綠色制造工藝技術在電機機械加工中的應用

郝忠偉

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

當下，綠色生態發展已經成為國家戰略方針的重心和發展的主要方向。為了確保低碳環保的發展方式能夠普及到各行各業，國家制定了許多扶持政策，推動了綠色制造工業的出現。其中，電機行業是工業制造的基礎支撐產業之一，通過推廣綠色工藝，能夠有效提高電機行業的環保性，減少能源和材料的消耗，保護周邊生態環境，讓整個行業進一步健康發展。

1 綠色制造的定義

所謂綠色制造，指的是以生態環保為前提，使用各種綠色低碳的新式原材料進行加工的一種制作方式。這種制造方式能夠顯著降低制造行業對環境的污染和破壞，有效改善和保護自然生態。

首先，綠色制造行業最核心的理念就是要實現生態保護和節約能源，一方面避免對環境造成破壞，另一方面也可以讓企業實現更加良好的經濟效率。為了實現這兩個目標，綠色制造要堅持低能耗、低污染的制造模式，充分考慮設備的可拆卸性能、維修便利程度，原材料是否采用綠色工藝進行采集等方面的情況，并要升級和更新廢棄物處理和回收流程，保證將其無害化之后再行排放到自然環境之中或者是進行二次循環利用。通過這些方式，進而提高整個行業的生態環保效能。

其次，在制造過程中，始終要保持以人為本和熱愛自然環境的理念和態度，對傳統落后的制作手段進行升級，加強其生態性能，做到人與自然的和諧共處，在為企業帶來經濟收益的同時，也讓人類的生存環境得到改善。

2 綠色制造工藝的要點

首先，要運用具有綠色生態效果的原材料進行制作，這是為了保證其生產出來的產品能夠達到國家環保政策的標準和要求。制造企業在進行綠色產業升級和轉型的時候，一定要優先考慮采購和使用污染度較低，且具有價格優勢的材料。近年來，隨著科學技術的不斷發展和進步，各種零污染和可循環材料層出不窮，其絕大部分在制造的時候都運用了新式材料工學，并對產品線進行了優化和改造，確保產品在生產的時候能夠最大限度地使用資源，降低對周邊環境的影響，同時也非常重視材料的結構強度和可重復利用性。

其次，在進行實際制造之前，要對整個產品進行重新設計和規劃，升級產品實際性能和環保效果，充分考慮實用性、低污染、可持續性和價格等方面的諸多因素。此外，還要對成品的使用效果持續進行跟蹤，采集消費者的意見和反饋，一旦發現問題，就要及時進行調整和優化，讓產品的性能始終走在時代和環保的前沿。

最后，要加強制造工藝水平，引入和采用各種新式環保技術，通過這些新發展出現的低污染綠色加工方法，能夠讓制造業的工作人員有效控制和降低產品在生產、儲存、運輸和使用過程中可能導致的各種污染，從而為自然環境的改善、產品使用者的人身安全和身體健康提供可靠保護。

3 綠色制造工藝的突出特性

3.1 具有高度的節能效果

對于機械制造行業來說，切割焊接和研磨等工藝是在制造產品和加工材料的過程中經常使用的方式。隨著技術的進步，這些制作流程通常都會由對應的自動化機械來完成，在極大地提升了工作效率的同時，也使得對于電力能源等資源的需求量和消耗量都急劇增加。這主要是因為很多產品都是以金屬和各種復合材質作為原材料，具有極高的硬度和強度，需要高功率機械設備才能完成切割加工的作業。在這種情況下，隨著社會消費和生產水平的提升，各種產品的需求量不斷增加，使得機械設備的耗電量越來越大，對我國的資源使用和儲備量都造成了巨大的壓力，提升機械效能，節省能源消費已經變得刻不容緩。

面對巨大的資源消耗壓力和成本支出，我國制造業的從業人員深刻意識到了傳統機械設備存在的問題和不足之處。為了解決這些問題，企業投入了大量的資金和人力用于機械設備工藝和技術的改造，目標就是為了顯著降低能源消耗量級，提高機械設備的工作效能和能源使用率。通過這種方式減輕資源使用的壓力，控制企業成本支出，實現更高的經濟收益。到目前為止，已有許多相關技術和手段應用到了機械設備的改造和升級之上，讓制造工業的機器設備變得更加綠色環保，在明顯改善了能源使用率的同時，還能夠以超出原本設備的工作效率完成制造工作，實現了企業和社會的共贏。

