绿色制造技术在机械制造中的运用探析

绿色制造技术在机械制造中的运用探析

薛云

美特文博（天津）科技有限公司 天津市 301700

摘要：绿色制造技术主要目的是降低单位生产能耗，减少对环境的影响，绿色制造技术作为先进的机械加工技术手段，是人类实现可持续发展的重要方式。该技术主要是在传统机械加工技术基础上与绿色生产技术相结合，运用绿色加工的原理制定科学的生产方案，降低机械加工成本。如在制造生产过程中，将原材料或半成品直接转化，提高原材料尺寸精度，减少不必要的资源消耗，妥善处理机械加工制造过程中的污染问题，提高生态环境的保护效果。绿色制造技术在机械制造领域的应用具有现实意义，具体运用仍需要结合实践过程进行分析。

关键词：机械制造；绿色制造技术；应用实践

中图分类号：TH16文献标识码：A

引言

机械制造是人类社会的重要产业之一，但在生产过程中所产生的高能耗、高污染等问题，严重威胁着生态环境的稳定和可持续发展。在全球变暖、自然灾害频发、生态环境恶化等问题日益严峻的当下，人们对环境保护的意识与日俱增。随着环保要求的提高和市场竞争的加剧，传统的机械制造模式难以满足人们对环保、高效、安全等方面的需求，机械制造企业必须转向绿色可持续的发展模式。

1 绿色制造的概述

绿色制造技术是在分析产品制造的环境影响和资源利用效率的基础上，优化产品设计、制造、运输和使用，并将绿色技术应用于整个制造过程的现代制造模式。绿色制造技术大致可分为三类：（1）环保型绿色制造技术，主要优化机械制造领域的产出成果，减少工业生产过程中的浪费，造成环境污染；（2）注重降低能源消耗、提高燃料和原材料等工业材料利用效率、降低能源消耗的绿色制造技术；（3）重点关注节能绿色制造技术，主要控制制造领域零部件的精度。预处理技术用于原材料和毛坯阶段，以减少设计和制造过程中的原材料损失。传统制造技术主要处理来自自然界的原材料，在生产过程中产生一定的废物，会造成资源浪费和环境污染。绿色制造技术的使用侧重于解决高能耗和低自然资源利用率的问题。同时，制造过程中产生的废物被回收，以减少机械制造对环境的影响。

2 绿色制造技术在机械制造中的运用优势

（1）绿色机械加工技术注重环境友好。在传统的机械加工中，会产生大量的废气、废水和废物，造成严重的环境污染。然而，绿色机械加工技术可以通过引入环保设备和工艺以及使用低污染材料，显著减少或避免有害物质的排放，降低环境污染风险。（2）绿色机械加工技术能实现资源的高效利用。传统的机械加工技术往往存在能源和材料浪费的问题，导致资源利用效率低下。然而，绿色机械加工技术可以通过引入节能设备、优化工艺流程、采用可持续材料、减少资源浪费，最大限度地提高能源和材料利用率。这有助于降低生产成本，提高企业的经济效益，并为未来资源短缺的挑战做好准备。（3）绿色机械加工技术具有良好的经济效益。虽然最初引入绿色加工技术可能需要一些投资，但随着技术的不断发展和成熟，其经济效益逐渐显现。绿色加工技术可以提高生产效率，降低生产成本，满足环境标准和市场需求，增强产品竞争力。此外，采用绿色机械加工技术还可以避免环境和法律风险，增强企业的可持续发展能力。

3 机械制造业中的常见绿色制造技术

3.1 数控加工技术

数控技术是机械制造中应用较早、技术最成熟的自动化技术，它利用计算机系统对生产过程进行控制。在具体操作上，人工编写指令程序，数控系统执行命令，即可完成产品加工生产任务，在感应、光电等技术的辅助下，能进一步提高生产效率和精准度。我国机械制造领域，数控技术占据重要地位，和传统生产模式相比，数控技术的应用不仅提高了生产力，而且适用于噪声较大、环境恶劣的车间，从而保证生产人员的安全。

