绿色化机械制造工艺

时间：2023-05-07 02:16:00 机电一体化毕业论文我要投稿

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绿色化机械制造工艺

　　绿色化机械制造工艺【1】

　　摘要：绿色制造是环境保护，节约资源和能量，实现生态工业和社会可持续发展的一种途径，它要求在产品的设计和制造过程中考虑产品的整个生命周期，从而实现产品全生命周期对环境影响最小、资源利用率最高。

　　为了实现绿色制造的目的，就必须解决传统制造技术中资源能源耗费大、环境污染严重的问题，探索新型的绿色制造工艺。

　　在了解绿色制造的理念，最后讲述机械制造工艺中的绿色制造理念。

　　关键词：机械制造工艺绿色制造

　　一、绿色制造的基本概念

　　1、绿色制造的基本定义

　　绿色制造也可以叫做清洁制造、无浪费制造和环境意识制造等环保名称。

　　首先，我们来了解下制造业的概念。

　　所谓的制造业是指将可用资源 (包括能源)通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的产业。

　　很多行业都涉及到了制造业，例如：电子行业、造纸行业、化工行业、机械行业、航天行业等很多行业都涉及到了制造业，因此制造业已经成为了我国国民经济的支柱行业。

　　那么，绿色制造的则是一个系统地考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。

　　绿色制造是指在资源制造过程中全面考虑环境和资源的因素，尽可能的做到对环境的污染最小，对资源的消耗量也最小，以此来做到企业经济效益和社会的效益同时优化的一种现代制造模式。

　　资源制造过程是指毛坯制造、材料选择、原料冶炼、设计、生产、包装、使用完后的维修和报废这整个资源制造的过程。

　　2、关于绿色制造理念的基本内容

　　绿色制造理念的核心是在产品制造的过程中，使用绿色的材料以及清洁能源，通过运用绿色制造的理念来设计产品，以此来建立一个可持续性的产品生产和产品消费的模式，总的来说，绿色设计，清洁生产，绿色再制造是绿色制造理念的组成内容。

　　因此，在制造的过程中，要求考虑到产品制造对环境的影响，尽可能的做到资源利用率最高的同时也要尽可能的减小对环境的负面影响。

　　二、基于绿色制造理念的机械制造工艺

　　基于绿色制造理念的机械制造工艺的基本内容包括以下几点：机械材料的选择、机械产品的绿色设计的建模、机械产品的可回收性和可拆卸性、机械产品的成本设计。

　　基于绿色制造理念的机械制造工艺根据其的比基本内容，可以将绿色制造理念下的机械制造工艺技术可以分为以下几点：

　　1、节约能源的机械制造工艺

　　绿色制造理念为针对这些能量的损失，提供了以下几项绿色的技术措施：

　　①工艺节能技术。

　　工艺节能技术是指改变原来的耗能大的机械工艺中加工的技术，采用科学、先进的工艺节能技术以及绿色新工装。

　　②适当的利用新能源。

　　适当的利用新能源是指可再生的资源和污染的资源。

　　③管理节能技术。

　　管理节能技术是指对能源的管理进一步的加强，避免设备空车运转和能源浪费的现象。

　　④低能耗的工艺技术。

　　在机械制造的过程中将绿色设备和制造装备都进尽可能的向着低能耗的方向运用。

　　其实在我国已经出现了这种低能耗的绿色设备，绿色设备在机床中的运用可以提高机床的能效和优化机床的结构。

　　例如：强冷风磨削机床和干式切削加工机床。

　　⑤技术节能。

　　技术节能是指加强技术的改造，并且提高能源的利用率。

　　2、环保型的机械制造工艺技术

　　环保型的机械制造工艺是指通过一定的工艺技术使得一些对环境或者人类有影响和危害的物质，例如：废气、噪声、废液等，将这些有害的物质尽可能的减少或者完全消除，以此来提高系统的运行效率。