3.2 降低環境污染程度

對于現代機械設備來說，為了完成各種高精度的工藝和制作流程，這些機械通常都具有非常復雜的結構，同時會涉及大量的物質和能源消耗，如果不能妥善處置因為消耗而產生的各種氣體和固體污染物，就很容易導致這些污染物逐步滲透到周邊環境之中，不但會對自然生態環境造成污染和破壞，長期下來，還會對機械設備操作者的身體健康造成損害。同時，受到各種粉塵顆粒和油污的影響，機械設備的使用壽命也會大幅度下降，導致企業的經濟收益減少。綜合考慮這些情況，機械設備的綠色環保工作是必然的發展趨勢。對此，機械設備的制造者就要依照國家有關政策和制度標準的要求，保證機械工作時產生的污染不會超標，同時一定要嚴格把控配套的污染物處理裝置的性能和效果，確保所有的生產廢棄物都會得到妥善的處理，在消除掉所有的污染性之后再排放到自然之中，或者是被二次循環利用制造產品，實現成本和環保的雙贏。

4 綠色制造工藝在機械加工中的應用分析

到目前為止，綠色制造的理念和工藝已經深入普及到了機械設備行業的方方面面，在設備制造和管理等方面得到了極其廣泛的應用。

4.1 綠色工藝在機械設備制造方面的運用

當前比較主流的綠色工藝包括干式和風冷卻切削、成型制造工藝、表面清潔和水噴射等多方面的技術，大幅度推動了現代工業的生態化和環保化。

4.1.1 干式切削技術

這是一種比較精密和注重細節的制造工藝方法，一般在缺少和不適用冷卻液的情況下進行運用，其能夠對在工業制造生產過程中出現的大量工業廢料進行有效的處理和控制，降低這些廢棄物對環境和人體造成的影響[1]。

4.1.2 MQL 潤滑技術

MQL 潤滑技術相較于干式切削技術，會使用油脂對部件進行適當的潤滑，以便有效減輕各種刀具和部件之間產生的摩擦，從而顯著降低部件在加工時的溫度，并減少金屬顆粒產生的數量。在使用這種技術時，就要先對油脂進行霧化，將其噴灑在機械部件上，最終實現提高部件的加工精度，控制成本支出的效果。

4.1.3 成型工藝技術

現代電機設備結構復雜，會使用大量的精密零件，為了提高制造效率和精度，通常可以采用成型工藝方式完成這些零件的制造。隨著成型技術的水平不斷發展和進步，這種制造方式已經逐漸成為當前最主流的加工制造方法，具有極其突出的價值的作用，為電機設備的性能飛躍式發展提供了有力的支撐。

4.1.4 減磨技術

通常來說，借助潤滑油和相關技術的運用，可以有效降低機械加工設備和零件在加工制造過程中產生的磨損和消耗，但對于需要頻繁和長期使用的各種加工設備來說，部件磨損依然是一個不可避免的問題。為了進一步減輕機械損耗，實現節能環保的目標，就需要將潤滑油和各種抗磨劑進行有機融合，以便能夠優化設備的能源消耗效率，改善加工性能。

4.1.5 水噴射加工技術

流水不僅能夠在機械加工制造的過程中發揮冷卻液和潤滑劑的作用，而且可以進一步依靠新式加工技術作為加工器具而使用。近年來出現的水噴射技術就是利用高壓水流，實現材料加工、切割和除去銹跡等方面的方法。借助這種技術的運用，可以明顯減少設備在制造過程中產生的各種污染氣體，避免其對周邊的自然環境造成影響和破壞[2]。

4.1.6 風冷卻切削技術

在設備和零部件完成切削加工之后，就需要對其進行快速的冷卻和定型，從而保證設備部件的精度和強度。因此，各種冷卻技術在制造工藝中有著非常關鍵的意義，在這之中，風冷卻作為一種新式綠色制造工藝，使用除濕器對空氣進行排水之后再利用專門的管道將其輸送到冷卻器中，待溫度降低到負三十度之下后，再行排放到需要進行冷卻的部件位置，從而實現部件的快速降溫和定型；最后，使用微量的油脂抹涂在切削部位，避免切割面產生銹跡。

