綠色制造工藝在機械加工中的應用

謝小園

摘要：綠色制造工藝基于節(jié)能、環(huán)保、低碳的加工理念，旨在減少資源浪費、減少環(huán)境污染、實現(xiàn)成本的有效控制，從而提高工業(yè)機械生產(chǎn)的經(jīng)濟效益與社會效益。本文在對綠色制造概念進行分析的基礎(chǔ)上，闡述了綠色制造技術(shù)的關(guān)鍵因素，并對綠色制造工藝技術(shù)在機械加工中的應用進行了探討，以此為綠色機械制造工藝的發(fā)展與應用提供參考。

Abstract： The green manufacturing process is based on energy-saving， environmentally-friendly， and low-carbon processing concepts， and aims to reduce resource waste and environmental pollution and achieve effective cost control， thereby improving the economic and social benefits of industrial machinery production. Based on the analysis of the concept of green manufacturing， this paper expounds the key factors of green manufacturing technology， and discusses the application of green manufacturing technology in mechanical processing， so as to provide reference for the development and application of green machinery manufacturing technology.

關(guān)鍵詞：綠色制造;機械加工;加工技術(shù)

Key words： green manufacturing;mechanical processing;processing technology

中圖分類號：TH162+.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）25-0183-02

0 ?引言

當前，為減少對能源的使用和消耗，低碳環(huán)保節(jié)能的理念被大力提倡。綠色制造工藝正是基于這一理念產(chǎn)生的。電機行業(yè)是工業(yè)中的重要部分，采用綠色制造工藝技術(shù)，有針對性和策略性地進行電機的生產(chǎn)加工，可以有效節(jié)約能源和材料，提高生產(chǎn)效率，促進電機行業(yè)的發(fā)展。

1 ?綠色制造概念

對綠色制造的理念加以分析，要在不忽視生態(tài)環(huán)境的前提下，大力發(fā)展制造業(yè)，推進綠色制造，堅持可持續(xù)發(fā)展，從源頭上實現(xiàn)廢棄物的無害化和減量化。

首先，綠色制造崇尚節(jié)能、環(huán)保，為企業(yè)創(chuàng)造出價格低廉、經(jīng)濟性強，且能夠達到綠色工藝生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，開創(chuàng)綠色制造理念的績效。綠色制造工藝要做到能耗低衡量標準，包括設(shè)備是否方便拆卸、是否能夠簡便維修;使用的材料是否能具備綠色環(huán)保標志，等等，廢棄材料通過分解回收之后是否達到無害化循環(huán)利用要求，以上需要通過實踐才能得到驗證。如：對于廢棄物的分級和處理，將對人類有害的物質(zhì)加以去除，在分解過程中合理利用自然資源。

其次，綠色制造強調(diào)的是生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護和以人為本，要求制造業(yè)要與人類和自然環(huán)境有良好的親和力，與傳統(tǒng)工藝相比，綠色制造工藝創(chuàng)造出來的產(chǎn)品，更加具有生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

2 ?綠色制造技術(shù)的關(guān)鍵因素

首先是使用環(huán)保的綠色材料。為了達到環(huán)保制造的標準，要求機械制造廠，主要選擇使用低污染的材料，經(jīng)濟條件更好的機械制造單位，我們極力提倡選擇零污染的材料，有利于材料的回收和再利用。因此，國家大力支持科研人員，開發(fā)可多次使用并且對環(huán)境影響較小的材料。同時，對于環(huán)保材料的研發(fā)，也需要對其成本進行科學的控制，在適當?shù)姆秶鷥?nèi)加大環(huán)保研究與開發(fā)的投入，從而能盡早地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，既符合市場的需求，又對環(huán)境影響小，同時不會損害制造業(yè)的經(jīng)濟效益。

其次是進行綠色環(huán)保的設(shè)計。利用機械設(shè)備加工制作出綠色環(huán)保的產(chǎn)品，并且課余實現(xiàn)多個產(chǎn)品一起制造。同時，與產(chǎn)品周期息息相關(guān)的各種因素都要考慮在內(nèi)。在設(shè)計過程中一旦發(fā)現(xiàn)缺乏了原始產(chǎn)品的功能，要及時進行相應的更正和升級，從而使得產(chǎn)品的性能得到大幅度的改進和提升。