　　当然，在工艺设计的时候就该全面的考虑环保因素，提前积极的做好预防污染的产生，这样才能更加有效的实施环保型的机械制造工艺技术。

　　那么，在全面考虑环保因素的时候，可以从以下几个方面来考虑：①减少水的污染，②减少大气的污染，③减少环境的污染。

　　3、节约资源型的机械制造工艺技术

　　节约资源型的机械制造工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。

　　例如：通过提高刀具的寿命，选择新型的刀具材料，以此来降低刀具的组成材料的消耗。

　　再如：通过优化毛坯的形状，减少机械加工的余量，做到减低原材料的消耗。

　　要实施节约资源型的机械制造工艺技术应从两方面来实施，这两方面分别是：设计、工艺。

　　从设计的方面来说，可以通过对零件数量的减少和零件重量的减轻，以此来采用优化的设计技术，使得原材料的利用率提高。

　　从工艺的方面来说，可以通过对毛坯的制造技术、下科技术的优化，以及利用干式加工技术和、少无切削加工技术、绿色切削加工技术等新型的机械加工技术来减少材料的消耗度。

　　三、基于绿色制造理念的机械制造工艺技术的策略

　　随着我国新技术和新工艺的发展，精密铸造、冷按压、直接沉积等成型技术和工程塑料在机械制造中的应用日益成熟，从接近零件形状向精密成形、仿形方向发展。

　　那么，基于绿色制造理念的机械制造工艺技术的策略可以分为以下几点：

　　①干切削技术。

　　总所周知，材料切削是一种常规的机械制造工艺，一般都是在有切削液的条件下的湿切削。

　　可是这种湿切削技术会有环境污染的问题，而且费用还要高于刀具的费用，这不符合绿色制造的理念，因此，倡议使用干切削技术来实施机械制造。

　　②冷辗扩技术。

　　随着数控和比例技术的发展和进步，冷辗扩技术由原先只能做到辗扩和成型技术的，发展到了达到高精度要求的冷辗扩技术。

　　③金属粉末的未注射成型工艺。

　　金属粉末的未注射成型工艺是指将传统的粉末冶金工艺和塑料成型的工艺相结合而成的新型工艺。

　　④采用电子技术来改造旧机床。

　　首先来了解下旧机床的改造目的，旧机床的改造目的是：为了扩大机床的功能、为了减轻操作的劳动强度、为了提高自动化的程度、提高工作的可靠性、为了提高机床的加工精度以及加工效。

　　目前，一般采用的电子技术分别有：可编程序的控制器(PLC)技术、变领调速技术、数据技术、数显技术等电子技术。

　　绿色制造是现代制造业的可持续发展模式，与制造业的产业结构调整及企业的振兴与发展密不可分。

　　随着绿色制造理念被世界各国的日益重视，制造业将会改变原来传统的制造模式，实施基于绿色制造理念的制造工艺。

　　为了提高资源的利用率、保护生态环境的目的以及资源的不浪费等目的，将会持续发展相关的绿色材料、绿色能源等绿色设备，市场上也将逐渐推行，并且流行绿色的产品。

　　绿色机械制造工艺【2】

　　【摘要】绿色机械是机械制造业发展的必然趋势，而我国对绿色机械制造还处在起步阶段，需要在今后的应用中不断进行创新和开发。

　　本文主要对绿色制造工艺以及加强绿色机械制造工艺的措施进行了分析。

　　【关键词】绿色;制造;机械

　　一、绿色制造工艺

　　绿色制造工艺的最终目的就是合理利用资源和能源以及减少对环境的污染，其是绿色制造的核心问题。

　　绿色制造工艺可分为：节约资源型工艺技术、降低能耗型工艺技术、环境保护型工艺技术。

　　(一)节约资源型工艺技术

　　所谓节约资源型工艺技术是指生产过程中对工艺系统的组成进行简化并对原材料的消耗进行节省的一种技术。

　　在传统加工过程中，消耗大量的原材料，对于全社会的可持续发展有着不利影响，因此，机械制造业秉承绿色理念，积极推广减少资源消耗的绿色技术。

　　(1)少无切削加工技术。

　　随着新技术、新工艺的发展，在机械制造行业中，精铸、冷挤压等成型技术和工程塑料的应用越来越成熟。

　　少无切削加工技术越来越受机械工业的欢迎。

　　少无切削加工技术适用于对异性孔类零件、齿轮花键、端面爪齿件、台阶种类件等类似零件的加工，尤其适合有色金属制作。

　　(2)干式加工技术。

　　干式切削是指在机械加工中为了保护环境和降低成本而有意识地减少使用或不使用切削液的加工方法。

　　随着人类对水资源的节约和环境保护的高度重视，而切削液所造成的影响和污染已经是不能再置之不理。

　　(3)减少加工余量。

　　采用先进的制造技术，随着切削速度的提高，切削力下降，工件变形小，从而保证加工质量。

　　(二)降低能耗型工艺技术

　　所谓降低能耗型工艺技术是指在生产过程中对能量损耗降低的一种技术。

　　降低能耗型工艺技术主要包括以下几个方面：

　　(1)常用节能技术。

　　大量钢铁、煤炭、电力和有色金属等资源都是机械制造企业在生产过程中所必须的，随着能源的紧缺，节能减耗型工艺技术中变得非常重要。

　　常用节能技术主要包括技术节能、工艺节能、管理节能、适度利用新能源、绿色设备、改进润滑方式。

　　(2)润滑方式和润滑剂的改进。

　　首先，设备润滑剂的改进。

　　设备润滑剂宜发展油气润滑。

　　油气润滑的概念首次是由德国的一家公司提出来的，使油气润滑得到了广泛的应用。

　　之所以选择油气润滑主要是因为其具有很多优点，例如，可以让轴承寿命提高3-6倍;润滑油耗量较小，相当于喷油润滑的十分之一到三十分之一;油气润滑剂使用的场合有高速工况、高温工况，受赃物、化学性流体侵蚀的场合;油气润滑有利于环保，往外界排放的润滑剂最少，且油不雾化;使润滑设备运行和维护费用有所降低。

