绿色制造工艺技术在农业机械加工中的应用研究*

肖兴文

（阿坝职业学院，四川 阿坝州 623200）

随着社会持续性发展以及社会生产力水平的不断提高，现代化建设对于能源的需求不断提高，经济发展与环境保护之间的问题越发突出。为了更好地满足可持续发展理念相关要求，需要高度重视农业机械加工中绿色理念的应用，借助绿色制造工艺技术推动农业机械加工持续发展，在满足基本制造生产需求的同时尽量使环境不被破坏。因此，探讨绿色制造工艺技术在农业机械加工中的应用具有十分重要的意义。

1 绿色制造工艺技术概述

绿色制造工艺技术主要是在传统生产工艺技术基础上以资源合理应用、资源节约化利用、降低污染等为基本目标，融合材料科学、控制技术等不同类型技术的制造工艺技术。绿色制造工艺的工艺生产目标并不相同，可以划分为低能耗、低物耗、环保型三种工艺技术。

1）低能耗主要是以最少的能源满足生产加工需求，随着社会各界对于不同类型能源资源的需求量不断增长，矿物资源、石油资源可供使用量不断下降。此时，在节省能源资源的基础条件下，想要获得更多的发展空间与资源就必须利用低能耗生产工艺，借助设计与工艺改造等方式降低生产过程中的能源消耗，提高资源利用率[1]。

2）低物耗主要是指节约资源类型的生产工艺技术，其可以体现在设计与工艺两个层面上。从设计层面上主要是指容易制造、能源消耗低、环保的绿色材料，最大程度地降低零件的数量和重量，应用最佳方式实现对图纸的设计；从工艺角度上则是对毛坯制造技术进行改进与优化，降低材料损耗。

3）环保型的绿色制造工艺技术，属于一种新型的绿色制造工艺，在传统加工工艺技术的生产过程中会呈现出相对严重的环境污染问题，尤其是在资源浪费、环境遭受侵害方面，而环保型生产加工工艺就是以减少污染物的排放为目的，应用具备较高环境保护特性的供应技术进行加工，从而降低机械加工所导致的环境危害问题。

目前来看，绿色制造工艺技术的应用原则主要体现在三个方面：一是和电气工程需求保持高度融合。在农业机械加工期间可以应用绿色节能技术实现能耗的控制，在具体加工期间电气工程可以应用节能技术作为基础前提并确保可持续发展，为加工过程提供技术支持。二是降低能耗。建筑电气绿色节能设计的核心目标在于降低能耗，在电气设计期间应当尽可能减少不必要的能耗，对于必要的能耗问题应当尽可能降低能耗用量，以科学技术为支持，提高能源使用率，从而实现绿色节能目标。三是提高经济效益。在应用绿色制造工艺技术期间，不仅需要注重目前的经济利益，还需要对未来的发展与切身利益形成支持，并对全新的材料与设备形成合理的应用，对未来的发展形成合理规划，从而提高机械加工的整体经济水平。

绿色制造工艺技术主要内容如图1所示。

图1 绿色制造工艺技术主要内容

2 绿色制造工艺技术在农业机械加工中的应用

以往农业机械加工作业需要消耗大量的人力物力资源，时间效率相对较低，在相关技术持续发展的环境下，农业机械加工技术必然会不断地发展，其中绿色制造工艺技术的应用也会不断成熟化。下面以绿色制造工艺技术在农业机械加工切削领域中的应用为例，探究几点实际应用方式。

2.1 干式切削工艺

在农业机械加工过程中切削工艺非常普遍，并且以往切削工艺会采用切削液，对于使用过的切削液在处理方面不仅存在资源消耗问题，同时如果处理不妥善还会导致环境污染问题[2]。采用干式切削工艺技术方式，可以通过少用甚至是不使用切削液的方式完成切削生产加工，从而降低对环境的污染与影响。从农业机械加工生产技术角度来看，想要大规模应用干式切削工艺技术，必须在材料方面进行改进与创新。在农业机械加工材料方面，超硬合金属于最难实现干式切削工艺生产的材料，其次是钢材料，而铸铁属于最容易完成干式切削生产的工艺材料，例如铝合金。在加工过程中，对于所出现的切屑很容易与刀具形成咬焊的黏连表现，使用高速干式切削技术方式便可以解决这一问题。有研究认为，干式切削技术中约有95%的热量都会传输给切削，在切削和刀具接触的部位会出现局部熔化的问题，此时，提高铝合金的加工精度并降低能耗、节约资源显得非常重要。在干式切削加工过程中为了规避在高温环境之下刀具与工件之间形成黏连，所应用的工具和刀具材料必须严格选择并合理搭配。在采用干式切削工艺时需要进行深入探究，并对技术进行改造升级，以便于更好地满足绿色制造基础要求。

