浅析绿色制造工艺技术在电机机械加工中的应用

浅析绿色制造工艺技术在电机机械加工中的应用

欧阳艳

（湘潭电机股份有限公司湖南省湘潭市411101）

摘要：绿色制造技术是绿色机械加工制造的核心手段，是为加工制造工业带来革命性发展的主要途径。绿色制造过程的主要目标是减少制造过程中的成本节约、降低能耗和减少环境污染。

关键词：绿色制造；电机机械加工；应用

前言

机械制造业的发展推动了人类物质文明的发展，但同时也为其带来新的挑战，给人们的生活环境造成了影响，违背了可持续发展原则。因此，采用绿色制造工艺符合机械制造业的可持续发展需要。将绿色制造的工艺进行运用，为制造业增添新的动力和发展，同时，也跟上时代的需求和潮流，更好地促进制造业的发展。

1绿色制造工艺的意义

1.1符合机械制造业可持续发展

环境污染是目前最为突出的问题，对人类的文明发展、种族繁衍、社会进步等已造成相当严重的威胁。不过，随着人类文明的进步和发展，人们已经开始认识到环境与发展是相辅相成的，而通过牺牲环境追求发展的做法是不科学的，严重违背了可持续发展原则。所以，为了解决环境与发展之间的矛盾，应从发展模式入手：将传统的资源型发展模式改为技术型发展模式，应用先进的知识理念及科学技术手段，在制造业生产过程中降低能耗、提高生产效率、节约资源能源和减少污染物的排放。通过工业制造过程将可用资源进行转化，变成可供人们使用的生活用品或便于利用的工业产品的产业，被称为制造业。机械制造也是制造业中的重要组成部分，不仅提供大量的机电产品，方便人们的生活，提高生产率，也是推动社会进步与发展的重点产业。但因我国的制造业发展较晚，无论是管理经验，还是工艺技术都与发达国家有一定差距，造成原材料的消耗较大，环境受到污染，所以推广并实施绿色制造符合制造业可持续发展的需要。

1.2机械制造业可持续发展的机遇

作为一种全新的现代制造模式，绿色制造以环境保护和资源优化为目标，在保护环境的同时也为企业带来了经济效益。通过减少能源消耗、最大限度提高资源利用率等方式，使企业的制造成本大大降低；工作环境的改善，使员工有了更高的工作积极性及主动性，同时也提高了企业的整体生产效率；采用绿色制造工艺，可为企业树立良好的企业形象，使企业的品牌效益及社会知名度得到提高；绿色制造既可以有效的提高企业生产效率、节约能源资源、减少污染、降低能耗，还将引领制造业新一轮的技术革命。

2绿色制造工艺的原则

在绿色制造工艺的设计过程中，相关人员应该把绿色设计放在首位，还要全面考虑周围环境与资源的发展现状，比如，制造性能、回收性能、拆卸性能等，尽量减少其对环境造成的破坏和污染，设计目标也应充分考虑工艺技术功能、寿命、质量、经济性、社会性。在绿色制造工艺的操作中，必须要考虑机械加工与环境的关系，注重加工材料的选择，优化机械结构，提高能源利用率，重视制造工艺技术，减少加工产生的有害物质。要延长绿色制造工艺技术的使用期限，有效减少资源的浪费，减少污染物和废弃物的排放。

3绿色制造工艺技术在机械加工制造中的应用

3.1干式加工技术

干式加工技术，是指不需要使用冷却润滑液就能进行加工的一种绿色制造工艺技术。干式加工技术的类型有很多种，如干铣削、干车削、干式齿轮加工、干钻削、干式螺纹加工等技术，都属于干式加工技术。从原理上来看，干式加工技术并不算新颖，其原理在生产工作中的应用时间已经非常久远，如铸铁的干削及干铣工艺。但是从内涵上看，干式加工技术和以往的加工技术存在着很大的区别，因为这里所说的干式加工技术已经不只是局限于对铸铁材料的加工，而是在机械加工制造过程中对所有类型的材料的、都引入干式加工。当前阶段，干式加工还处于刚刚兴起的阶段，技术还没有完全成熟，应用范围也相对较小。目前，干式加工技术在美国的制造业中应用较为广泛，而在欧洲地区，也有将近一半的企业使用了干式加工技术。

3.2机床技术

在干式加工的过程中，受到切削的部位很容易产生热量，若不及时对其进行散热处理，机床就会由受热不均衡导致变形，而变形机床的加工精度会降低很多。因此，机床必须配备循环冷却系统，来分散切削时产生的大量热量，并起到良好的隔热作用。相关的实验表明，在高速切削的状态下进行干式切削，能够减少机床、刀具、工件等物体所产生的热量。由于用干式切削方式产生的切屑同样非常干燥，因此技术人员应事先将用于干式切削的机床设计成倾斜式的床身，并使用有隔热效果的材料来制作机床的倾斜盖板。另外，技术人员还要在机床上设置相应的过滤系统，以便于对加工时产生的灰尘进行排除，使机床的重要部位能够被单独隔离。科技的发展带动了机床技术的发展，而机床技术则为干式切削技术提供了良好的条件。

3.3低温切削技术

低温切削技术是一种非常高端的绿色制造工艺，一般会在难度较大的材料加工过程中使用。例如高锰钢的加工制造、钛合金的加工制造、淬硬钢的加工制造过程，都需要使用低温切削技术（图1）。在对这类材料进行加工时，需要额外配置一部分低温冷风装置，如氮气流装置、间接冷却装置等等。但这些装置的造价非常昂贵，这给低温切削技术的发展带来了很大的限制。目前，一些发达国家对低温切削技术的研究已经较为成熟，且这些国家的机械加工企业已经将低温切削技术大规模的应用在了企业的加工流程中，尤其是日本的机械加工企业，几乎全都引入了低温切削技术。我国对于低温切削技术的研究也正走向深入化，相信在不久的将来，我国的机械加工企业也会实现对低温切削技术的大规模引入。

3.4干式切削技术（图2）

对于机械加工制造工作而言，想要实现干式切削技术的大规模使用，很大程度上需要由工件的材料来决定。超硬合金是最难进行干式切削的工艺材料，其次是钢材料，而铸铁则是最容易进行干式切削的工艺材料。以铝合金为例，铝合金在机械加工的过程中所产生的切屑很容易和刀具产生“咬焊”式的粘连，而高速干式切削技术就能轻松解决这个问题。有关实验表明，在干式切削的过程中，大约95%至98%的切削热量都传送给了切屑，而切屑和刀具前面接触部分则会出现局部熔化现象，有效的提高了铝合金的表面质量及加工精度，从而降低产生的能耗，节约了资源和成本。需要注意的是，为了减少高温状态下工件与刀具材料之间的粘结，要对工件和刀具材料进行合理的搭配，在对干削方式进行研究的同时，还要积极的寻找和研究新的干削方式，更好的达到绿色制造的要求。

图1低温切削图2干式切削

结束语

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]徐宏斌.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2017(19):108-109.

[4]张斌阁.机械加工制造中的绿色制造工艺分析[J].时代农机,2017(11):34-35.