最后是綠色環(huán)保的工藝。在產(chǎn)品制造過程中，環(huán)保型綠色工藝技術(shù)，是指以降低環(huán)境污染為主的綠色加工工藝，需要相關(guān)的工作人員認真研究減少產(chǎn)品污染的方法，以減少污染物的排放，更好地促進建立綠色環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。

3 ?綠色制造工藝在機械加工中的應用分析

在機械的生產(chǎn)過程中，綠色制造工藝在機械領(lǐng)域中的應用非常廣泛，下面對綠色制造工藝技術(shù)以及相應的綠色制造工藝管理進行了分析。

3.1 綠色制造工藝技術(shù)的應用

可以采用的綠色制造工藝技術(shù)有干式切削技術(shù)、MQL潤滑技術(shù)、成型工藝技術(shù)、清潔表面技術(shù)、水噴射加工技術(shù)、風冷卻切削技術(shù)等。

3.1.1 干式切削技術(shù)

干式切削技術(shù)是機械加工中相對精細的工藝，在機械生產(chǎn)過程中若出現(xiàn)無冷卻液的情況，即可采用干式切削技術(shù)。在機械加工中不可避免會產(chǎn)生工業(yè)廢料，采用干式切削技術(shù)對控制這部分廢物的產(chǎn)生起著重要作用。

3.1.2 MQL潤滑技術(shù)

與干式切削技術(shù)不同，MQL潤滑技術(shù)是將切削油脂霧化后噴灑在機械加工的部位，起到一定的潤滑作用，從而降低器件和刀具之間的摩擦，對加工零件起到冷卻的作用，同時也有利于對金屬顆粒污染進行控制。采用MQL潤滑技術(shù)對電機部件進行加工，可以有效提高部件精度，降低污染，并實現(xiàn)成本合理化。

3.1.3 成型工藝技術(shù)

電機中有很多精密的部件，對此類部件加工可采用成型工藝技術(shù)。成型工藝技術(shù)在精密度及使用率方面都具有優(yōu)勢，其未來發(fā)展前景與空間也相當廣闊，今后需不斷深入研究，挖掘成型工藝技術(shù)的潛在價值，更好地服務于電機機械加工作業(yè)。

3.1.4 減磨技術(shù)

為減少電機零部件在加工中的磨損與摩擦，通常采用潤滑技術(shù)將機械磨損控制在一定的范圍之內(nèi)，但仍不能從根本上完全消除磨損，需要進一步改進相應的措施，這對綠色制造工藝提出了更高的要求。充分融合潤滑油與金屬抗磨劑是有效減少磨損的重要途徑，可以改善高能耗問題，提升整體加工效率，避免因細小環(huán)節(jié)的浪費造成能源資源過度消耗。

3.1.5 水噴射加工技術(shù)

水在機械加工領(lǐng)域起著冷卻和潤滑的作用。水噴射加工技術(shù)是指通過高壓水槍對材料進行加工和去銹等切割加工的工藝。在進行機械加工的過程中，采取水噴射加工技術(shù)，能夠有效避免機械加工過程中出現(xiàn)煙塵、有毒氣體的產(chǎn)生，從而降低了對生態(tài)環(huán)境所造成的污染。

3.1.6 風冷卻切削技術(shù)

冷卻技術(shù)在切削過程中起著非常重要的作用。風冷卻切削技術(shù)在綠色制造工藝中一定程度上可以有效替代其他冷卻技術(shù)。風冷卻切削技術(shù)的應用原理是先通過除濕器將空氣供給源中的水分排出，然后將其送到冷卻器中進行冷卻，冷卻器中的溫度需要降到零下三十度以下，最后再通過絕熱管的風嘴將冷風輸入到切削部位。為了避免切割面生銹，需要在切割部位噴灑少量的脂油或無害植物油。

3.2 綠色制造工藝管理的應用

①綠色發(fā)展理念應成為機械制造領(lǐng)域的共同意識。發(fā)達國家進行機械制造業(yè)的推進是以機械產(chǎn)品做到環(huán)保、降低能耗、保護環(huán)境為重要標準的。發(fā)達國家的環(huán)保法律目前非常健全，相應的環(huán)保標準也非常高。例如國際貿(mào)易規(guī)則中制定的行業(yè)標準，尤其是在工業(yè)制造領(lǐng)域，對于污染高的機械制造企業(yè)已經(jīng)不在國情發(fā)展的考慮范圍內(nèi)，作為發(fā)展中國家的我國，曾經(jīng)苦于經(jīng)濟落后，就業(yè)崗位不足，因此高危污染源運營長期處在一種尷尬的局面。當前提高準入標準，必須逐步淘汰高污染企業(yè)。

