基于绿色制造理念的机械制造工艺研究

基于绿色制造理念的机械制造工艺研究

姜山马海君徐连军吴娜何亚男

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江省哈尔滨市150066

摘要：机械制造也是我国经济发展的支柱产业之一，对我国经济具有十分深远的影响，对我国的经济具有促进的作用。随着我国经济的迅猛发展以及国家综合国力的水平的提高，为了保证国家经济发展的过程中兼顾质量和速度，保证机械制造工业的可持续性发展，理应注重绿色环保观念，促进经济的发展。

关键词：机械加工制造；绿色制造理念；应用

1绿色制造理念

1.1节省原材料

和传统的机械制造工艺相比，融入了绿色制造理念的机械在运行的过程中能更加节约材料。在利用机械进行生产的过程中，为了能节省企业生产的成本，企业往往都要在机械制造的原材料的成本上下心思。因此，融入绿色制造理念的机械往往符合企业在生产过程中对节省生产成本的需求，能为企业节省大量的成本。除此之外，和传统的加工机械相比，融入绿色制造理念的机械还可以减少浪费，节约生产过程中的原材料，提高原材料的利用率，进一步节约企业的生产成本。

1.2降低能源消耗

绿色制造理念对机器生产过程中的能源消耗尽量降低。在日常的社会生产的过程中，因为能源是不可再生的能源，因此能源的消耗应该尽量降低，以延长能源的使用时间，进而保障生产的发展。除此之外，在生产过程中，对能源的需求是必不可少的，但是因为能源是不可再生的，所以在进行生产的时候，如果生产器材能尽可能地节约能源，也会符合我国对生产的过程中的实际需求，进而保障我国的经济科学稳定并且绿色发展。

2绿色制造理念下机械制造的工艺类型

在绿色制造理念下的机械制造工艺类型可分为资源节约型、能源节约型和环保型工艺三种，其主要目的都是降低资源、能源的消耗和对环境的污染，提高经济效益和生态效益。1）资源节约型工艺技术主要是针对我国粗放型生产方式而言，通过加工工艺的改进减少资源的消耗。少无切削加工技术的应用可有效缩短加工流程，减少原材料的消耗，这类技术在孔类零件制造中比较常见。干式加工主要是减少或者不使用切削液，由此减少对环境的污染。通过控制切削速度来减少加工余量，避免工件变形，从而提高生产效率。2）能源节约型工艺技术主要目的是减少机械制造过程中能量的消耗。通过生产工艺的改进或者新能源的利用，来减少生产过程中对传统能源的消耗量。可使用新型润滑剂，通过改善润滑效果来降低生产过程中产生的能耗和对环境的污染。3）环保型工艺技术的主要目的就是在绿色理念的支持下，通过加工工艺的改进，减少在生产过程中以及生产结束后“三废”的产生，降低对环境的污染。无论是哪种加工类型，都应该建立在绿色制造理念的基础上，才能最大限度地实现绿色制造。

3绿色制造理念下的机械制造工艺

3.1选择绿色原材料

作为绿色制造的原材料，不仅要保证良好的使用性能，也要符合制造工艺的特点，同时还要保持好与环境的协调性，选择合适的原材料既是绿色制造的前提保障，又是实现绿色制造的重要因素。

绿色制造要求选择材料应考虑以下几个原则：①优先选择可重复利用、可再生的原材料，大力发展循环经济，实现可持续发展；②发掘价格低、污染少、可替代品多的原材料，减少使用多污染且成本高的原料；③为节约资源、尽可能实现资源的循环利用，有效减少废弃物、降低其对环境的破坏程度，要多使用兼容性高的材料，减少有毒、有害、有辐射材料的使用量。

3.2采用先进的成型技术

3.2.1少无切削加工技术

随着科技的发展，以精密铸造、冷挤压、直接沉积等为主的成型技术和工程塑料在实践中的应用逐步成熟，新技术、新工艺使得机械制造从接近零件形状向精密成形、仿形方向发展。切削加工的工艺逐步被自由成型替代，某些成型件甚至不用进行机械加工就能直接使用，这些新技术、新工艺既降低了制造过程的能耗、物耗，也有利于缩短产品的制造周期，降低生产成本。