2.2 低温切削生产工艺

低温切削生产工艺属于一种技术水平相对较高的绿色制作生产工艺，其一般被应用在难度相对较高的材料加工任务中，例如高锰钢、钛合金等加工制造过程中往往会应用到低温切削工艺。绿色制造工艺中低温切削工艺技术对于材料的要求相对较高，并且加工期间还需要配备额外的低温冷风装置，例如间接冷却装置[3]。这一些材料和设施的采购成本较高，这也对低温切削技术广泛普及形成了阻碍。目前，部分发达国家已经成熟掌握了低温切削生产工艺技术，并且将其大规模应用到了农业机械加工中，尤其是日本农业机械加工企业，基本上都开始应用低温切削生产工艺，我国目前也在持续深入研究该技术，希望将来也可以广泛普及。另外，低温切削生产工艺还涉及供热生产工艺，其主要是安装在脱水器上并增加了自动调节阀门，借助自动调节阀门根据实际生产过程中的相关热量进行转换传递，从而达到节能减排的目的。

2.3 机床技术

在农业机械加工过程中，采用干式加工技术虽然可以达到环保节能的基础目标，但是在切削过程中很容易形成切削热量，如果不及时进行散热处理，会导致机床受热而各部分的温升不均匀，长时间不解决便会导致机床发生变形，加工精度随之下降。对此，在加工期间需要为机床配备相应的冷却系统，不仅需要达到基本的隔热要求，同时还要将切削所生产的热量有效分散出去。相关研究认为，在干式切削过程中降低机床、刀具等设备运行的热量非常重要，在设计过程中可以将机床设计成为倾斜式或立轴式，特别是机床工作台可以倾斜盖板并选择具有隔热性能的材料，同时在机床上设置过滤系统，将生产期间的灰尘及时清理干净，从而达到保护机床关键部位的目的。随着现代科学技术的持续发展，机床技术的切削工艺获得了明显的发展，结合通信以及检测等技术，高效切削机床技术在农业机械加工领域也有着比较突出的应用价值。

3 农业机械加工中绿色制造工艺技术的发展展望

3.1 深入认知绿色设计

在目前，农业机械加工领域中绿色制造工艺技术的实施必然需要在原本生产加工技术上进行改进与创新。所有的生产制造工艺都需要基于人来设计，每一项生产制造工艺技术的功能、效率、技术特征都是在设计工程的基础上明确的，大多数的参数都可以通过前期制造设计方式实现调整与完善[4]。想要促使制造工艺节能环保水平得到持续提升，就必须准确掌握绿色生产水平，在制造工艺设计过程中将绿色理念融入到加工过程中，并不断改进和创新制造工艺。制造工艺的设计部门应当从全局进行设计，持续提高制造工艺的技术水平并降低生产制造工艺的能源消耗，减少生产中的污染问题并强化绿色设计理念。另外，制造工艺设计部门在进行设计的期间，应当充分认识到生产制造工艺的更新迭代，在升级系统中合理应用绿色理念，持续提高资源的利用率并尽量避免资源浪费问题，提高资源节约型绿色制造工艺的技术水平，推动绿色制造工艺在农业机械加工中的应用和普及。

3.2 注重工艺设计与原材料改进

对于机械加工过程而言，材料的更新是绿色制造工艺技术有效落实的关键，相关原材料主要是指农业机械加工生产期间应用的节能、环保等水平较高的材料，应尽可能降低农业机械加工期间的环境污染并实现对环境的保护。目前来看，大多数企业都缺乏环保型的原材料，其根本原因在于环保程度较高的材料价格成本较高，在采用环保型材料时也会随之压缩企业的利润空间，从而影响经济利益。然而采用高能耗的材料虽然可以形成较高的利润，但是会导致更大的经济损失以及成本，同时还会造成比较严重的环境污染问题，对农业机械加工生产的环境会形成严重危害。基于这一矛盾问题，农业机械加工企业应当尽可能在生产期间采用环保程度较高以及对环境危害比较轻微的材料，行政部门要强化对于农业机械加工企业的环境保护职责管理，针对污染问题比较严重的企业应当及时进行处罚，提高企业的环境保护意识，提高绿色制造工艺技术在农业机械加工中的推广价值。

4 结语

综上所述，绿色制造工艺是现代科学技术持续发展所形成的产物，其代表着当代机械产业的发展改革水平。环境问题的不断加重对农业机械行业提出了更高的要求，将绿色制造工艺应用到生产当中是时代发展的必然途径，绿色制造工艺的应用可以显著提升农业机械质量与综合效率，使机械加工保持高度绿色环保特性。今后，对农业机械加工行业绿色制造工艺技术的研究仍然需要持续深入，企业需要正确意识到绿色制造工艺的市场价值与前景，并基于技术的更新与改进，促使绿色制造工艺持续稳定发展，从而为农业机械加工领域的健康发展奠定基础。