基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术

李立民

摘 要：随着现代制造行业的发展，对节能环保的要求逐步提高，传统的机械制造工艺及装备技术已经难以满足当前的发展需求，所以基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术成为了当前人们的研究重点。绿色制造是一种以环境影响最小化为目标的制造模式，强调在设计、制造等阶段对生态环境因素进行充分考虑，并采取相关的措施来降低能耗，使得资源利用率能够获得有效的提升，这有利于制造行业的可持续发展。基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术，除了能够提升生产质量和效率之外，也能够有效的保护资源环境，显著的降低了机械制造中的废弃物排放和能耗，从而对社会、经济效益进行了提高。本文首先对绿色制造进行概述，从而对基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术进行分析，希望通过本文的论述，能够为制造业的绿色转型发展带来一些参考和启发。

关键词：绿色制造 新型机械制造工艺 装备技术

传统的制造技术存在高污染和高能耗的情况，对生态环境形成了破坏，随着人们对环境保护的关注度逐步提升，绿色制造成为了当前机械制造行业的主要发展方向。相比于传统的模式，绿色制造更加强调对资源的合理化利用，并降低对环境造成的污染，以实现可持续发展。因此，对基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术进行研究有着重要的意义。

1 绿色制造的概述

传统机械制造虽然有效促进了社会结构的完善，但因为其采用的管理模式过于粗放，所以不仅对生态环境造成了严重的破坏，同时也造成了大量的资源消耗，这将会对人们的长久发展带来不利影响。在这样的情况下，提出了绿色制造的概念，绿色制造包含了绿色工艺、设计、处理等多方面的技术，在对绿色制造技术进行发展的过程中，需要研究能源、材料和环境等方面的内容，目的在于减少其中的能源消耗，减少对附近生态环境的破坏，从而对整体的资源利用效率进行提高，这对于社会效益以及工业制造效益的提高有着重要的意义。与此同时，对绿色制造的发展也有利于提升机械制造的质量，并实现对成本的有效控制，能够实现对环境影响和资源消耗的综合考虑，促进制造行业的良好发展。一直以来，机械制造行业都是我国经济发展中的重要支柱，但随着经济结构转型和科学技术的发展，机械制造已经逐步成为了传统产业，无论是生产质量还是技术水平都有所降低，同时也造成了大量资源的消耗。传统机械制造虽然能够达到预期的制造目标，但却会对生态环境和人们的生命健康带来负面影响，再加上传统机械制造行业中普遍缺乏环保意识，存在着随意排放废渣废水废气的情况，对人们的正常生活带来不利影响，同时也造成了资源的浪费。绿色制造注重解决生产中的环境、资源问题，将制造的各个环节看作为一个闭环系统，在系统内有效处理和解决生产阶段所产生的污染物，从而实现了资源利用效率的优化，避免出现资源浪费的情况，使得机械制造效率和质量获得了有效提升。相比于传统机械制造，绿色制造的主要优势就在于对生态环境的保护和资源的高效率利用，从全生产周期的角度出发来找到最佳的生产模式，从而促进行业的可持续发展。

2 基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术分析

2.1 以绿色制造为基础的节约型机械制造工艺

传统机械制造需要消耗大量材料，为了解决这个问题，基于绿色制造的机械制造工艺设计需要以节约为目标，合理的制定设计方案来达到环保节能的效果。首先，需要重视对少无切削加工技术的应用，该技术主要被应用在成型器件当中，具体应用的是异位孔隙，在其中通过应用台阶式轴承来达到减少材料消耗的目的。通过相关的统计和分析可知，应用无切削加工技术可节约百分之四十以上的材料，充分体现出了该技术的优势。其次，要重视对干式切削技术的应用。传统机械制造需要应用大量切削液来实现切削冷却，避免出现生锈问题。但这个过程也会造成材料的浪费，同时也会对人体的生命健康带来危害。干式切削技术不需要应用切削液，而是采用润滑剂来替代，磨削加工后的产品，并在刀具上进行处理。例如清洗刀具后对其进行擦拭，然后利用冷却高速滚齿来进行切除。在这个过程中主要应用的是CNB刀具，该刀具相比于其他刀具具备了更强的导热性，能够保证切除位置的准确性，且其中应用的是不锈钢材质，不容易出现生锈的情况，从而对产品的质量和寿命进行有效的提升。另外，也应该注重生产效率的提高，例如通过提升设备利用率、减少生产中的等待时间以及优化生产流程等方式来达到提升生产效率的目标。同时，也应该将先进的管理理念和生产技术引入到其中，例如六西格玛管理和精益生产等理念。在节约型机械制造工艺设计中，还应该对资源回收和废弃物处理进行关注，例如生产中所产生的废水废料等等，需要采取针对性的处理措施，防止其对环境造成破坏。同时也应该进行废弃物回收制度的构建，对其进行分类和回收，从而避免造成资源的浪费。这里需要关注的是，节约型机械制造工艺并不只是技术手段，同时也是一种文化理念，应该让更多的人意识到保护环境的重要性，并积极的倡导绿色生活方式，从而实现可持续发展的目标。基于绿色制造的节约型机械制造工艺设计是未来机械制造行业的主要发展方向，应该通过多种方式来推动这项工作的发展，包括生产方式的优化和加强技术研发等等，促进机械制造行业的可持续发展和绿色转型。