3.2 干式切削技术

在实际应用中，干式切削技术往往需要使用工具冷却剂和润滑剂才能获得更理想的结果，这增加了该技术推广的难度。用于实现干式切削技术的刀具对加工要求很高，显著提高了加工效率。目前，机械加工领域常见的干式切削方法包括高速干式切削技术、超高速干式切削和低温冷风切削。高速干式切削和超高速干式切削的最大特点是在加工过程中不需要使用冷却液和润滑剂。但在此前提下，刀具必须满足较高的切削要求，并对工件和刀具材料有严格的标准。高速切削是机械加工中的一种先进技术，它使用高速旋转刀具和高进给率进行切削。它通过加快切削和进给速度来实现更高的加工效率和生产率。在现代制造业中，高速切削已成为提高生产效率、提高产品质量的重要手段。它要求切削工具具有高强度和刚度，以及稳定的切削过程。同时，高速切削还需要匹配关键参数，如刀具材料、涂层技术和刀具几何形状。高速干式切削和超高速干式切削对工件和工具材料要求很高的切削条件和严格的标准。低温冷空气干式切削方法通过低温气流和微量油雾润滑降低切削载荷和摩擦力，延长刀具寿命，提高加工点的润滑性。

3.3 微机械制造技术

微机械制造技术是微型机械产品系列技术，与常规机械制造技术相比，自身体积小、精度高，应用于机械产品加工制造领域。微机械制造技术主要通过生产小体积的产品，有计划的替代原有机械部件，通过保证小体机机械产品质量性能与原有产品一致的前提下，减少机械生产过程中的原材料损耗。从产品应用角度分析，微型机械产品自身体积小、重量轻，在运作过程中能耗较小，长期使用过程中节能效果远强于传统产品。

3.4 绿色生产工艺的实际应用

在现有生产工艺中引入绿色生产工艺，不仅可以提高原材料的有效利用率，而且还减少了机械制造业发展过程中对环境的影响。对于绿色生产工艺的实际应用，可以从以下几个方面开展具体工作：一是应用节能绿色生产工艺，旨在从节约资源的角度提高生产能力，同时降低磨损和加工成本。例如，在机械制造过程中经常会出现各种摩擦情况，这可能会导致显著的能源消耗。为此，可以引入绿色制造技术来调整机械制造过程中的摩擦系数，进一步提高资源的有效利用率，适应社会发展的要求。二是资源节约型绿色生产工艺的应用，旨在优化机械制造中的生产工艺配置，引入更高效可靠的生产设备，降低资源消耗，降低加工成本。三是应用环保的绿色生产工艺，即在机械制造过程中引入更理想的加工技术，回收和再利用制造过程中产生的废物，实现减少能源浪费的目标。

3.5 真空热处理技术

真空热处理技术主要是指产品的真空或部分真空的条件下，使用各类热处理工艺对金属材料进行热加工，能够有效解决传统金属材料加工过程中的氧化、脱碳、渗碳、脱脂、除气等问题。真空热处理技术的使用，是在真空环境下减少氧化反应，避免金属表面材料的元素蒸发，减少空气中有害气体，对金属造成的损伤，同时，真空加热过程中气体的均匀性能够得到控制，保障零件淬硬效果。该技术的使用能够有效减少产品生产过程中次品概率，同时真空加热过程中，能够有效控制零部件的畸变反应，保证材料质量。

结束语

绿色制造技术应用于机械制造领域，对降低制造企业的成本，提升我国制造业竞争实力有着重要的作用，同时绿色制造技术的发展应用可减少能源的消耗问题，有利于环境保护以及制造企业的可持续发展。对于绿色制造技术应用过程中的困难问题，仍需要政府给予支持，构建完善的管理体系和行业标准，推动绿色制造技术与智能技术的融合应用，为制造行业的发展带来生机活力。

参考文献

[1] 李典辉.关于绿色制造技术在机械制造领域的应用分析[J].中国机械,2020(1):2.

[2] 杨德峰.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用［J］.山东工业技术，2016（1）：23-25.