淺談綠色制造理念下的機械制造工藝

秦志光

（西南交通大學，四川 峨眉山 614202）

綠色制造又被稱作面向環境制造或者是環境意識制造，是指在機械制造過程中，系統、合理的考慮到生產制造對環境的影響，以及對資源使用效率的現代制造模式。總的來說，綠色制造的最終目標是實現產品從生產設計、生產制造、包裝運輸、使用直至報廢處理的整個產品的生命周期過程中，做到對環境產生的負面影響最小，對資源的使用效率最高，在實現企業經濟效益最大化的同時，實現其與社會效益最優協調組合。

1 綠色制造概述

在綠色理念之下的機制生產制造的核心內容就是：在產品的生產制造過程中，采用清潔能源以及綠色材料等，通過合理、科學的綠色設計，生產和制造出綠色產品，并最終形成一個可持續性的生產以及消費的綠色模式。一般來說，綠色制造主要是由產品生產制造過程中的綠色設計、清潔生產以及綠色再制造等三部分組成的。

2 綠色機械制造工藝類型

2.1 節約資源型的工藝技術

在產品的生產制造過程中，大量的消耗和使用原材料，特別是屬于不可再生資源的金屬材料，不僅不利于降低生產成本，也不符合我國可持續發展的戰略思想，所以機械制造工業在產品的生產制造過程中，應積極推廣和應用資源使用率高的綠色生產工藝技術。具體表現在以下幾個方面：

（1）綠色材料

在生產制造過程中，產品的設計以及生產制造應該盡可能的選擇使用性能較好，能和環境有較好協調性的原材料。因此，可以通過改善和優化機電產品的生產功能，簡化其內部結構，減少使用材料的種類，選取容易加工的原材料。此外，在生產制造過程中，盡量選用能耗較低，對環境污染較少的原材料，同時，對可再利用的原材料應盡量做好其回收和再利用工作。

（2）少無切削加工技術

在當前的機械生產制造中，通過利用精確成型的生產方法來制造機器零件的工藝，被稱作少無切削加工。現階段，隨著生產制造的新技術以及新工藝的不斷發展和成熟，在產品的生產制造過程中，精鑄、擺輾等新技術以及相應的工程塑料技術在產品的生產制造過程中已經得到很好的應用和發展，而且從已經從近似成型逐漸向凈成型的方向轉變。在生產過程中，部分已經成型的零部件已經不需要經機械加工，就能直接使用。這樣不僅節省在生產制造過程中對傳統毛坯機械加工時所消耗的能源、物料，也在一定程度上大大降低產品的生產制造周期以及生產成本。

（3）節水制造技術

水作為一種資源在產品的機械生產制造過程中有著非常重要的作用。但由于我國的水資源分布不均，相比南方，我國北方的水資源比較匱乏。因此，基于可持續發展以及綠色制造的基本理念，在產品的生產制造過程中，應積極探索和研究節水制造的新技術以及新工藝。

（4）新型刀具材料

在產品的生產制造過程中，盡可能的減少對刀具材料的消耗，特別是對那些復雜、造價昂貴的刀具材料的磨損消耗。在綠色制造理念下，降低對物料的磨損消耗也實現綠色機械制造的有效途徑。在生產過程中，可以使用新型的刀具材料以及應用和發揮在那涂層刀具來實現降低對刀具的磨損消耗。

（5）回收利用

在產品的綠色設計與生產制造過程中，應重視對已報廢的機械產品的回收再利用。對已報廢的機械產品進行回收再利用，使得在產品生產制造過程中，物料的運行模式已經從傳統的開環式轉變成為部分閉環式。在這個環節中生產制造商可以對部分元器件進行選擇、回收以及再利用的處理。

2.2 節省能源的工藝技術

（1）技術節能

通過對生產制造以及加工技術進行改良、創新，來提高對產品生產加工過程中對能源的使用效率，比如使用節能型的電機、新型的數字機床等。同時，將那些結構老舊，且能量消耗較大的機械設備及時淘汰。