4.1.7 機床技術

在長期進行加工制造的過程中，用于實施加工的機床往往會因為高強度的制造過程而產生巨大的熱量。如果不能做好散熱處理相關的工作，機床就會因為溫度變化而逐漸產生各種變形，進而影響到后續設備部件制造時的加工精度，導致設備性能大幅度降低。對此，就需要在機床上配置對應的冷卻系統，當機床開始運作的時候就可以快速散發熱量，并對關鍵部位進行隔熱保溫。同時，在使用干式切削方法時，會產生大量的切屑，當其大量覆蓋在機床上時，也很容易導致熱量無法散發出去，使得機床熱量快速上升。為了解決這個問題，就需要將機床以傾斜的角度進行擺放，并使用具有隔熱效果的材質作為蓋板。最后，還需要使用配套的塵埃過濾系統對各種碎屑和顆粒進行清掃[3]。

4.2 綠色工藝在制造管理方面的運用

一是制造企業的管理者和工作人員要堅持綠色環保的發展理念和思路。當前，西方發達國家在經過上百年的發展和改革之后，已經形成了非常完善的環境保護和生態保障法案及制度，通過總結過去發展過程中的各種經驗教訓，對制造工業中所需要遵守的環保標準進行了極其細致的規定。而隨著我國社會經濟水平快速發展，人民群眾的生活水平已經得到了基本保障，人們的追求已經從衣食富足變為享受更加有品質的生活。在這種情況下，我國的發展主題就從重經濟切換成了環保生態和經濟發展并重，逐步淘汰過去的落后產能和制造方式，實現高標準的綠色環保制造。

二是通過綠色制造工業的落地，爭奪和占據全球范圍內工業制造領域的話語權。現如今，全球各地的國家和地區都已經基本達成了關于環境保護的共識，一方面要互相協助互相監督，共同推動生態保護法案和制度的切實落地與執行；另一方面也要不斷地與世界貿易組織等機構進行協商和溝通，對未來的局勢進行研判，評估各種潛在的風險和影響，通過各種手段和方式成為綠色工業的領頭羊，最終在世界范圍獲得有利的貿易和商業地位。

三是要加強專業人才團隊的建設和培養。綠色機械和制造工業的發展離不開科研人才的努力和付出，只有在幾十年來制造工業的諸多研究者和工作人員前仆后繼的堅持貢獻下，我國才能快速地實現彎道超車，迅速趕上西方發達國家的技術水平，為我國的綠色生態環保發展戰略提供有力的支持和幫助。對此，我國有關機構和部門就要加強對于專業人才的培養，運用各種手段和方式提升高校機械專業學生的教育效果。首先要讓這些學生們了解和認識到自然生態環保的重要性，明白傳統制造工藝和新式綠色工藝的差距。其次，要將資源學、環境學和機械工學等多個學科進行有機融合，將其作為一個統一的整體向學生們進行傳授，全方位地提高機械專業學生的職業技能水平和綜合素養能力，為我國的綠色制造業源源不斷地輸送人才。

四是要在關注產品性能和綠色環保效果的同時，重視各種資源和材料的可重復使用性、損耗效率和經濟效益，從而保護企業的收益水平，使其能夠在市場競爭中幸存下來，并逐漸發展壯大。首先，要大力發展資源回收和再利用技術，對工業生產中產生的廢棄物進行無害化，并將其作為原材料再次進行利用；其次，要不斷創新和升級設備加工技術，通過虛擬成像技術、3D 打印技術和模型模擬技術等先進手段對制造工藝進行優化和改善，進一步控制和降低工藝制造成本。經過多年的技術發展進步之后，現在的電腦模擬技術已經實現了高度的智能化和自動化，能夠對各種產品進行精密的模擬，并讓工作人員使用電腦設備對它們的性能和結構進行評估和分析，及時改進設計缺陷，調整各種產品參數，進而顯著地改善過去傳統制造工藝所需要的能源和材料消耗水平。

五是要做好對整個機械設備制造行業的監督和管控，通過制度規范和獨立機構等方式系統性地實現對各個企業和從業人員的管理，確保其能夠嚴格落實和執行國家政策和標準的要求。這就需要上級部門進行動態管理，設置專門的崗位和人員對企業定期進行抽查和監督，及時發現他們在實施綠色環保制造過程中存在的各種問題，對嚴重違反法律法規的行為做出嚴厲的懲罰，從而形成有效的威懾，促使從業者切實按照綠色生態的政策方針不斷改善自己的工作效果。

5 結語

綜上所述，我國經過幾十年的發展和進步之后，已經初步實現了小康社會，人民群眾不再受苦于日常衣食住行的限制，開始轉為追求其更高的生活品質、美麗的生活環境和健康的身體狀況。這就需要制造工業全面轉向綠色環保和生態節能的路線，從而降低對環境的污染和破壞，減少能量和資源消耗，為我國的綠色發展做出貢獻。