3.2.2快速成型RP技术

快速成型（RP-RapidPrototyping）又叫快速原型制造技术，其在三维CAD数据的基础上，利用快速成型机把材料组合成实体原型。在去除材料的方法上，它与传统机械加工完全不同，不论形状多么复杂的三维实体和零件，在不具备任何刀具、模具及工装夹具等工具辅助的情况下，它都能迅速而精确地直接制造出来。所以说，该工艺不仅有效节约了资源，降低了生产成本，减少了制造过程中产生的废弃物对环境的破坏，还使得制造新产品样件的速度得以迅速提高。

3.2.3绿色切削加工技术

在机械加工过程中，占零件制造成本1/6的切削液是主要污染源，只有采用绿色切削技术才能有效解决切削液的污染问题。绿色切削加工技术在整个加工过程中综合分析环境污染和资源利用的基础上，争取以最小的环境污染和最高的资源利用率来完成生产。现在，国际上主要在干式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面对绿色切削加以集中研究，其中，在当前条件下最为可行的是绿色湿式切削的加工方法。加紧研发新型环保切削液、如何有效使用切削液及净化、处理废液等问题已经迫在眉睫。作为21世纪一个新的研究方向，绿色切削加工技术备受关注。即使绿色切削技术还有待完善，但干式切削、低温切削、绿色湿式切削等技术优越性正慢慢显现，绿色切削必将成为未来绿色制造业不可分割的一部分。

4全面推进绿色制造工艺良好发展的积极对策

4.1秉承绿色发展、绿色制造的积极理念

随着经济发展，第二产业地位更加突出，随之而来的是资源的消耗和环境的污染。因此，需要将绿色生产工艺全面运用到第二产业中，树立绿色发展、绿色制造的理念。第一，将环保、绿色地球积极融入到整体行业当中，这需要国家政策的积极引导，并制定严格的环境保护管理规范和市场准入标准，严格排污管理，工业三废经处理达标后才能排放，从根源上优化第二产业。第二，在全社会营造可持续发展、绿色发展的氛围，并将这一理念植根于民众心中，提高全员的绿色生产意识，提高人民大众的环保意识、监督意识，为第二产业的绿色发展创造良好的宏观环境。

4.2绿色设计思路的有效开发

绿色设计是生产发展的必然结果，被称为生态设计或者环保设计，是一种全生命周期的设计。其设计重点在于关注产品寿命、质量、环境及各种功能的实现，其中加强了对环保的重视，以环保为基本设计理念，对绿色设计全方位开发。绿色设计是一个系统性、社会性的设计项目，牵涉面极广，需要多重设计相互配合，相互扶持，如原材料设计、工艺设计、裁剪维护设计以及多重结构设计。因此绿色设计一定要采取系统性的设计思路，在生厂商生产之前，就对产品的特性、质量、规格、维护、回收、利用和以及全生命周期有所了解，保证生产过程中对细节的严格把关。在各个环节相互配合的同时，还要探讨生产商存在的问题，务必在未造成损失之前将各项问题加以排除，并对问题点或环节加以修正和改进，实现资源的节约和能源消耗的减少，达到环境保护的目的。

结束语

绿色制造工艺是一种以传统工艺技术为基础的新型绿色制造技术。在传统机械加工制造过程中，由于人们过分重视整个产业结构的工艺技术成本、资源消耗以及经济效益等因素，忽视了环保污染层面的影响。在机械加工制造业中引入绿色加工工艺，可以有效实现能耗降低以及污染排放减少目标，促进机械加工制造行业可持续发展。

参考文献：

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[2]李友生.机械加工中绿色制造工艺的应用[J].现代工业经济和信息化，2018，8（07）：31-32.

[3]鲁效峰.机械加工制造中的绿色制造工艺分析[J].内燃机与配件，2018（09）：119-120.

[4]谢伟东，常新平.机械加工制造中的绿色制造工艺[J].山东工业技术，2018（05）：233.

作者简介：第一作者：姜山220802198903030010性别：男，职称：工程师，研究方向：航空发动机修理技术。