机械加工制造中的绿色制造工艺

张银菊

摘要：绿色制造工艺是实现机械制造业可持续发展的重要手段，也是机械制造业的指导理念，对机械制造业的发展及创新有着不可替代的作用。为了能够顺应时代发展需求，加快产业的快速转型。需要在机械制造与自动化设计中渗透节能设计理念。并在其理念的指导下，可以大幅度降解行业对资源消耗量，促进机械制造与自动化行业的良性发展，提高制造业总体发展水平。基于此本文分析了机械加工制造中的绿色制造工艺。

关键词：机械加工制造；绿色制造；工艺

1绿色制造工艺概述

绿色制造工艺是以传统制造工艺作为基础，结合对控制技术、材料科学、表面技术等新技术的使用，所研究制造出的新型制造工艺。使用绿色制造工艺的目的是实现对资源的合理利用、降低能源成本、降低对环境的污染。按照这三种目的，可将绿色制造工艺在技术上分为三类：节约资源型工艺技术、节省能源型工艺技术、环保型工艺技术。节约资源型工艺技术指的是在生产时对工艺系统的构成进行简化，并对原材料的消耗量加以节省。可以用优化设计、减少零件数量、降低零件重量等方法来提高原材料的利用率，从而达到减少材料消耗的效果。节省能源型工艺技术指的是降低能量在生产过程中的损耗量的工艺技术，目前的低能耗工艺所采用的主要办法有降耗法和减磨法。而环保型工艺技术指的是利用一些特定的工艺技术，尽可能的减少或消除在生产过程产生的废渣、废气、废液等有害物质。

2机械加工制造中绿色制造工艺类型

机械加工制造中绿色制造工艺的类型主要是以绿色制造的基本要求为参照来进行的，将绿色制造工艺分为环保型工艺、能源节约型工艺以及资源节约型工艺，包括：

2.1环保型工艺

在传统的机械制造中，带来的环境污染是一个急需解决的问题。主要的环境污染主要是大气污染、水污染以及其他污染等。这些污染问题不符合我国经济发展的根本需求，在发展过程中不满足我国可持续发展的要求。因此，积极采用新的制造工艺减少工业污染是当前机械加工制造业发展的主要目的之一。首先，企业应该在制造过程中采用绿色工艺减少大气污染。减少大气污染最有效的方法是减少化石燃料的使用，在生产中采用电能、太阳能、天然气等新能源作为主要的能源方式。

其次，机械制造业要减少工业废水的排放，发展新技术对工业废水进行有效的处理。但在当前的实际情况中，工业废水中主要包括含油废水、含酸（碱）废水、电镀废水和洗涤废水等，这些废水处理难度较大，处理成本较高，综合防治是现阶段处理废水较为有效的措施。

另外，除了大气污染和水污染，机械加工制造中还存在着其他污染，比如说振动污染、噪声污染、热污染、射频辐射污染、光污染等其他污染，针对这些污染企业应该积极进行研究先进技术，解决这些待解决的问题。

最后，热处理过程是当前加工制造业中能耗最高、污染最大的工艺之一，在绿色制造工艺中，应减少需要热处理的材料使用或者不使用热处理材料。选用热轧或冷拔状态即可达到性能要求的材料，以此减少能源的损耗和环境的污染。

2.2能源节约型工艺

机械产品从原料采购到产品成型过程中资源消耗最大的阶段就是机械加工过程，在该过程中能源消耗主要体现在能量的有用功转化，即能源资源大部分转化为机械能，少部分转化为热能，而转化为热能的这部分能量则通过热量散失的方式而消耗，这种形势的消耗是能源资源浪费的主要途径。在机械加工过程中，摩擦耗热以及噪声或者振动而损失的热量都在一定程度上导致了能源资源在机械加工过程中的浪费，而且还会导致工件加工精度低和效率低等状况，这不仅会降低企业的经济效益，而且还会对企业的生产环境以及自然环境都产生一定程度的危害。

