制造業(yè)為人類帶來大量財(cái)富的同時(shí)，也帶來了更為嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源、能源的過度消耗。綠色制造作為一種可持續(xù)發(fā)展模式，具有更顯著的效益，其中的綠色工藝規(guī)劃對于減少加工過程中對資源的消耗和對廢棄物的排放具有重要意義，在機(jī)械加工工藝過程中，可以獲得節(jié)能降耗的明顯效果。

一、綠色制造技術(shù)

廣義的綠色制造涉及的問題包括四部分：首先是設(shè)計(jì)；其次是制造；再次是資源；最后是環(huán)境。綠色制造是這四部分內(nèi)容的交叉和集成。

綠色設(shè)計(jì)是以保護(hù)環(huán)境資源為核心理念的設(shè)計(jì)過程，在產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設(shè)計(jì)中，要充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)，更重要是使產(chǎn)品及其制造過程對環(huán)境的總體破壞減到最小。在綠色制造實(shí)施過程中，綠色設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。

綠色制造工藝技術(shù)是在傳統(tǒng)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、控制技術(shù)等新技術(shù)融合進(jìn)化發(fā)展出的先進(jìn)制造工藝技術(shù)。綠色制造工藝技術(shù)根據(jù)制造系統(tǒng)的實(shí)際，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、噪聲低、對環(huán)境污染小的工藝方案和工藝路線，實(shí)現(xiàn)綠色制造的目標(biāo)要求。

綠色制造工藝技術(shù)可劃分為3 種類型：節(jié)約資源型、降低能耗型、環(huán)境保護(hù)型。節(jié)約資源型工藝技術(shù)是以加工制造工藝的整體流程為改造載體，著力降低環(huán)境污染并且提高資源的利用率。降低能耗型工藝技術(shù)是指在生產(chǎn)過程中，降低能源及能量消耗的工藝技術(shù)。環(huán)境保護(hù)型工藝技術(shù)是指采用一定的技術(shù)革新，使工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣、噪聲等危害因素盡可能的減少或徹底消除。

綠色資源包括綠色材料和綠色能源的合理使用。對于綠色材料，綠色制造要求選用來源廣泛、加工制造方便、可以再生和回收，便于降解的材料。綠色能源要求選用能耗省、環(huán)保好、儲量多、可再生的能源。大力發(fā)展使用太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物能、潮汐能等可再生能源的制造業(yè)。

二、綠色制造技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

1 干式切削技術(shù)

干式切削是為保護(hù)環(huán)境、降低成本而有意識地不使用切削液，在無冷液條件下進(jìn)行切削加工的切削加工的方法。

2 準(zhǔn)干式切削技術(shù)

準(zhǔn)干式切削技術(shù)是將干、濕加工的有點(diǎn)結(jié)合，是在切削刀具的切削刃上噴上一層潤滑油，切削加工的時(shí)候，潤滑油在刀具和工件之間形成一層油膜，保護(hù)刀具和工件，避免熱量產(chǎn)生，提高加工精度。它所使用的切削液很少，約占濕加工的六萬分之一， 但其效果卻十分明顯，并可取得與完全干式加工相同的效果。

3 風(fēng)冷卻切削技術(shù)

風(fēng)冷卻切削技術(shù)是經(jīng)過除濕器將水分除去后的空氣，輸送進(jìn)入空氣冷卻器，當(dāng)溫度達(dá)到-30°后，再將冷風(fēng)送至切削部位，同時(shí)向加工部位噴少量的無害植物油，會起到防銹并且有一定潤滑作用，從而有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的機(jī)械加工。在風(fēng)嘴的對面裝置有集塵設(shè)備來收集廢屑和塵土，通過集塵器濾去切屑。

4 刀具技術(shù)

干式加工對刀具材料要求很高，它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性以及良好的耐磨性和抗粘結(jié)性。對刀具的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足干切屑對斷屑和排屑的要求。

5 機(jī)床技術(shù)

干式加工在切屑區(qū)域會產(chǎn)生大量的切削熱，不及時(shí)散熱，機(jī)床會因受熱不均勻而產(chǎn)生熱變形，因此機(jī)床應(yīng)裝備循環(huán)冷卻系統(tǒng)。干切削產(chǎn)生的切屑是干燥的，所以盡可能的將干切削機(jī)床設(shè)計(jì)成立軸和傾斜式床身。對于精密切削加工機(jī)床，應(yīng)在機(jī)床上配備監(jiān)控系統(tǒng)。

6 水噴射加工技術(shù)

水噴射加工技術(shù)是利用水或水中加添加劑的液體經(jīng)增壓器、儲液蓄能器后，形成300 m/s～900 m/s的高速液體流，噴射到工件表面，達(dá)到去除材料的目的。

7 減磨技術(shù)

在機(jī)械工業(yè)中，適當(dāng)?shù)氖褂脺p磨劑能有效地降低摩擦阻力、減小機(jī)械磨損、降低能源消耗及延長發(fā)動機(jī)使用壽命。除使用減磨劑外，可以采用將金屬抗磨劑混入到潤滑油中的方法來達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

8 優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)

對于一些耐磨性要求高的重要零件，采用離子束輔助鍍膜技術(shù)，利用沉積原子和轟擊離子之間一系列的物理化學(xué)作用，可在常溫下合成各種優(yōu)質(zhì)薄膜。采用新型節(jié)能表面涂裝技術(shù)——自泳涂裝，由于沒有磷化工藝，整個(gè)自泳涂裝系統(tǒng)中沒有重金屬的參與，簡化了后續(xù)的廢水處理程序，屬無污染清潔生產(chǎn)工藝。另外，自泳涂裝所需工位少、操作簡單、運(yùn)行成本低廉。

9 快速成型制造技術(shù)

快速成型制造技術(shù)是一種快速生成模型或者零件的制造技術(shù)。在計(jì)算機(jī)控制與管理下，依靠已有的CAD數(shù)據(jù)，采用材料精確堆積的方式，即由點(diǎn)堆積成面，由面堆積成三維，最終生成實(shí)體。依靠此技術(shù)可以生成非常復(fù)雜的實(shí)體，而且成型的過程中無需模具的輔助?？焖俪尚渭夹g(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)，將一定厚度的材料反復(fù)打印在平臺上，循環(huán)往復(fù)，直到生成整個(gè)成型件。按照不同的實(shí)現(xiàn)工藝，材料可以是紙張、塑料、金屬、陶瓷等各種材料?？焖俪尚椭圃旒夹g(shù)既節(jié)約資源、降低制造成本，又能減少加工廢棄物對環(huán)境的污染，同時(shí)也大大提高了新產(chǎn)品樣件的制造速度。

10 工藝模擬技術(shù)

工藝模擬技術(shù)主要用于熱加工過程，是應(yīng)用模擬仿真、實(shí)驗(yàn)測試等方法，在模擬真實(shí)的環(huán)境下進(jìn)行材料加工，顯示出材料在加工過程中的理化性質(zhì)和缺陷的演變情況，預(yù)測其性能質(zhì)量，達(dá)到優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)的目的。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，環(huán)境破程度加劇，面對資源枯竭與能源危機(jī)，大力倡導(dǎo)綠色制造技術(shù)能夠緩和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的沖突，并且符合可持續(xù)發(fā)展的策略。所以，綠色制造技術(shù)的應(yīng)用勢在必行，廣大從事機(jī)械制造、加工的人員必須不斷的提高自己的科學(xué)技術(shù)水平，使我國的綠色制造技術(shù)能夠走在世界的前列。

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