機械加工制造中的綠色制造工藝

謝偉東+常新平

摘 要：我國的經濟發展離不開機械加工制造業的發展。在傳統的機械加工制造業中，由于加工技術的落后以及思想觀念上對可持續發展的不重視，在企業的效益和環境保護上出現了很多不良后果。因此，大力發展綠色制造業是我國機械加工制造業的首要任務，而綠色制造工藝是綠色制造的核心問題。提高綠色制造工藝決定了綠色制造業的蓬勃發展，對能源節約和環境保護有著極大的幫助。為此，本文將圍繞著綠色制造工藝展開探討，并給出一些建議。

關鍵詞：綠色制造工藝；機械加工制造；可持續發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.204

綠色制造工藝是綠色機械加工制造中的核心手段，是為加工制造業帶來革命性發展的主要方法。綠色制造工藝的主要目標是為了在加工制造過程中節約成本、降低能源消耗并減少環境污染。因此，從這個概念上來講綠色制造工藝可以分為三類：節約資源型工藝、低能耗型工藝和環境保護型工藝。這三種綠色工藝在制造過程中各有優劣，企業應該根據在加工制造中的主要矛盾靈活、合理的選擇使用或者結合使用，以此提高企業制造效益，推進可持續機械加工制造業發展。

1 節約資源型工藝

節約資源型工藝主要是從兩個方面入手減少資源損耗，一是減少切屑的加工技術，另一是減少加工余量的加工技術。首先，少無切屑加工的新技術、新工藝的發展日漸成熟。在當前的技術發展中，精鑄、冷擠壓等成型技術和工程塑料在機械制造中的應用越來越成熟，產品成型從近似成型到凈成型發展。許多的制造成型件已不在需要進行進一步的機械加工就可以直接進行使用。與傳統的毛坯制造過程相比，這不僅減少了能源消耗和生產資源消耗，還減少了制造周期和制造成本，使得企業在減少生產花費的同時提高了生產效率，對企業提高競爭力有著極大的幫助。因此，少無切屑的加工技術在機械加工制造業中的應用越來越廣泛，尤其適合于加工異形孔類零件、端面爪齒件、齒輪花鍵、臺階軸類件以及類似零件。

另外，減少加工余量的加工技術也是節約資源型工藝的主要發展方向。在一些舊的加工工藝中，制造出來的零件毛坯較為粗糙，需要進行進一步的機加工。在機加工過程中，加工余量較大，不僅造成了原材料的浪費，而且生產效率較低，生產成本增高。因此，采用新的加工工藝減少生產余量很有必要。先進的加工工藝比如高速切削技術能夠有效的減少加工余量。在加工中，提高切削的速度，切削力下降，工件的變形小，可以保證加工余量的減少。在目前的實際工藝中，航空工業的鋁的薄壁件加工中，已經可以達到切出厚度為0.1毫米、高為幾十毫米的成型曲面。

2 低能耗型工藝

采用低能耗型工藝能有效節約能源減少資源的浪費，尤其在當前全球礦物資源減少和石油價格波動的背景下，低能耗工藝對發展可持續經濟有著重要意義。低能耗型工藝的創新可以從三個角度切入：能源節約、技術節能和管理節能。能源節約是指在加工制造過程中，盡量減少傳統的石油和煤炭的使用，積極采用可再生能源比如電能和其他新能源。這些能源可再生且無污染，對企業的發展和環境的保護有著極大的好處。企業應該大力發展清潔能源的使用設備，并做好能源節約工作。

技術節能是指在加工制造過程中采用先機的技術提高能源的利用率。比如在傳統的工藝中，由摩擦力帶來的能源損耗是巨大的。而先進的工藝例如MQL潤滑的準干式切割工藝的應用就能有效的減少摩擦力，避免能源浪費。在加工制造中，企業要積極地對新工藝進行研究和使用，降低能源的損耗和成本的浪費。

管理節能是指企業要加強能源管理工作，及時地對設備和加工過程進行監控和管理，對能源的浪費有效的做出應對措施。杜絕在加工制造過程中出現跑電、漏電等情況的出現，避免設備出現空車運轉和長時間處在待電狀態的情況發生。企業只有及時做好能源管理工作，才能從每一個細節降低企業成本提高企業效益。

3 環境保護型工藝

在傳統的機械制造中，帶來的環境污染是一個急需解決的問題。主要的環境污染主要是大氣污染、水污染以及其他污染等。這些污染問題不符合我國經濟發展的根本需求，在發展過程中不滿足我國可持續發展的要求。因此，積極采用新的制造工藝減少工業污染是當前機械加工制造業發展的主要目的之一。首先，企業應該在制造過程中采用綠色工藝減少大氣污染。減少大氣污染最有效的方法是減少化石燃料的使用，在生產中采用電能、太陽能、天然氣等新能源作為主要的能源方式。

其次，機械制造業要減少工業廢水的排放，發展新技術對工業廢水進行有效的處理。但在當前的實際情況中，工業廢水中主要包括含油廢水、含酸（堿）廢水、電鍍廢水和洗滌廢水等，這些廢水處理難度較大，處理成本較高，綜合防治是現階段處理廢水較為有效的措施。

另外，除了大氣污染和水污染，機械加工制造中還存在著其他污染，比如說振動污染、噪聲污染、熱污染、射頻輻射污染、光污染等其他污染，針對這些污染企業應該積極進行研究先進技術，解決這些待解決的問題。

最后，熱處理過程是當前加工制造業中能耗最高、污染最大的工藝之一，在綠色制造工藝中，應減少需要熱處理的材料使用或者不使用熱處理材料。選用熱軋或冷拔狀態即可達到性能要求的材料，以此減少能源的損耗和環境的污染。

4 總結

總而言之，綠色制造工藝是摒棄了傳統工藝中資源浪費、能源損耗和環境污染的一種新工藝。綠色工藝是綠色機械加工制造的核心，是現代企業降低生產成本、提高企業效率并保護環境的前提條件。只有積極的推廣綠色工藝在加工制造中的使用，我國的加工制造業才能迎來革命性的發展，我國經濟的發展才能在友好的人地關系中大步向前。

參考文獻：

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作者簡介：謝偉東（1967-），黑龍江齊齊哈爾人，教授，研究方向：機械制造。