材料組合在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn),因此出現(xiàn)了極微量技術(shù)。MQL是一種將極少量的切削油和存在一定壓力的壓縮空氣混合并油霧化的技術(shù),之后將其噴灑在切削區(qū),使得刀具和切屑與刀具、工件的接觸部分光滑,從而減少摩擦并預(yù)防刀具上粘有刀屑,同時(shí)對(duì)切削區(qū)進(jìn)行冷卻,有助于刀具的排屑,使得切削加工的條件得到顯著的提高。
在使用MQL時(shí),應(yīng)該選擇對(duì)人體健康無(wú)害的脂油或是植物油,其使用量較少,通常每小時(shí)使用十幾到幾十毫升,機(jī)械加工之后工件、刀具以及切屑都處于干燥狀態(tài),所以使用MQL的切削工藝又叫做準(zhǔn)干切削工藝。準(zhǔn)干切削工藝不但能夠?qū)崿F(xiàn)加工要求,又能降低切削液的使用費(fèi)用,是一種能夠?qū)崿F(xiàn)與干切削相同目標(biāo)的切割方式。
2.3采用成形工藝技術(shù)
成形工藝技術(shù)中主要包含精密下料、精密鑄造、精密鍛造、精密軋制、冷擠壓以及粉末冶金等工藝技術(shù)。其中精密剪切下料工藝,能夠有效地提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率以及加工材料的使用率。在零件形狀比較復(fù)雜時(shí),可以采用冷擠壓技術(shù),冷擠壓技術(shù)能夠?qū)⒉牧系氖褂寐侍岣叩?0%,并且材料的生產(chǎn)率和精度都比較高。
2.4采用優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)
優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)主要有兩種,分別是離子束輔助鍍膜技術(shù)和新型節(jié)能表面涂裝技術(shù)--自泳涂裝。離子束輔助鍍膜技術(shù)通常是在一些耐磨性要求比較高的零件中使用,它能夠使精密儀器和刀具、模具以及航空航天軸承的壽命得到提高。新型節(jié)能表面涂裝技術(shù)是一種水分散體系,它具有無(wú)毒、無(wú)火災(zāi)危害以及不含有機(jī)溶劑的特點(diǎn)。它與傳統(tǒng)的電泳涂裝技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,這種新型技術(shù)能夠節(jié)約能源與材料,涂抹比較均勻,有良好的耐蝕性,是一種無(wú)污染的生產(chǎn)工藝技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的使用,比如在家電、儀表儀器以及汽車(chē)零部件等方面,并且獲得了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
2.5采用水噴射加工技術(shù)
水噴射加工技術(shù)又叫水刀加工技術(shù),通過(guò)超高壓水射流以及混合于其中的磨料對(duì)各類材料進(jìn)行穿孔、表面去銹以及切割等方面的加工,水噴射加工技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生火花、煙塵以及有毒氣體,不會(huì)對(duì)空氣造成污染,加工件不會(huì)發(fā)生熱效應(yīng),并且水資源能夠重復(fù)利用。
2.6采用風(fēng)冷卻切削技術(shù)
干式加工作為綠色制造工藝中的研究重點(diǎn),在一定情況下,沒(méi)有進(jìn)行冷卻處理是很難實(shí)現(xiàn)干式加工的,還必須對(duì)刀具進(jìn)行與冷卻。
風(fēng)冷卻切削技術(shù)是指使用除濕器將空氣供給源的空氣水分排出之后,并將其送入空氣冷卻器中進(jìn)行冷卻,使溫度降至零下30℃,之后再通過(guò)絕熱管的風(fēng)嘴將冷風(fēng)輸入到切削的部位,并且在切削的地方噴灑少量的脂油或無(wú)害植物油,避免切割面出現(xiàn)生銹。在風(fēng)嘴的對(duì)面有安裝收集廢屑和風(fēng)塵的裝置,通過(guò)該裝置內(nèi)的過(guò)濾器將切屑過(guò)濾掉。
結(jié)語(yǔ)
在機(jī)械加工中使用綠色制造工藝已經(jīng)成為世界工業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì),在人類的可持續(xù)發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,綠色制造工藝將顯示出它的優(yōu)勢(shì)。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高,在制造業(yè)中實(shí)行綠色制造加工工藝符合人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的價(jià)值觀念。因此,綠色制造工藝在機(jī)械加工中的使用前景十分廣闊,制造業(yè)的相關(guān)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)綠色制造業(yè)的的重視程度,并提高綠色制造工藝技術(shù)的使用頻率。
參考文獻(xiàn)
[1]韓圣武.淺談綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2008(33).
在當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問(wèn)題一體化的背景下,為了加深企業(yè)社會(huì)責(zé)任意識(shí),提高企業(yè)市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展競(jìng)能爭(zhēng)力,通過(guò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型、制度管控、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)改革,從而減少企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗,加速實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展共同進(jìn)步的目標(biāo)已成各國(guó)的一致共識(shí)。而制造業(yè)中國(guó)當(dāng)今大經(jīng)濟(jì)體系下的支柱產(chǎn)業(yè),其發(fā)展可直接影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈,所以制造業(yè)是否具有綠色屬性對(duì)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有極為重大的意義。
“十三五”期間國(guó)家針對(duì)我國(guó)制造業(yè)提出“中國(guó)制造2025”這一目標(biāo),其中明確提出要積極構(gòu)建綠色制造體系,走生態(tài)文明的發(fā)展道路,支持企業(yè)開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品、創(chuàng)建綠色工廠、建設(shè)綠色工業(yè)園區(qū)、打造綠色供應(yīng)鏈、壯大綠色企業(yè)、強(qiáng)化綠色監(jiān)管和開(kāi)展綠色評(píng)價(jià)工作。《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016- 2020 年)》、《綠色制造工程實(shí)施指南(2016-2020 年)》進(jìn)一步對(duì)綠色制造實(shí)施工作進(jìn)行了詳細(xì)的定義,確定了制造業(yè)綠色化的實(shí)施路徑,并逐步按階段開(kāi)展綠色制造評(píng)價(jià)工作,可以說(shuō)在未來(lái)的生產(chǎn)工作中,是否具有節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的意識(shí)將對(duì)企業(yè)的生存起著決定性的意義。
那么如何成能為綠色供應(yīng)鏈企業(yè)呢?根據(jù)國(guó)家工信部的綠色供應(yīng)鏈評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)評(píng)分要求分析,主要是需要企業(yè)將綠色制造、產(chǎn)品全生命周期綠色化管理理念融入整體管理體系,識(shí)別產(chǎn)品生產(chǎn)上其各個(gè)階段的綠色屬性,對(duì)企業(yè)供應(yīng)鏈管理上采購(gòu)、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、物流體系及回收實(shí)體過(guò)程進(jìn)行有效的管理,以減少物料、制造、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用及回收過(guò)程的資源消耗、環(huán)境污染和對(duì)人體的健康危害,提高可回收資源的循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)供應(yīng)鏈的綠色化和可持續(xù)發(fā)展。
綠色建筑 綠色冶金技術(shù) 綠色經(jīng)濟(jì) 綠色發(fā)展論文 綠色化工論文 綠色金融論文 綠色消費(fèi)研究 綠色化學(xué)教育 綠色環(huán)保建筑設(shè)計(jì) 綠色低碳設(shè)計(jì) 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