2.3资源节约工艺技术

资源节约型工艺技术主要是指对机械产品的加工工艺进行简化，从而实现对原材料的节约和系统的优化。在实际加工过程中，往往通过降低加工余量、降低能耗以及减少切削液的使用来达到节约原料，提高资源利用率的目的。随着技术的发展，资源节约工艺主要是通过先进的设计理念来减少工件的质量和废品率，并通过先进的技术手段，如无屑加工、干式加工以及先进的切削技术来提高资源的利用率。

3绿色制造理念下的机械制造工艺优化

3.1选择绿色原材料

绿色原材料的使用既要符合绿色制造工艺的基本要求，也要保持绿色制造工艺下产品的实用性，绿色材料的选取和使用是实现绿色制造的必要条件。绿色材料的选取需要遵循以下几个原则：（1）降低化石材料的使用量，选取可再生材料，提高原材料的可回收性，降低原材料学浪费，降低由于原材料所造成的污染。（2）用污染少、成本低并且来源丰富的材料替代传统的污染大、价值高的材料。（3）尽量选取纯天然，无公害的材料，提升原材料与生态环境的兼容性，禁止使用辐射性强、有害、有毒的原材料。使用所生产出来的产品有更高的回收价值，降低产品毁弃量，节约资源，保护生态环境。

3.2加强绿色设计

绿色设计包括产品的功能、质量、寿命及环境等，从产品的设计之初就将环境保护意识落实到产品设计的各个环节中，并对环境问题做出充分考虑，这是产品设计的重要原则之一。绿色设计与传统产品设计不同，它具有显著的先进性及系统性，所涉及范围比较广泛，主要包括工艺设计、结构设计、材料选择、使用维护设计、包装运输设计等。要在产品生产之前就对设计、制造、销售、维护、回收等环节的要素进行全面考虑，通过各环节的相互配合可及时发现问题，并进行有效改进。

3.3绿色处理

绿色处理是产品使用或报废后，通过回收可用来生产其他产品，是一种有效处理方法。因绿色处理涉及对产品的回收和再利用，所以在产品的设计初期，生产商就应对产品的设计、材料及质量进行全面考虑，且严格遵循产品符合好回收且再生的设计原则，以实现产品的绿色处理。

3.4提高回收利用效率

在设计产品的初始阶段绿色回收性，要分析到产品的零部件和材料回收的回收价值的大小、处理办法、可实现性等和其它可回收制约的现象，从而实现产品的部件和原材料的重复使用，在产品报废时对环境的污染影响达到最低的一种绿色方法。这种方法可以降低污染，还可以节省原材料，从而降低生产成本，产生不错的经济效益以及社会效益。除此之外，机械生产过程中应该重视回收那些有毒有害的零部件，使之再利用，做到无污染处理。

3.5减少包装成本

制造产品的包装，在自然环境中也可能存在污染问题，选择包装材料是也与选择产品制造材料的原则一致，选择可降解或者可循环使用的材料，实现对包装物进行循环使用，达到降低资源损耗目标，设备包装材料在自然环境中可以进行分解实现自然降解。在设备包装的时候运用绿色包装是最主要的解决措施，这样绿色包装不单纯能够将产品包装达到美化的目的，还可以避免在产品运输的过程受到损失，在产品成本上也可以极大的节省。

总之，随着社会的飞速发展，机械加工制造行业也在不断的发展和突破。因此，企业应当尽快调整自身的产业结构，摒弃原有的制造工艺，引入绿色制造工艺，并加大绿色制造工艺技术的发展力度。

参考文献：

[1]赵纪国，刘世平.基于绿色制造理念的机械制造工艺[J].河南科技，2015（19）：58-59.

[2]臧维娜.面向绿色制造的工艺规划关键技术研究[D].石家庄铁道大学，2015.

[3]张晓东.绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J].科技创新与应用，2013（32）：6-7.