綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)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(fèi)、減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)成本的有效控制，從而提高工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文在對(duì)綠色制造概念進(jìn)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(duì)綠色制造工藝技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以此為綠色機(jī)械制造工藝的發(fā)展與應(yīng)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(jī)械加工;加工技術(shù)

Key words： green manufacturing;mechanical processing;processing technology

中圖分類(lèi)號(hào)：TH162+.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）25-0183-02

0 ?引言

當(dāng)前，為減少對(duì)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(jī)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(duì)性和策略性地進(jìn)行電機(jī)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(jìn)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

1 ?綠色制造概念

對(duì)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(jìn)綠色制造，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，從源頭上實(shí)現(xiàn)廢棄物的無(wú)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(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，且能夠達(dá)到綠色工藝生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng)綠色制造理念的績(jī)效。綠色制造工藝要做到能耗低衡量標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)備是否方便拆卸、是否能夠簡(jiǎn)便維修;使用的材料是否能具備綠色環(huán)保標(biāo)志，等等，廢棄材料通過(guò)分解回收之后是否達(dá)到無(wú)害化循環(huán)利用要求，以上需要通過(guò)實(shí)踐才能得到驗(yàn)證。如：對(duì)于廢棄物的分級(jí)和處理，將對(duì)人類(lèi)有害的物質(zhì)加以去除，在分解過(guò)程中合理利用自然資源。

其次，綠色制造強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)和以人為本，要求制造業(yè)要與人類(lèi)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(lái)的產(chǎn)品，更加具有生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)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(dá)到環(huán)保制造的標(biāo)準(zhǔn)，要求機(jī)械制造廠，主要選擇使用低污染的材料，經(jīng)濟(jì)條件更好的機(jī)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(guó)家大力支持科研人員，開(kāi)發(fā)可多次使用并且對(duì)環(huán)境影響較小的材料。同時(shí)，對(duì)于環(huán)保材料的研發(fā)，也需要對(duì)其成本進(jìn)行科學(xué)的控制，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)加大環(huán)保研究與開(kāi)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(chǎng)的需求，又對(duì)環(huán)境影響小，同時(shí)不會(huì)損害制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

其次是進(jìn)行綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)。利用機(jī)械設(shè)備加工制作出綠色環(huán)保的產(chǎn)品，并且課余實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)品一起制造。同時(shí)，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(jì)過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)缺乏了原始產(chǎn)品的功能，要及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的更正和升級(jí)，從而使得產(chǎn)品的性能得到大幅度的改進(jìn)和提升。

最后是綠色環(huán)保的工藝。在產(chǎn)品制造過(guò)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(rèn)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(jìn)建立綠色環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。

3 ?綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析

在機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程中，綠色制造工藝在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，下面對(duì)綠色制造工藝技術(shù)以及相應(yīng)的綠色制造工藝管理進(jìn)行了分析。

3.1 綠色制造工藝技術(shù)的應(yīng)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(rùn)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(fēng)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(jī)械加工中相對(duì)精細(xì)的工藝，在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中若出現(xiàn)無(wú)冷卻液的情況，即可采用干式切削技術(shù)。在機(jī)械加工中不可避免會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢料，采用干式切削技術(shù)對(duì)控制這部分廢物的產(chǎn)生起著重要作用。

3.1.2 MQL潤(rùn)滑技術(shù)

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

3.1.3 成型工藝技術(shù)

電機(jī)中有很多精密的部件，對(duì)此類(lèi)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(shì)，其未來(lái)發(fā)展前景與空間也相當(dāng)廣闊，今后需不斷深入研究，挖掘成型工藝技術(shù)的潛在價(jià)值，更好地服務(wù)于電機(jī)機(jī)械加工作業(yè)。

3.1.4 減磨技術(shù)

為減少電機(jī)零部件在加工中的磨損與摩擦，通常采用潤(rùn)滑技術(shù)將機(jī)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(jìn)一步改進(jìn)相應(yīng)的措施，這對(duì)綠色制造工藝提出了更高的要求。充分融合潤(rùn)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(wèn)題，提升整體加工效率，避免因細(xì)小環(huán)節(jié)的浪費(fèi)造成能源資源過(guò)度消耗。

