機械加工工藝規劃以及制作技術的探討

林世東

（哈爾濱哈暖環境工程設備有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070）

機械加工是典型的制作過程，是將半成品或者原材料加工成需要的尺寸與形狀，是資源與能量損耗的過程，在制作的過程中會產生大量的噪音，污染、廢棄等不同程度的污染。因此，實現綠色機械加工是具有廣闊的發展前景的，針對目前國內外研究現狀及綠色制造的情況，本文面向機械加工工藝規劃的制作技術進行分析。

1 機械加工工藝的概述

機械加工一定要遵循機械制造工藝學的方法與原理，結合具體的情況確定采用的工藝，目前，機械加工工藝可以分為工序卡片與工藝過程卡片兩種。所謂的工藝規程是指規定零件或者機械產品的操作方式及制作工藝過程的文件。而機械加工工藝規程則是零件機械加工工藝規程為現場生產指揮提供了依據，為新產品投產前，實施生產準備與技術準備的依據，為新建、改建、改建的依據，是機械加工過程的主要技術文件。機械加工工藝規程主要是由2個方面的內容：擬定各道工序及工藝路線的詳細操作。

2 機械加工工藝規劃制作體系

2.1 綠色制造技術的結構體系

其主要關系到產品的完整生命周期。該產品周期包括選料，產品設計及加工、包裝、裝配、使用等過程，同時也包含生命結束的管理、拆卸、回收與再制造。綠色制造是需要考慮到整個生命周期的，尤其是對環境的影響及能源損耗問題嚴重，而且要堅固到經濟與技術的因素，實現經濟效益與社會效益的雙贏。

2.2 機械加工的綠色制造研究狀況

與傳統的制造相比，綠色制造涉及面較多，可以將其研究分為三類：減少有害物質的使用技術、預防污染工藝及面向環境設計技術。根據制作活動的區別，可以將其分為基礎生命周期、基于產品技術和基于生產過程技術。如下圖1所示。

圖1 制造體系的綠色制造技術體系

從這一框架，我們可以看到，綠色制造有以下幾點優勢：資源消耗較小；環境污染指數降低。同時我們可以看到面向環境極小化及資源損耗整體決策問題在進行加工的過程中會出現決策問題，包括模具、機床選擇、工藝方案、切削液、冷卻液的選擇等等。

3 優化綠色機械加工制作工作過程的規劃措施

從上文中我們已經看到，綠色機械工工藝規劃是具有傳統機械加工所不具備的優勢，而且在未來具有廣闊的發展空間，下面就對其工藝過程的優化進行分析。

3.1 優化綠色制造工藝參數

在進行綠色制造工藝過程規劃過沉重，參數的優化是一個關鍵性的技術。通過對零件加工工藝參數的優化，達到當前所提倡的了低碳節能目標。一般情況下，工藝參數的優化主要是針對制作加工的工藝，在該工藝實施的過程中，讓加工過程可以優化進行。在加工零件的過程中，與加工工藝相關的參數，包括切削液類型，刀具種類等等，都會影響到加工的質量及環境污染、噪聲及加工質量等等。

3.2 優化綠色制造工藝的路線

選擇最佳的工藝路線是工藝設計合理的主要組成部分，也是工藝過程設計中最難把握的一關，但是其對產品質量，資源節約及降低產品等方面都有著本科替代的影響，同時還包括對環境質量的影響等等。在過去，選擇最佳的工藝路線一般采用生產效率及加工成本為基本的因素，缺乏對資源的利用及環境保護方面的考慮，因此導致環境污染情況嚴重，資源利用效率很差，影響機械加工的長遠發展。

3.3 運用多機床、多工件節能型調度優化工藝

要想達到預期的優化目標，就不能從單一的角度著手，要考慮到各方面的因素，當然不能忽略機床設備的資源優化，與其他的優化工藝相比，機床設備的優化是切實可行且最為簡單有效的方法之一。在實際的機械加工生產過程中，一般都是多機床多工件共同工作，完成加工任務，同一加工方法可以在不同的機床上進行加工。而且即使是同一臺機床也會存在不同的規格與型號。機床與工件的不同組合方式，對生產環境的影響及資源損耗情況明顯是不同的，產生的效果差距也很大。依靠機床與工件科學的安排與調度，能夠實現有效節約機械加工系統的總體能量損耗。

4 機械加工制作的評價方式

一般情況下，評價系統的機械加工工藝運用的成本最低，效率最好及利潤最大化的依據。但是隨著機械制造業的可持續發展要求不斷增多，過去機械加工企業追求的內在經濟效益單一目標模式發生了根本性的變化，開始注重社會效益與經濟效益和環境效益的協調，是多目標的發展方向。一些文獻采用能源屬性、資源屬性、環境屬性、宜人性、經濟性、設備維護性和綠色管理7大類指標進行綠色制造評價，也有一些文獻將經濟性、綠色性和整體性作為評價指標。文中面向綠色制造的機械加工工藝方案評價目標體系選擇了5個主要因素，即質量（Q↑）、時間（T↓）、成本（C↓）、環境影響（E↓）、資源利用率（R↑）。該評價指標體系如下圖所示。

圖2 機械加工綠色制造工藝評價指標體系圖

結語

綜上所述，對機械加工工藝規劃制造技術進行了詳盡的分析，依據機械加工工藝規劃的要求與概念，構件了新的研究體系，分析了機械加工工藝規劃中對資源及環境的影響，實現可對機械加工工工藝規劃及制作技術的提高。

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