机械加工制造中的绿色制造工艺

谢伟东+常新平

摘 要：我国的经济发展离不开机械加工制造业的发展。在传统的机械加工制造业中，由于加工技术的落后以及思想观念上对可持续发展的不重视，在企业的效益和环境保护上出现了很多不良后果。因此，大力发展绿色制造业是我国机械加工制造业的首要任务，而绿色制造工艺是绿色制造的核心问题。提高绿色制造工艺决定了绿色制造业的蓬勃发展，对能源节约和环境保护有着极大的帮助。为此，本文将围绕着绿色制造工艺展开探讨，并给出一些建议。

关键词：绿色制造工艺；机械加工制造；可持续发展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.204

绿色制造工艺是绿色机械加工制造中的核心手段，是为加工制造业带来革命性发展的主要方法。绿色制造工艺的主要目标是为了在加工制造过程中节约成本、降低能源消耗并减少环境污染。因此，从这个概念上来讲绿色制造工艺可以分为三类：节约资源型工艺、低能耗型工艺和环境保护型工艺。这三种绿色工艺在制造过程中各有优劣，企业应该根据在加工制造中的主要矛盾灵活、合理的选择使用或者结合使用，以此提高企业制造效益，推进可持续机械加工制造业发展。

1 节约资源型工艺

节约资源型工艺主要是从两个方面入手减少资源损耗，一是减少切屑的加工技术，另一是减少加工余量的加工技术。首先，少无切屑加工的新技术、新工艺的发展日渐成熟。在当前的技术发展中，精铸、冷挤压等成型技术和工程塑料在机械制造中的应用越来越成熟，产品成型从近似成型到净成型发展。许多的制造成型件已不在需要进行进一步的机械加工就可以直接进行使用。与传统的毛坯制造过程相比，这不仅减少了能源消耗和生产资源消耗，还减少了制造周期和制造成本，使得企业在减少生产花费的同时提高了生产效率，对企业提高竞争力有着极大的帮助。因此，少无切屑的加工技术在机械加工制造业中的应用越来越广泛，尤其适合于加工异形孔类零件、端面爪齿件、齿轮花键、台阶轴类件以及类似零件。

另外，减少加工余量的加工技术也是节约资源型工艺的主要发展方向。在一些旧的加工工艺中，制造出来的零件毛坯较为粗糙，需要进行进一步的机加工。在机加工过程中，加工余量较大，不仅造成了原材料的浪费，而且生产效率较低，生产成本增高。因此，采用新的加工工艺减少生产余量很有必要。先进的加工工艺比如高速切削技术能够有效的减少加工余量。在加工中，提高切削的速度，切削力下降，工件的变形小，可以保证加工余量的减少。在目前的实际工艺中，航空工业的铝的薄壁件加工中，已经可以达到切出厚度为0.1毫米、高为几十毫米的成型曲面。

2 低能耗型工艺

采用低能耗型工艺能有效节约能源减少资源的浪费，尤其在当前全球矿物资源减少和石油价格波动的背景下，低能耗工艺对发展可持续经济有着重要意义。低能耗型工艺的创新可以从三个角度切入：能源节约、技术节能和管理节能。能源节约是指在加工制造过程中，尽量减少传统的石油和煤炭的使用，积极采用可再生能源比如电能和其他新能源。这些能源可再生且无污染，对企业的发展和环境的保护有着极大的好处。企业应该大力发展清洁能源的使用设备，并做好能源节约工作。

技术节能是指在加工制造过程中采用先机的技术提高能源的利用率。比如在传统的工艺中，由摩擦力带来的能源损耗是巨大的。而先进的工艺例如MQL润滑的准干式切割工艺的应用就能有效的减少摩擦力，避免能源浪费。在加工制造中，企業要积极地对新工艺进行研究和使用，降低能源的损耗和成本的浪费。

管理节能是指企业要加强能源管理工作，及时地对设备和加工过程进行监控和管理，对能源的浪费有效的做出应对措施。杜绝在加工制造过程中出现跑电、漏电等情况的出现，避免设备出现空车运转和长时间处在待电状态的情况发生。企业只有及时做好能源管理工作，才能从每一个细节降低企业成本提高企业效益。

3 环境保护型工艺

在传统的机械制造中，带来的环境污染是一个急需解决的问题。主要的环境污染主要是大气污染、水污染以及其他污染等。这些污染问题不符合我国经济发展的根本需求，在发展过程中不满足我国可持续发展的要求。因此，积极采用新的制造工艺减少工业污染是当前机械加工制造业发展的主要目的之一。首先，企业应该在制造过程中采用绿色工艺减少大气污染。减少大气污染最有效的方法是减少化石燃料的使用，在生产中采用电能、太阳能、天然气等新能源作为主要的能源方式。

其次，机械制造业要减少工业废水的排放，发展新技术对工业废水进行有效的处理。但在当前的实际情况中，工业废水中主要包括含油废水、含酸（碱）废水、电镀废水和洗涤废水等，这些废水处理难度较大，处理成本较高，综合防治是现阶段处理废水较为有效的措施。

另外，除了大气污染和水污染，机械加工制造中还存在着其他污染，比如说振动污染、噪声污染、热污染、射频辐射污染、光污染等其他污染，针对这些污染企业应该积极进行研究先进技术，解决这些待解决的问题。

最后，热处理过程是当前加工制造业中能耗最高、污染最大的工艺之一，在绿色制造工艺中，应减少需要热处理的材料使用或者不使用热处理材料。选用热轧或冷拔状态即可达到性能要求的材料，以此减少能源的损耗和环境的污染。

4 总结

总而言之，绿色制造工艺是摒弃了传统工艺中资源浪费、能源损耗和环境污染的一种新工艺。绿色工艺是绿色机械加工制造的核心，是现代企业降低生产成本、提高企业效率并保护环境的前提条件。只有积极的推广绿色工艺在加工制造中的使用，我国的加工制造业才能迎来革命性的发展，我国经济的发展才能在友好的人地关系中大步向前。

参考文献：

[1]蒋延双，刘香成，刘新阳等.绿色制造工艺在机械加工中的应用探析[J].农家科技（下旬刊），2015（01）：122.

[2]刘世凯.绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J].企业文化（中旬刊），2016（04）：245.

[3]刘坤.绿色制造工艺在机械加工中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015（21）：2410.

作者简介：谢伟东（1967-），黑龙江齐齐哈尔人，教授，研究方向：机械制造。