绿色设计在机床设计与制造中的运用

徐学彬，姜世民

（1.齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000；2.齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

绿色设计在机床设计与制造中的运用

徐学彬1，姜世民2

（1.齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000；2.齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

机床是机械制造阶段比较重要的组成部分，其性能的好坏直接决定机械产品的最终质量和使用寿命。传统的机床设计与制造不仅会加剧能源的使用和浪费，而且还会给环境造成一定的危害，因此在进行机床设计与制造过程中可以引入绿色设计的理念，其可以更好地推动我国机床设计与制造的发展。

绿色设计；机床设计；制造；应用

机床的设计与制造在我国工业发展历程中起到了决定性的作用，但是随着我国开始重视环保意识，传统的机床设计与制造已经无法满足时代发展要求，因此需要对其进行改进。而将绿色设计理念引入到机床设计与制造之中，不仅能够满足机械制造需求，而且还能够实现环境的可持续发展。

1 绿色设计和绿色制造的概述

（1）绿色设计。绿色设计通常以产品周期为前提，开展绿色产品的设计，而且该过程中还需要对产品的回收性、拆卸性、维护性等给予足够的关注。绿色设计要求按照绿色环保的相关内容进行，最终结果是为了构建一个绿色环保的设计体系。实际上，绿色设计中最为关键的一个环节就是降低资源的消耗率，从源头处降低废弃物的排放，以实现对环境保护的目的。绿色设计最重要的一个特点就是能够实现对自然资源的有效保护，缓解地球资源枯竭，维持自然生态环境的平衡发展。

（2）绿色制造。绿色制造属于新研发的机械制造模式，在进行机床设计的各个环节中，引入绿色制造不仅可以降低对环境的影响，而且还能提高资源的利用效率。同时绿色制造过程中，引入了各类绿色环保理念，大大降低了对资源和能源的消耗，达到企业利益的最大化。

2 机床绿色设计与制造中存在的问题

（1）技术的局限性。在进行机床设计与制造过程中，引入绿色设计理念虽然可以达到一定的效果，但是在技术方面存在一定的缺陷。在进行机床设计与制造过程中，如果缺乏先进的设计和制造技术，就不可能规划出比较完备的绿色设计方案，从而导致绿色设计在机床设计与制造中无法得到有效的运用。

（2）适用性的问题。我国大部分企业的机床设计与制造还在沿用传统的设计理念，无法更好的适应绿色设计理念，而且机床设计与制造是一项系统性的工程，部分环节需要进行特定的设计，因此无法更好地引用绿色设计理念。

（3）时效性的问题。虽然绿色设计开始在机床设计与制造中得到应用，但是其无法更好的跟上机床设计发展步伐，导致在实际应用中一些环节存在比较严重的时效性问题，要求对相关数据进行不断的收集和更新。同时机床设计与制造各个环节非常复杂，即使实施下来也会存在一定的时间差，从而存在比较严重的时效性问题。

3 绿色设计在机床设计与制造中的应用

（1）机床的绿色设计。①减量化设计。为了保证机床设计与制造的完整性，需要确保机床机构紧密的衔接在一起，从而更好的满足机床设计与制造绿色理念需求。同时，在机床设计各个环节，还需要对其结构特点进行详细的分析，对各个部件的规格进行精确的计算，从而在确保机床产品性能的同时，还可以有效的降低原材料和零部件的使用量。②环保型设计。在进行机床设计过程中，通过对其结构进行优化，可以在一定程度上提高机床的绿色性能。例如，用钢板焊接来取代传统的铸造，不仅能够减少机床运转阶段对环境的影响，而且还能够优化机床产品的铸造工艺，从而避免飞溅现象的发生。同时还能够延长机油的循环利用率，有效的避免了对环境造成的热污染。③数控化设计。在进行机床设计过程中，传动系统是其中比较重要的组成部分，但是由于传动系统比较复杂，所以引入了数控化设计，其不仅可以对机床结构进行优化，而且还能有效的降低噪音和震动，减少传动能耗。④模块化设计。将模块化设计引入到机床设计与制造之中，其可以更好的满足不同客户需求，缩短产品的生产周期。同时还能够有效提高机床产品的性能和质量，便于对机床的维护。此外，模块化设计还能把一个机床产品划分为几个独立的个体，便于产品的安装和管理。当需要将加工的功能添加到机床时，可以简单增加相应的功能模块，就能够达到预期的效果。

（2）机床的绿色制造。①绿色材料的选用。首先，在选择零部件过程中，要尽可能选购性价比高的材料；其次，尽可能避免复合型材料的使用，优先选择可回收、可再生的材料；最后，尽量选择一些污染小、丰富、成本低的材料。②应用绿色制造工艺。如今随着我国科学技术的发展，绿色制造工艺逐渐趋于完善，此时在进行机床设计与制造过程中，在确保符合客户要求的同时，还需要尽可能优化机床制造的工艺，将原本复杂的工序简单化，而且还需要采取措施加强对各零部件的再处理，从而提高对资源的使用效率，降低对环境造成的污染。

4 结语

总之，机床设计与制造是一项系统性、复杂性的工作，为了提高机床产品的性能和质量，不仅需要满足环境标准，而且还需要将绿色设计理念引入到机床设计与制造的各个环节，注重对能源消耗、环境污染等问题的考虑。同时，将绿色设计应用到机床设计与制造之中，不仅可以有效降低对能源的消耗，而且还能够降低对环境可能造成的污染，在提高企业经济效益的同时，还能够推动我国环境的可持续发展。

［1］沈文磊，冯宁宁.绿色设计在机床设计与制造中的应用［J］.科学与财富，2015，6（3）：78-79.

［2］李丰伟.机床设计与制造中的绿色设计探讨［J］.中国机械，2015，11（3）：123-124.

［3］汤松萍.基于绿色制造原理的CNC车床绿色设计技术研究［J］.组合机床与自动化加工技术，2015，4（8）：82-83.

Application of Green Design in Machine Tool Design and Manufacturing

XU Xue-bin1，JIANG Shi-min2
（1.Qiqihaer No.2 Machine Tool（group）co.，LTD，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China；2.Qiqihar Engineering College，Qiqihaer，Heilongjiang 161000，China）

Abstrac：The machine is a important part of the machinery manufacturing,whose performance directly determines the final quality of mechanical products and service life.Traditional machine tool design and manufacture will not only increase the use of energy and waste，but also will cause certain harm to the environment，so concept of green design can be introduced in machine tool design and manufacturing process，which can better promote the development of machine tool design and manufacture in China.

green design；machine tool design；manufacturing；application

TG502

A

2095-980X（2016）10-0067-01

2016-09-24

徐学彬（1982-），男，黑龙江齐齐哈尔人，大学本科，工程师，主要研究方向：机床方面的设计制造。