探讨面向绿色制造的数控机床回收再利用

付忠琦　杜朔　赵家宝　李闯

【摘要】近年来，人们开始使用绿色制造技术进行数控机床的模块化设计，以便为机床的回收再利用提供便利。因此，基于这种认识，本文对面向绿色制造的数控机床回收再利用问题展开了探讨，从而为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】绿色制造；数控机床；回收再利用

引言

伴随着经济的发展，资源过度开采和环境过度污染的问题越发严重。为了解决这些问题，人们开始采取绿色制造这一现代制造模式降低制造生产对环境的污染。而在数控机床的回收再利用环节，同样应该考虑到机床再制造对环境的影响。因此，有必要对面向绿色制造的数控机床回收再利用问题展开探讨，从而更好的促进制造业的可持续发展。

1.绿色制造与数控机床回收再利用

所谓的绿色制造，其实指的就是在确保产品质量、功能和成本的前提下采取的一种现代制造模式，可以提高资源利用效率，并考虑到产品制造对环境的影响。作为一个闭环控制系统，绿色制造是一种可以实现废弃物循环利用的节能生产模式，能够进行产品的清洁生产。而数控机床回收再利用工艺是通过使用数控机床原有零件进行产品的再制造，可以通过采取相应的加工方法恢复机床零部件的尺寸、形状和性能，所以也是一种实现资源充分利用的工艺方法[1]。在该工艺中运用绿色制造理念，可以考虑到机床回收再利用对环境的污染，并且保持资源利用率最高，继而使得到回收再利用的机床保持最佳的性能。

2.面向绿色制造的数控机床回收再利用

2.1回收再利用的原理

在面向绿色制造实现对数控机床回收再利用时，需要清楚掌握机床回收再利用的原理。首先，需要遵循系统性原理进行机床回收。具体来讲，就是根据机床零件材料组成使用不同的回收工艺，然后根据国家规定要求按照材料形式回收。其次，需要遵循最优化原理进行机床的回收再利用。在满足产品特定要求的基础上，需要设立产品回收再利用的目标函数，并且通过求解函数使产品产出率最高，而物料消耗最小。再者，数控机床回收再利用需要遵循能量守恒原理，并且确保流入系统的物料总量与系统物料保有量和系统流出物料量之和相等。此外，数控机床回收再利用需要遵循物料流循环原理[2]。具体来讲，就是确保在系统流出的物料为另一个系统需要流入的物料。

2.2机床回收对象及分类

在进行数控机床的回收再利用时，需要明确机床回收对象，并且完成对象的合理分类。就目前来看，数控机床回收的对象主要为零部件，可以划分成有价值零部件、有毒害零部件和含有不同材料的零部件。其中，机床回收的主要利益来自于有价值的零部件，机床回收的绿色环保效益主要来自于有毒害零部件。而在处理含有不同材料的零部件时，需要进行材料回收纯度的提高。在进行机床拆卸之前，需要对零部件回收利润进行评估，然后再进行零部件回收再利用的分类。就目前来看，数控机床零部件回收可以划分成几个层次，即重用、再制造、高级回收、次级回收、三级回收、四级回收和处理。除了四级回收和处理的零部件，其他层次的零部件都可以得到重新利用[3]。而四级回收的零部件一般将用于燃烧发电，需要处理的零部件一般会被填埋处理。

2.3机床拆卸经济性分析

按照拆卸程度，数控机床拆卸可以被划分成完全拆卸、部分拆卸、目标零部件拆卸这三种形式。从经济角度考虑，一般很少使用完全拆卸方式进行机床拆卸。而所谓的部分拆卸，就是在拆卸到某个零部件时，经评估认为剩余零部件拆卸成本高于回收价值，所以不再进行剩余零部件的拆卸。所谓的目标零部件拆卸，一般是出于环境因素考虑或者需要进行某个零部件的重用。比如某个零部件如果有较大的价值，或者某个零部件对环境有较大破坏性，就需要被重点拆除。在机床拆卸的过程中，拆卸作业的经济性由回收价值、拆卸成本、处理成本、拆卸深度和拆卸顺序决定。在分析拆卸作业的经济性时，需要先确定拆卸对象和深度，然后确定零部件的回收层次，然后确定采取的拆卸方式。

2.4机床使用状况的检测

完成机床零部件的拆卸清洗后，需要对零部件的使用状况进行检测，然后再确定零部件的回收利用方式。首先，可以利用简单辅助工具对机床状态信息进行初步了解，从而获取机床直观的状态信息。比如，机床零部件有无破损、缺失、噪声或气味等。其次，根据机床报废和损坏程度，确定机床测试项目及参数。在测试后，需要对测试结果及信号进行收集整理。再者，根据取得的信号和数据，需要使用相应的方法和数据处理技术进行数据及信号的处理，从而进行与机床故障最密切的特征信息的提取。而通过对这些信息值进行检验，并且了解信息值变化规律，则能够对机床的工作性能进行判断，并且了解故障对机床性能的影响程度。最后，根据之前取得的数据，执行相应的机床性能测试报表。

2.5机床的回收再利用方式

完成零部件性能检测后，可以将零部件按照破损程度划分成无损坏型、可修复型和不可修复型三种。无损坏型零部件可以被直接存放至备品库，可修复型零部件需要经过加工处理后在利用，不可修复型零件需要进行回炉再利用。而机床的本体回收再利用需要划分成两部分，即机床液压、润滑和冷却系统的再利用及机床机械部分的再利用。一般的情况下，需要进行液压泵、冷却泵等零部件的再制造，并且完成对过滤器等零部件的修复再制造，然后将压力表等零部件直接处理。此外，在进行机床电气部分零部件的回收再利用时，由于电子元器件使用寿命较短，所以一般只需要进行电子元器件的分类回收。

结论

总而言之，为了降低数控机床回收再利用对周围环境的污染，人们开始运用绿色制造的模式进行机床的回收再利用。而从本文的研究来看，想要面向绿色制造进行机床的回收再利用，还要遵循相应的回收原则，并且清楚回收的对象及其分类条件。在此基础上，还要做好零部件回收的经济性评价，并且确定零部件的使用情况，从而采取合理的回收再利用方式。

参考文献

[1]孙绍彬，李桂花.绿色制造技术在数控机床中的应用[J].机电产品开发与创新，2012，02：168-170.

[2]江志刚，周帆，张旭刚.机床绿色制造系统工程的实施框架[J].航空制造技术，2013，05：42-47.

[3]刘朝晖，王强.机床回收再制造与机床绿色设计[J].机械，2013，11：68-71.