關于綠色制造技術在機床全生命周期中的應用

凌天白上海大學機電工程與自動化學院，上海　200072

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關于綠色制造技術在機床全生命周期中的應用

凌天白
上海大學機電工程與自動化學院，上海200072

摘要目前機床在制造以及其使用中存在一定的污染問題和資源浪費現象，本研究對其原因進行探討并對目前該技術在行業領域中的發展狀況。研究進一步從設計流程、選材、使用過程以及回收再創造整個流程進行探討，并對該流程中使用的綠色制造技術進行探討，分析其使用過程和產生影響。

關鍵詞綠色；制造技術；機床；全生命周期

目前全球經濟發展的同時也伴隨一定的環境污染問題，包括資源的過度掠奪和使用都為人類帶來無法彌補的環境問題，基于可持續發展理念，綠色制造技術成為人類改變工業領域污染邁出的重要一步。綠色制造技術是指生產產品在設計理念、制造流程、外在裝飾方面都遵循綠色環境和可持續循環利用的理念，同時產品在運輸的過程中也應減少對環境的污染，產品使用以及回收都應使生態效益與經濟效益并重，最大限度保護環境，減少污染，這就是綠色制造的核心主題，也是目前工業發展的必由之路。

機床制造就是將毛坯轉換為工業零件的過程，而這一制造過程不僅會造成能源消耗，也會產生一定的污染物，對環境造成污染。因此許多研究者開始關注綠色制造對這一主題，試圖減少機床生產而帶來的環境污染。但目前關于這一方面研究還較少，因此本研究以綠色技術為主題，分析機床生命周期中如何更好使用綠色制造技術。

1　綠色制造技術

由于環境污染帶來的危害日益加重，人們開始意識到綠色制造技術對工業生產和工業轉型的重要性。工業生產在創造財富，提供消費的同時也應該保持環境的協調。綠色制造技術的內涵就是將財富、消費與環境三者結合，協調發展。綠色制造技術所涉及的領域不僅是其制造過程也包含環境和資源問題，不僅要減少制造過程對環境的影響，也要降低過程中對資源的消耗。綠色制造技術是在可持續發展的主題下，實現經濟利益的優化以及環境問題的優化雙重目標。

2　綠色制造技術下的機床制造

綠色制造技術堅持的是可持續發展理念，因此在機床設計、生產過程改進、機床選用、機床制造和機床回收利用等方面進行綠色優化和生態化設計，從機床制造的微觀細節出發實現資源優化。

2.1綠色生態機床的設計理念

綠色生態機床的原材料是可再生材料，不僅從原材料的角度出發，同時也在機床的質量和體積考慮，在保證機床質量的基礎上通過減輕其體積和降低功率以減少機床消耗，從而減少各種污染廢棄物，以便資源的進一步回收。采用“二八原則”首先機床的80%材料用于保障機床的剛度，另外的材料則用以保障機床的有效運轉。而前文提及的可再生材料主要是指一些礦物和人造材料以及復合材料等保障機床的質量同時也降低損耗，并且穩定性以及抗震性都較好。

2.2綠色生態機床的加工過程

由于機床在加工過程中的切削需要一種工業冷卻液（又被稱為冷削液）。而該種工業原料的采買、存貯、使用以及處理等都需要專業技術和物流系統，因此產生大量費用，并且占到生產成本的是1/10。同時對于工業冷卻液的使用不當會對環境造成更大程度污染，為了避免污染而產生的處理費用較高。因此綠色制造技術使用MQL技術，即使用干切削和減少冷卻潤滑液的使用頻率，保障生產過程中的綠色環保性。其優點在于降低生產成本以及保護環境；但其弊端是對工業技術的精確度要求較高同時由于缺少潤滑和冷卻因此對于應用領域也大大限制了。

2.3綠色生態機床的選用

綠色生態技術下的機床選用主要是兩個原則：一是該設備的綠色環保性，材料是否是可持續再生材料；二是加工過程中是否注意綠色環保性，在現有的資源下零件生產加工是否注意到環境保護性。綠色制造技術最為關注的是機床的質量以及環境的保護，但目前關于這方面的文獻研究較少，研究中關于機床選用方面的介紹，是利用灰色關聯分析以及層次分析等方法，對單個零件的選擇進行分類介紹。因此關于綠色生態機床的選擇研究需要進一步加深，促進綠色制造業的機床生產。

2.4綠色制造機床的再生產

綠色制造機床的再生產是指資源的回收再利用過程，同樣秉持節能環保的理念，使用科技手段，以改進材料性能，使其再次投入使用，不僅降低成本，也實現了節能節材的目標。材料的再生產在學科領域被稱之為再制造工程學科，不僅涉及到材料科學、機械工程學、管理學、環境學等眾多學科，進而融合成為新興學科，包括產品設計、制造、質量控制以及物流管理等眾多

程序。

2.5綠色制造機床的回收利用

綠色理念下的機床回收是指將廢棄機床拆卸回收以減少和避免對環境造成污染。機床的回收需要注意兩個要點：一是回收的材料選擇問題，回收材料種類要少，以便拆卸和分類減輕工作量；回收過程中盡量是相同和相容材料以便收集整理；容量小的材料也是較好選擇，因為這類材料處理過程建議且污染少；回收中要避免收集或較少收集有毒和有害的材料，可再生材料也有利于降低成本節約資源。

3　結論

機床作為機器制造的基礎，也被稱之為“工作母機”，其功能效用在制造業是不言而喻的。綠色制造技術對于制造業改造使其技術水平得以提高，同時機器的環保效益大大增強。將綠色制造技術運用于機床的整體設計、制造、使用以及回收等過程，其經濟效益也是非常可觀的本文從機床制造的生命周期角度進行探討，以便后期進行深入研究。

參考文獻

[1]賈育秦，王培霞，閻獻國.面向綠色制造的機床全生命周期開發技術[J].制造技術與機床，2000，12：20-22，3.

[2]王秋蓮.機床行業綠色制造模式及支持技術研究[D].重慶大學，2009.

[3]趙中敏.基于生命周期的機床綠色制造關鍵技術研究[J].精密制造與自動化，2014，1：1-3.

中圖分類號TG6

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）155-0086-01