2.2 以绿色制造为基础的低能耗机械制造工艺

针对传统机械制造中的污染排放和高能耗问题，可选择应用具备可再生特性的节能产品，例如风能和太阳能等等，从而有效的促进绿色制造发展。同时，也需要对其中的润滑方式进行改进，减少机械制造中的摩擦，从而对能耗进行降低。在进行润滑的过程中，首先应在产品内壁上向着其中的中心点进行吹油，这里需要关注的是，需要在其中的关键部分涂抹油，例如机器连接口的位置和焊接位置等，在这个过程中应该做到精细滴洒，避免出现浪费的情况。该方式具备更强的耐热性，且不会受到腐蚀，且有着很高的利用效率。其次需要对润滑工艺进行进一步的改进和优化。上文提到，干式切削技术的能耗较低，且具备了很强的实用性，使用的是典型主轴构造系统，通过改造机床主轴来实现与油气系统的组合，利用主轴套管来进行油气混合材料的安置，输入润滑油后缩短其中的回转部分，利用中心部分来达到喷射的目标，该喷射工艺对于材料的应用量较少，且有着很高的利用率，能够避免整个过程产生污染物，这对于绿色制造的发展有着重要的意义。另外，也可将先进冷却工艺引入到其中，例如对循环冷却系统和特殊冷却液的应用，从而有效的降低机械制造温度，从而降低其中的能耗。同时，通过对冷却技术的合理应用，也能够减少其中的部件损耗，从而对整体设备的使用寿命进行延长，达到能源节约的效果。在控制能耗的过程中，对于整个生产流程的优化也同样十分关键，通过提升生产计划和调度的合理性来减少设备的空闲时间，从而对整体的生产效率进行提高，并可在一定程度上避免材料浪费和副产品的产生，从而源头上控制能耗问题的发生。在这个过程中，应该注重提升工作人员的环保节能意识，并制定完善的能源管理制度，进一步促进绿色制造的深入发展。同时，企业方面也应该定期进行能源审计，对能源利用中的问题进行及时发现并解决，保证能源能够得到高效利用。在推动以绿色制造为基础的低能耗机械制造工艺发展和应用时，政府在其中发挥着关键作用，通过制定相关的环保法规来推动清洁能源的应用，并鼓励企业更多的研发和应用先进节能技术，积极的引导向着绿色制造的方向转型和发展。以绿色制造为基础的低能耗机械制造工艺是未来机械制造行业发展的必然趋势，需要通过多种方式来促进机械制造的绿色化和低能耗化，从而促进经济环境的和谐发展。

2.3 以绿色制造为基础的环保机械制造工艺

传统机械制造并不关注其对环境造成的负面影响，所以造成了水污染和大气污染等方面的问题，这会对人们的生命健康带来严重威胁。以绿色制造为基础的环保机械制造工艺应用了集中供给和其他的能源燃烧方式，使得机械制造中减少了对煤炭供热资源的应用。为了能够对土地资源进行有效的保护，不可直接排放机械生产中产生的废弃物，需要做好源头处理工作，绿色制造的主要特点就在于对废弃物的处理，减少其对自然环境造成的负面影响，实现对废弃物处理过程的优化。在传统机械制造的加热过程会消耗大量的能源，同时也造成了严重的环境污染，为了能够对加热环节进行优化，需要对其燃烧的方式和节能结构进行改进和优化，并重视对新能源的应用，采用集中加热的方式来避免对自然环境造成污染。在对水污染问题进行治理的过程中，需要机械制造中能够对污水排放进行严格管理，并做到对整个生产过程的监督，当发现违规情况时应该进行严格追责，及时对废水问题进行解决，确保能够从源头上避免水污染问题的发生。基于绿色制造的环保机械制造工艺除了关注生产过程之外，也会将环保理念融入到设计、生产、材料选择等环节当中，从而实现对资源的高效率利用。在产品设计中，需要将环保理念的作用充分发挥出来，通过轻量化材料和模块化设计等方式来减少产品体积，并降低其中产生的废弃物。同时，也应该充分考虑到产品的可降解性和可回收性，这样才能够在产品报废后更好的对其进行回收和处理。在进行生产中，环保机械制造工艺强调了环境的保护和资源节约，通过先进技术设备的应用来对整体的生产质量和效率进行提高，避免材料和能源的浪费。另外，对生产中的废气废水应该对其进行严格处理，确保达到排放标准，避免对自然环境造成污染。通过节能环保的产品来引导人们转变传统的消费习惯，减少对资源的破坏，例如一些机械设计应用了高效率低能耗的电机传动系统，在保证机械性能的同时也减少了其中的能耗。基于绿色制造的环保机械制造工艺属于新的生产理念，强调生产中的环保和节约，从而实现社会效益和经济效益的双赢，这对于推动我国制造业的转型和升级有着重要的意义。