　　其次，工艺润滑的改进。

　　干切削是最理想的方式，主要是从环保节能的角度来看，但是干切削加工时，刀具寿命会缩短，并且精度和表面光洁度受到了影响。

　　因此，只有在特殊的情况下，才采用干切削。

　　新发展的最小量润滑(MQL)加工方法的应用，使润滑技术发生了巨大的变化。

　　MQL润滑系统用油量极少。

　　对于排除切削和冷却作用，运送油的压缩空气可以实现。

　　MQL的使用具有一定的优势：1)用油量少;2)切削上几乎无油;3)只有很少的油附着在工件上，工件清洗工序可以得到简化，或者清洗剂的寿命可以得到大幅度的延长;4)不需要润滑管理;5)消耗大量能耗的冷却循环系统可以省去;6)MQL装置可以很方便地在机床上安装。

　　经过实践发现，使用MQL润滑时，冷却效果存在有限的问题。

　　针对这一问题，开发了油水复合雾MQL加工方法。

　　此方法主要就是雾化润滑油和水，同时喷到切削点。

　　可以根据加工实际晴况对油、水的混合比进行调整，并可以根据喷嘴的形状和配置情况做成水包油的同轴供应方式，或者是混合供应方式。

　　(三)环境保护型工艺技术

　　所谓环境保护型工艺技术是指在生产过程中利用一定的工艺技术将产生的对环境有影响的物质尽可能减少的一项技术。

　　传统的机械制造往往对周围环境造成大气污染、水污染和其他污染。

　　二、加强绿色机械制造工艺的措施

　　(一)遵循绿色发展理念

　　我国的经济属于出口导向型经济。

　　我国外资利用的比重基本上都用于制造业。

　　而目前制造业的输出国多半是发达国家。

　　发达国家就把一些高污染的制造业转移到对环保要求不高的国家中去，其中就包括我国，而这些国家为了发展经济、解决就业，也积极的承接这些产业的转移，甚至降低环境标准，导致了自身成为环境污染避难所。

　　这种做法事实上是一种短视的行为。

　　这些破坏的治理粗略根本没有考虑到可持续发展，应该予以抛弃，必须遵循绿色发展理念。

　　(二)选择绿色原材料

　　绿色制造所选择的材料既要有良好地适用性能，又要满足制造工艺特性以及与环境有较好地协调性，选择绿色材料是实现绿色制造的前提和关键因素之一。

　　绿色制造要求选择材料应考虑以下几个原则：(1)优先选用可再生材料，尽量选用回收材料，提高资源利用率，实现可持续发展;(2)选用原料丰富，低成本，少污染的材料代替价格昂贵，污染大的材料;(3)尽量选择环境兼容性好的材料，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。

　　这样有利于提高产品的回收率，节约资源，减少产品毁弃物，保护生态环境。

　　(三)绿色切削加工技术

　　机械加工过程中主要的污染源算是切削液，而且切削液的费用也是相当高的，其约占整个零件制造成本的六分之一。

　　通过绿色切削加工技术来解决切削液所带来的问题，实践证明，这种方法是非常重要的。

　　所谓绿色切削加工技术就是指对环境和资源问题进行充分考虑的一种加工技术，在整个加工过程中要求以绿色为主，也就是说对环境的污染降到最低以及对资源的利用率最高。

　　目前，干式切削、低温切削和绿色湿式切削是我国对绿色切削的主要研究。

　　其中目前比较可行的加工方法就是绿色湿式切削。

　　此时，急需解决的问题有新型环保切削液的研制、合理使用切削液和净化处理废液。

　　作为21世纪一项新的课题——绿色切削加工技术，其越来越受到广泛重视。

　　在实际应用中，虽然这些绿色切削加工技术还存在很多需要解决的问题，但是他们的优越性已经掩盖住了他们的问题，绿色切削加工技术是未来绿色制造业的重要组成部分。

　　(四)人才支撑

　　人才是每个行业都不可缺少的一部分，并且其具有重要作用。

　　因此，对于机械类行业而言，绿色制造理念的实施还是需要大量具有绿色制造理念的人才。

　　机械制造工艺能否实现绿色制造的前提就是机械类行业是否具有绿色制造理念的人才。

　　因此，对于制造专业的教育而言，教学与实践相脱离，很显然就与职业教育为企业服务的原则不相符。

　　由此可知，通过机械专业课程教学改革来培养适应企业需求的人才，这是制造专业亟须注意和解决的问题。

　　三、结束语

　　人们对环境污染问题已经提起高度重视，在机械行业中，基于绿色制造理念的机械工艺是当前的热点，也是亟须解决的问题。

　　基于绿色制造理念的机械制造还处于刚起步阶段，因此，必须对其进行不断优化和改善，使绿色理念真正融人到机械制造中，这样促进了机械制造的可持续发展进程。

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