基于绿色制造理念的机械制造工艺

2015-03-25赵纪国刘世平

河南科技 2015年19期

赵纪国刘世平

（郑州科技学院，河南郑州 45006450064）

绿色制造就是在生产设计、制造、包装、运输以及使用和报废后的整个生产周期中将产品对环境的负面影响降到最低，并实现对自然资源的最高利用率，实现企业生产经济效益的最大化，实现与社会经济效益的最优协调。

1 绿色制造理念下的绿色制造

绿色制造工程随着20世纪制造业的完全兴起而产生，并成为了制造业中的主要理念。主要包括了对各种形式资源和能源的使用，包括了电子、机械和造纸以及化工等行业。绿色制造在传统制造业中应运而生，其中包含了对生产成本的节约，对资源的利用以及对环境的保护等。

2 绿色理念对于机械制造加工的指导作用

绿色理念对机械加工的指导作用主要体现在下面几个方面：一是在机械设计的建模环节中对绿色理念的应用；二是帮助机械制造材料的选择和甄别；三是在机械产品拆卸的特征中应用绿色制造的相关理念；四是绿色制造理念对机械制造产品的回收和利用做出相应的指导。

由此可知，绿色生产理念除了要对环境保护实现重视外，还要充分的应用科学技术。同时机械制造设备、空间和周围环境等都是保证产品性能的重要因素。绿色自造理念下的机械产品的兼容性和经济实用性对国民经济的增长具有重要的推动作用。

3 关于三种绿色制造工艺的介绍

绿色制造工艺主要分为三种：节约资源型工艺、减少能耗型工艺、环保型工艺[1]。

资源节约型工艺主要指对生产工艺系统的组成进行简化，节省原材料。在传统的加工工艺中常常会导致原材料的大量消耗，对社会资源和环境的可持续发展造成不利的影响，因此要在机械制造中坚持绿色制造理念，推广低消耗的绿色工艺技术。随着新技术和新工艺的发展，机械制造行业中的精铸、冷挤压等技术发展得越来越成熟。有些成形件可以直接拿来使用，不用再经过机械加工，这样传统的毛坯制造中耗费的能量和物资，正是这个原因少无切削技术在机械加工技术中普遍应用。少无切削技术在异型孔类零件、齿轮花键和台阶等类零件加工中备受欢迎，特别是在有色金属的制作中应用更加广泛。

干式加工技术指的是为了实现环境保护并降低生产成本，有意识降低切削液的使用或者是不使用。在传统的加工技术中切削液是必不可少的，它的作用主要是实现润滑、清洗和冷却等。在机械行业中切削液的使用可以实现对加工参数的优化，在钻孔、铣削和磨削中产生着重要的作用，但是其对环境造成了极大的破坏，切削液中含有大量有害的添加剂，同时对工作人员的健康也造成一定的损害。

减少加工的余量，采用先进制造技术，提升切削速度、降低切削力中工件变形的概率，极大地保证了加工的质量[2]。

降低能耗的工艺技术主要是指在生产过程中对能量的损耗实现降低，主要包含：①常见的节能技术。随着能源的日益紧缺，节能减耗技术在工艺技术中逐渐变得十分重要。常见的节能减耗技术有技术节能、管理节能、工艺节能、绿色设备的使用、适当的新能源使用以及对润滑剂的改进等。②改进润滑方式和润滑剂，首先是对润滑剂的改进，设备润滑适宜发展油气润滑，油气润滑剂的使用范围十分广泛，包括了高速工况、化学流体的腐蚀场合等。并且油气润滑具有很好的环保作用，向外的排放量较少，并且不会出现雾化的情况，降低设备运行维护和修理的费用[3]。

环境保护型工艺技术，主要指降低在生产过程中产生的影响环境的物质的含量。传统机械制造中往往会排出大量的废气、废渣、废水等，对环境造成严重的污染，但是利用环保型的工艺技术可以对机械制造中的废气、废水、废渣进行净化处理等，减少对环境产生的破坏。

4 实现绿色工艺制造的措施

4.1 遵循绿色发展理念

我国的经济类型属于出口导向型，我国外资的比重中最大的就是制造业，制造业产品输出的主要方向是发达国家，而发达国家对环保标准的要求十分高，这些国家采用的环保检测标准都很高。发达国家常常会将高污染的制造业转移至对环保要求不高的国家中，发展中国家为了提升就业率，发展经济，对这些转移的产业积极地承接，甚至降低环保的标准，导致了自身的环境遭到了严重的破坏。这些对环境造成严重破坏的企业没有考虑到可持续发展。因此必须要严格遵守绿色发展的经济理念。

4.2 选择绿色原料

绿色制造的原料不仅要具有良好的适用性，同时还要同制造工艺特性和环境保护之间形成良好的协调，重点就在于对绿色材料的选择。绿色材料在选择中要遵守以下几个原则：①对再生性材料进行选择，对回收后的材料进行再次使用，提升资源的利用率，实现可持续发展；②选用原料丰富、成本低、污染少的材料替代资源储备少、价格昂贵、污染严重的材料；③选用同自然环境有着极大兼容性的材料，避免对有毒性、辐射性强等材料的使用。这样可以很好地提高产品的回收率，节约资源，减少生产废弃物的量，实现对环境的保护。

4.3 选择绿色切削加工技术

机械加工过程中主要的污染就是切削液，并且切削液的价格十分昂贵，在整个零件制造中占到了成本的六分之一。选择绿色切削液在零件加工中是十分重要的。对切削液的绿色选择能实现在整个过程中保证绿色生产，将环境污染降至最低。目前干式切削、绿色切削和低温切削是我国对绿色切削的总体要求。此时亟须解决的就是对新型环保绿色切削液的研发，以及切削液的合理使用和净化处理。