2.4 以绿色制造为基础的新型装备技术

首先是切削液系统。切削液系统主要涉及到了切削与加工这两个环节，在机械制造中起到了十分关键的作用。以往的切削系统包含了切削液和供给系统这两个部分，在具体的应用中存在着多个弊端，且操作起来存在着较高的复杂性，其中的零件十分繁琐且有着很高的制作成本，不利于提升企业的经济效益。同时，传统的切削液系统对于能源的利用率相对较低，同时也会对附近的生态环境造成污染。基于绿色制造的切削液系统能够对这些问题进行有效的解决。该系统在不对其性能造成影响的基础上实现了对成本的有效控制，并提升了整体的操作性。同时，该系统在明确切削液使用量的基础上进行了合理的配比，让其防锈、软化和冷却效果获得了大幅度的提升。此外，该系统相较于以往有着更强的通用性，能够适应多种不同的切削材料和方案，从而大幅度的提升机械制造的灵活性。绿色制造理念的应用不但与当前的可持续发展要求相符合，也为企业带来了更多的经济利益。在具体操作中，基于绿色制造的切削液系统应用了更为先进的回收设备和过滤技术，减少了浪费的同时也避免对生态环境造成污染。通过系统设计的优化来降低其中的能耗，这对于提升企业的竞争力有着重要的意义。其次是机床和刀具系统。随着科技的进步和机械自动化的发展，对机床设备的要求也随之提高，包括了环保性、节能性和安全性等方面的变化。具体可应用MQL技术和高速干切削技术来改进机床的整体结构，对其在使用中所造成的环境污染进行缓解，并减少了其中对切削液的应用，提升了整体的绿色性和环保性。此外，需要重视研究基于绿色制造的刀具系统，对刀具制造技术进行提升和完善，降低其中的磨损，并减少其中所应用的不可再生资源，从而实现对成本的有效控制。同时，也要重视对刀具的回收，实现循环利用，从而对资源的利用率进行有效的提升。未来，随着数字化和智能制造技术的发展和应用，将进一步提升机床和刀具系统的智能化水平，例如通过应用数据分析技术和传感设备可实现对刀具磨损情况和机床运行状态的实时监测，从而实现对各项参数的优化，有效的提升生产效率。

总之，绿色制造是机械制造行业的未来主要发展方向，除了与当前的可持续发展要求相符合之外，也能够对整体的生产质量和效率进行提高，从而提升整体的经济效益和社会效益。随着绿色制造理念的应用和发展，相关的技术将会得到更为广泛的运用，从而提升机械制造行业的高效性和环保性，降低对自然环境的依赖和破坏，实现经济效益和生态效益的双赢。

参考文献：

[1] 李淼. 基于绿色制造的新型机械制造工艺[J]. 中国科技投资，2018（10）：269.

[2] 林游明. 绿色制造的新型机械制造工艺技术研究[J]. 工程建设与设计，2020（15）：121-122，125.

[3] 刘俊杰，肖宁，张利生. 绿色制造的新型机械制造工艺技术[J]. 内燃机与配件，2020（22）：104-106.

[4] 刘旭. 论绿色制造与新型机械制造工艺[J]. 才智，2011（12）：54.

[5] 韩岩. 基于绿色制造的新型机械制造工艺[J]. 军民两用技术与产品，2015（8）：108-108，113.

[6] 刘学军. 绿色制造的新型机械制造工艺技术研究[J]. 消费导刊，2020（48）：254.

[7] 王洪娟，王玉军. 浅析我国当前新型机械制造加工新技术[J]. 自动化应用，2018（3）：151-152.

[8] 彭敏. 绿色制造的新型机械制造工艺技术研究[J]. 百科论坛电子杂志，2020（12）：513-514.