3.1.5 水噴射加工技術(shù)

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

3.1.6 風(fēng)冷卻切削技術(shù)

冷卻技術(shù)在切削過(guò)程中起著非常重要的作用。風(fēng)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(fēng)冷卻切削技術(shù)的應(yīng)用原理是先通過(guò)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(jìn)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(guò)絕熱管的風(fēng)嘴將冷風(fēng)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(wú)害植物油。

3.2 綠色制造工藝管理的應(yīng)用

①綠色發(fā)展理念應(yīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域的共同意識(shí)。發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行機(jī)械制造業(yè)的推進(jìn)是以機(jī)械產(chǎn)品做到環(huán)保、降低能耗、保護(hù)環(huán)境為重要標(biāo)準(zhǔn)的。發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)保法律目前非常健全，相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)也非常高。例如國(guó)際貿(mào)易規(guī)則中制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在工業(yè)制造領(lǐng)域，對(duì)于污染高的機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)不在國(guó)情發(fā)展的考慮范圍內(nèi)，作為發(fā)展中國(guó)家的我國(guó)，曾經(jīng)苦于經(jīng)濟(jì)落后，就業(yè)崗位不足，因此高危污染源運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)期處在一種尷尬的局面。當(dāng)前提高準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，必須逐步淘汰高污染企業(yè)。

②綠色制造為我國(guó)企業(yè)獲得世界工業(yè)話語(yǔ)權(quán)提供支持，綠色制造是參與國(guó)際貿(mào)易所要爭(zhēng)取的資質(zhì)，能擺脫發(fā)達(dá)國(guó)家的制約，亦能保障自己國(guó)家的利益，當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中正在占據(jù)有利地位，通過(guò)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(hù)和發(fā)展，將新情況加以預(yù)估，對(duì)潛在的影響加以判斷。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)要成長(zhǎng)為崛起的大國(guó)，必須要擴(kuò)大在國(guó)際環(huán)保立法和貿(mào)易立法方面的影響，以爭(zhēng)取對(duì)等的談判地位和話語(yǔ)權(quán)。

③機(jī)械制造業(yè)要實(shí)現(xiàn)綠色制造理念，人才是不可或缺的。機(jī)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(jī)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(jī)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(duì)于學(xué)生的教育，應(yīng)摒棄傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)中高能耗等弊端，主要培養(yǎng)現(xiàn)代化的機(jī)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(yīng)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(xué)、資源科學(xué)、機(jī)械制造等學(xué)科為一體，成為未來(lái)現(xiàn)代化制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)械制造專業(yè)培養(yǎng)出來(lái)的人才，通過(guò)積極的開(kāi)展教學(xué)改革，樹(shù)立了綠色制造理念，這才能為當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)的時(shí)代需求配備合格的復(fù)合型人才，這也是當(dāng)前院校教育要解決的一項(xiàng)重要課題。

④綠色制造理念強(qiáng)化能源優(yōu)化利用環(huán)保安全，考慮機(jī)械產(chǎn)品性能的同時(shí)，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(jì)效益。從理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，要做到廢棄物回收利用技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，從源頭上實(shí)現(xiàn)無(wú)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(jiǎn)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(dāng)前通過(guò)虛擬制造技術(shù)在產(chǎn)品模型替代傳統(tǒng)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)得到了很大的進(jìn)步。通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行模型的預(yù)判和評(píng)估，可減少實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的誤差，降低成本。對(duì)于工藝進(jìn)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(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行預(yù)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(jī)制是保證綠色制造理念實(shí)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(jìn)行產(chǎn)權(quán)監(jiān)督、產(chǎn)中監(jiān)督和產(chǎn)后監(jiān)督動(dòng)態(tài)過(guò)程的監(jiān)督機(jī)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(jì)上滿足人人參與、人人監(jiān)督的要求。通過(guò)不斷的完善上述監(jiān)督機(jī)制，進(jìn)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(jī)制。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，綠色制造工藝將會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。應(yīng)對(duì)綠色制造工藝相關(guān)知識(shí)和核心技能有充分的了解和掌握，并融合到機(jī)械制造實(shí)際過(guò)程中，從而提高能源的可持續(xù)利用，促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

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