曹永樂 中國空空導彈研究院
綠色機械加工技術的應用與發展研究
曹永樂 中國空空導彈研究院
隨著我國環境污染日益嚴重,人們對于環境污染也越來越重視。機械加工作為傳統的加工技術,在加工生產過程中如何實現綠色環保也成為人們研究的重點。在本文中首先對綠色機械加工技術的具體應用展開分析,然后在此基礎上探討了其進一步發展,希望能夠通過本文的分析研究,對綠色機械加工技術的進一步發展起到促進作用。
綠色 機械加工技術 應用 發展
隨著當前我國工業化進程的不斷加快,其帶來的環境問題也日益嚴峻,綠色機械加工技術的應用于研究也越來越受到人們的重視。綠色機械加工技術能夠有效促進當前機械加工生產的可持續性發展,降低對環境造成的污染和破壞。
當前我國在綠色機械加工技術的應用上已經取得較大的進步,在生產過程中從設計、材料選用、成型技術以及切削加工等方面融入綠色環保概念,從而實現機械加工的綠色環保。
(一)綠色設計方案
當前生命周期設計、模塊化設計與可拆卸性設計是較為常用的幾種綠色設計方案,其中生命周期設計是以環境保護、產品性能、機械產品成本需求等方面為基礎的設計理念,其中包含產品回收、產品代替、污染物處理及再利用成本等問題;模塊化設計需要對產品功能、產品模塊重新組合等進行綜合考慮,不僅可以實現產品更新換代,同時零部件充分利用的效率也能得以提高;可拆卸性設計主要是指確保產品功能不受到影響的情況下有規律的拆卸,具體針對產品生產后期維護與產品再利用設計。最后,還要建立綠色機械設計的數據庫,數據庫建成后稅人員即可將機械設計制造中用到的數據存儲其中,以便以后的工作中可以進行查詢,為綠色設計提供理論基礎。
(二)綠色材料的選用
在綠色設計中材料是主要內容,機械設計制造中應首選健康、環保的材料,對材料與材料之間的相容性、材料的安全性及經濟性進行綜合考慮,同時還要分析材料可能會對環境造成的影響。傳統機械制造產品材料的主要物質有鉛、汞等,這些化學物質會造成嚴重的環境問題,同時對人體健康也存在威脅,產品使用報廢之后其回收利用率也比較低。為了實現綠色機械制造的目標,必須從源頭開始抓起,謹慎選擇機械制造材料。具體來說,機械水綠色選材應注重產品需求基本性能的滿足,切實保證材料的可用性,注意選擇一些耐腐蝕性、抗沖擊性及高溫性能較強的材料,避免選用有毒有害材料。此外,材料管理工作也是非常重要的,在這部分工作中應仔細審核材料性能,按照材料不同功能分類管理,材料真正投入應用之后進行動態管理,及時回收并對其產生的副產品、廢棄物等進行有效回收應用。
(三)選用先進的成型技術
快速原型制造技術,該技術主要利用快速成型機,借助三維CAD數據,基于一層層材料堆積成為實體原型,該技術與傳統技術截然相反,在沒有任何磨具、道具甚至工裝夾具的情況下,即可準確、快速的形成三維零件或實體。所以不僅可以降低制造成本,同時還能有效減少對環境造成的污染,快速提升產品樣件的加工速度。
(四)綠色切削加工技術
機械加工過程中,切削液是主要的污染源,據相關研究分析顯示,零件制造的1/6成本為切削液,如果綠色切削技術可以得到很好的應用,那么切削液的問題將會得到很好的解決。所謂綠色切削技術實際上是一種綜合考慮資源問題、環境問題的加工技術,要求在加工產品的過程中從最大程度上利用資源,同時使生產過程中對環境造成的污染降低到最小。當前有關綠色切削的研究主要在綠色濕式切削、干式切削及低溫切削等方面集中。從目前的情況來看,綠色切削加工技術的應用具有一定可行性,但是切削液的研制、應用及凈化處理等都是急需探索和解決的問題。
當前在綠色機械加工技術的發展之中,在綠色機械加工液上面的研究相對更為深入,同時也有效促進我國綠色機械加工技術的進一步發展。綠色機械加工液主要由自然降解有機劑、水、冷風等按照一定的步驟制作而成,其使用材料和本身都屬于環保型材料,使用該種綠色機械加工液進行機械加工生產也就是人們常說的微量油膜附水滴加工技術。通過在實際生產加工中對其的應用,發現該綠色機械加工液對當前的環境問題有著較大的改善作用,相信對其進一步研究和推廣,能夠讓傳統的機械加工逐漸朝著綠色機械加工轉變。
綜上所述,綠色機械加工技術在當前的加工生產中已經得到較為廣泛的應用,改善和保護環境的作用也逐漸的顯現出來,在今后的發展過程中還應當繼續加強這方面的研究,使得我國機械加工生產逐漸朝著零污染的方向發展。
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