绿色机械加工技术的应用及前景展望

2014-10-21岳霞丽

山东工业技术 2014年18期

关键词：切削液机械加工刀具

岳霞丽

（新乡职业技术学院，河南新乡 453006）

绿色机械加工技术的应用及前景展望

岳霞丽

（新乡职业技术学院，河南新乡 453006）

随着技术的创新与发展，绿色机械加工技术出现并得到广泛应用。文章介绍绿色机械加工技术的特征，分析其具体应用，并对发展前景进行展望。随着技术创新发展，绿色机械加工液出现、零排放机械加工与生产将会实现，不能能降低环境污染，还能提高机械加工综合效益。

绿色机械加工；干式切削；冷却润滑；零排放

1 引言

机械加工是一项系统复杂的工作，做好这项工作不能能提高机械产品质量，还能更好满足人们需要。在整个机械加工过程中，切削、研磨是最为主要的工序，通常为达到降温和润滑的效果，提高产品质量，一般会在切削液中添加一定的化学剂。这种化学剂会对周围环境造成污染，并且消耗大量能源，影响机械加工综合效益提升。为应对这种情况发生，提高机械加工综合效益，绿色机械加工技术出现并逐渐得到广泛应用。通过该技术的应用，能降低环境污染，减少能源消耗，实现机械加工的绿色、清洁、安全、无污染，促进机械加工取得更好的综合效益。

2 绿色机械加工技术特征

绿色机械加工技术是随着技术发展和经验总结而出现，它将资源保护和降低环境污染作为重点工作。在满足机械加工效率的前提下，综合采取相应的技术措施，以达到节约资源，降低环境污染，减少对人体健康损害的目的。通常在机械加工中，为实现润滑的目的，提高机械加工效率，往往要使用润滑液，并且还需要消耗材料、劳动力、化工制造原料、水等资源。而在这些材料消耗当中，切削液所占比例最大，其费用占机械加工总费用的16％左右，而刀具费仅占总成本的4％。因此，为实现绿色机械制造的目的，在加工过程中要综合采取相应的技术措施，节约资源和加工材料，降低能源消耗，取得更好的加工制造效益。另外，机械加工制造的切削液，如果没有对其进行有效处理，往往会带来较为严重的污染问题。切削液最主要组成部分为化学原料，对切削液如果没有及时进行处理，直接将其排入河流中，往往会造成较为严重的环境污染问题。影响水源和水质，甚至破坏生态环境系统，影响鱼类和水生生物的繁殖和生长。为此，机械加工中必须坚持绿色机械加工技术应用，综合采取有效措施保护环境，以取得更好的加工效果。

3 绿色机械加工技术的应用

3.1 高速与超高速干式切削技术

该技术最早出现于20世纪90年代，其主要目的是改进机械制造内部技术，在加工制造中不添加任何润滑剂与冷却剂，最终实现提高机械加工制造效率的目的，并降低环境污染，有效保护周围环境。该技术实现是通过一种理想化切削状态的模拟，不添加冷却剂和润滑剂，通过改善切削刀具、工艺、方式的形式，最终实现绿色机械加工制造的目的。该技术效果良好，技术水平高，满足机械加工制造的需要，越来越受到人们重视，其应用也变得越来越广泛。

3.2 绿色机械加工切削液的研制

绿色机械加工的最终目的是实现机械加工的绿色、环保、无污染，干式切削方式成为机械加工制造的重要目标。但目前由于技术受到限制，其它因素的制约，导致绿色机械加工方式难以有效实现。为转变这种情况，研制绿色机械加工切削液显得越来越重要。主要的研究方向包括以下方面：基础润滑油选择、抗磨剂选择等。这种切削液不会对周围环境带来破坏，同时还要改进刀具接触部位的耐磨性能，推动机械加工制造顺利进行，实现绿色机械加工的目的。

3.3 低污染或无污染冷却润滑技术

目前干式切削技术尚不成熟，影响其进一步推广和应用，传统切削技术存在多方面不足，对环境的影响和破坏比较严重。而冷却润滑技术可以弥补这两种机械加工方式的缺陷，通过添加最小量润滑剂，不仅促进切削顺利进行，还能有效提高机械加工制造质量。该技术最为显著的特征为：不需要处理废液，能够节约资源，减缓刀具磨损，延长刀具使用寿命，对机械加工制造具有重要意义，其应用也越来越广泛。

4 绿色机械加工技术的前景展望

4.1 绿色机械加工液

随着技术的发展和进步，采用冷风、微量可自然降解油剂、少量水为原料，经过加工之后形成绿色机械加工液。也就是通常所说的微量油膜附水滴技术，该技术能有效改善环境，防止机械加工造成环境污染问题，实现零排放的目的，最终推动传统机械加工业向现代机械加工业转变。在机械加工中采用该项技术措施，不仅可以减少润滑液的使用量，还能促进其作用的有效发挥。微量油发挥润滑作用，微小量水和冷风发挥冷却作用，促进机械加工顺利进行。另外加工中出现的多余水被加工产生的热量带走或蒸发掉，从而使整个加工过程中没有废液出现，有效实现机械加工的零排放。

4.2 对环境的影响几乎为零

与传统机械加工技术相比，绿色机械加工技术对环境的影响很小，几乎为零。能实现加工废液的零排放，减少切削液制作过程化学液的使用量，采用冷风和可自然降解的油剂和水，实现对切削液的有效回收和利用。机械加工中不需要使用传统冷却装置和废液处理装置，能够实现节能20％以上。并且绿色加工技术可减少刀具损耗，延长刀具使用时间两倍以上，并促进机械加工效率和零件加工质量的提高。

4.3 降低环境污染并提高经济效益

绿色机械加工技术是对传统技术的改进和完善，有着巨大的发展潜力和应用前景。目前所使用的机械机床设备中，大约有80％采用切削液。切削液中的化学物质不仅影响操作人员身体健康，对环境还会造成较为严重的破坏。而绿色机械加工液不仅生态，而且环保，将其应用到机械加工中具有良好效果，经济、社会、环境效益十分显著，今后应该进一步推广和应用。