（2）工藝節能

在產品的生產加工過程中，對傳統且能量消耗較大的生產加工工藝進行改良創新，或者直接引用比較先進的新工藝或者綠色新工裝。

（3）管理節能

在產品的生產加工過程中，加強對能源使用的管理，對生產加工設備的負荷、進行定期的檢查和維修，以消除其漏、滴、冒等能源浪費的現象。此外，在生產加工過程中，應盡量避免空車運轉的情況。

（4）合理利用新能源

在產品的生產加工過程中，合理利用回收再利用技術，實現對部分元器件的再利用。同時，在生產產品或者產品加工時，使用污染較小的新能源，在減少環境污染的同時，有效的降低生產成本。

2.3 環保型工藝技術

簡單來說，產品在生產制造過程中，其實就相當于一個輸入與輸出系統。當系統在運行過程中輸入所需要素時，系統對這些要素進行生產加工，輸出最終產品。不過在輸出產品時，還會輸出一些對周圍環境以及操作人員造成危害的物質，比如廢氣、廢液、廢渣等。而所謂環保型工藝技術是指在產品的生產加工過程中，通過使用一些工藝手段，盡可能的消除或者減少在輸出產品時，輸出的對人或者環境造成危害的物質，以切實提高系統的運行效率。

3 綠色制造工藝的開發策略

（1）使用電子技術對舊機床進行改造創新

在產品的生產加工過程中，對舊機床進行改造、創新的目的主要在于提高機床生產效率以及加工精度，降低操作者的勞動強度，增加機床的使用功能，并在一定程度上，提高機床的工作穩定性以及自動化程度。在改造創新過程中，經常使用到的電子技術主要有：PLC技術、數據技術、數顯技術以及變領器調速技術。

（2）干切削技術

所謂干切削技術是指在對材料進行加工切削時，無需使用切削液。在對材料進行生產加工時，傳統切削液的冷卻、潤滑等作用已經被刀具設計和制造等其他方法所替代。在產品的生產加工過程中，對原材料進行切削是常見的機械加工工藝，一般情況都是濕切削。經過實踐證明，在對材料進行切削時，所使用切削液的費用已經超過了切削刀具的費用。此外，使用濕切削加工工藝還會環境造成一定的污染。

在產品的生產制造以及加工過程中，綠色設備已經逐漸開始向著與環境相協調以及低能耗的方向轉變。現階段干式切削加工機床以及強冷風磨削機床已經逐漸應用和推廣開來。在其生產加工過程中，綠色設備有效的縮減了機床材料的使用量，而且優化、改良了機床機構，進而提高了機床使用效率，同時，在產品的生產加工過程中，也有效的降低了對生產環境的破壞。

（3）冷碾擴技術

在以往的產品生產加工過程中，冷碾擴技術只能實現產品的輾擴以及成型，無法實現產品對精度的要求。而隨著比例技術以及數控技術的發展、成熟，再加上材料性能的不斷改進、創新，冷輾擴工藝已經得到了很好的發展和應用。

4 結束語

在工農業生產過程中，綠色制造理念的應用和推廣,不僅能夠有效的降低生產對環境的污染，而且在一定程度上，也能有效的降低生產成本，同時為企業的可持續發展提供一定的支持。因此，這就要求我們要做好綠色理念下生產機械制造工藝的研究和探索工作。

[1]胡興志，程云鳳.綠色制造是我國制造業發展的必由之路[J].華北科技學院學報，2009，(02):36-37.

[2]儲開宇，范孝良.21世紀綠色制造的生產模式及發展趨勢[J].煤礦機械，2009，(11):1-2.

[3]文 鋒，劉素香，張 華.綠色制造中的并行工程[J].湘潭礦業學院學報，2009，(01):52-56.

[4]朱佩巧.按綠色制造理念改革機械專業課程的教學內容[J].機械職業教育，2009，(09):32-33，36.