②綠色制造為我國企業(yè)獲得世界工業(yè)話語權(quán)提供支持，綠色制造是參與國際貿(mào)易所要爭取的資質(zhì)，能擺脫發(fā)達國家的制約，亦能保障自己國家的利益，當前我國制造業(yè)在國際競爭中正在占據(jù)有利地位，通過與世界貿(mào)易組織的協(xié)商，密切關(guān)注世界范圍內(nèi)的環(huán)境保護和發(fā)展，將新情況加以預估，對潛在的影響加以判斷。作為一個發(fā)展中國家，我國要成長為崛起的大國，必須要擴大在國際環(huán)保立法和貿(mào)易立法方面的影響，以爭取對等的談判地位和話語權(quán)。

③機械制造業(yè)要實現(xiàn)綠色制造理念，人才是不可或缺的。機械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于聚集大批的優(yōu)秀人才，在機械制造工藝中貫徹執(zhí)行綠色制造理念，秉承這一理念的人才非常關(guān)鍵，綠色制造理念在機械制造工業(yè)中，尤其是高等職業(yè)院校、中等職業(yè)院校，對于學生的教育，應摒棄傳統(tǒng)機械制造技術(shù)中高能耗等弊端，主要培養(yǎng)現(xiàn)代化的機械制造人才。這些人才首先要明白綠色制造與傳統(tǒng)制造有很大的區(qū)別，在自然能耗上消耗較少，而且綠色制造應該集綠色資源、綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品于一身融合環(huán)境科學、資源科學、機械制造等學科為一體，成為未來現(xiàn)代化制造行業(yè)的發(fā)展趨勢，機械制造專業(yè)培養(yǎng)出來的人才，通過積極的開展教學改革，樹立了綠色制造理念，這才能為當前機械制造業(yè)的時代需求配備合格的復合型人才，這也是當前院校教育要解決的一項重要課題。

④綠色制造理念強化能源優(yōu)化利用環(huán)保安全，考慮機械產(chǎn)品性能的同時，也要考慮其壽命周期，綠色制造理念才能最終轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。從理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，要做到廢棄物回收利用技術(shù)的實現(xiàn)，從源頭上實現(xiàn)無害化廢棄物處理，做到不可循環(huán)資源和有害資源的減量。第二是創(chuàng)新加工技術(shù)，簡化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，做好廢液排放和回收等一系列技術(shù)處理。當前通過虛擬制造技術(shù)在產(chǎn)品模型替代傳統(tǒng)樣品進行實驗上已經(jīng)得到了很大的進步。通過對樣品進行模型的預判和評估，可減少實際生產(chǎn)過程中的誤差，降低成本。對于工藝進行模擬，還可以采用數(shù)值模擬和物理模擬的方式，將加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷進行預判，用于優(yōu)化工藝方案，改變工藝參數(shù)，防止事故發(fā)生。在成型制造技術(shù)的創(chuàng)新方面，采用綠色凈成型技術(shù)降低了傳統(tǒng)毛坯制造中的材料損耗和能源損耗。

⑤綠色監(jiān)督機制是保證綠色制造理念實現(xiàn)的重要保障。規(guī)章制度保障，包括系統(tǒng)之間的相互監(jiān)督、自我監(jiān)督，進行產(chǎn)權(quán)監(jiān)督、產(chǎn)中監(jiān)督和產(chǎn)后監(jiān)督動態(tài)過程的監(jiān)督機制。公眾監(jiān)督結(jié)合企業(yè)自我監(jiān)督，以一種非法律監(jiān)督的方式，在制度設(shè)計上滿足人人參與、人人監(jiān)督的要求。通過不斷的完善上述監(jiān)督機制，進行綠色監(jiān)督，軟硬監(jiān)督結(jié)合，構(gòu)成完整的綠色監(jiān)督機制。

4 ?結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，綠色制造工藝將會在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到廣泛認可和應用。應對綠色制造工藝相關(guān)知識和核心技能有充分的了解和掌握，并融合到機械制造實際過程中，從而提高能源的可持續(xù)利用，促進工業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

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