綠色制造概念的機(jī)械制造探究范文
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綠色制造工藝是在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上,再與控制技術(shù)、表面技術(shù)、材料科學(xué)等新技術(shù)緊密結(jié)合的新工藝技術(shù)。目前,綠色制造工藝主要有三個(gè)類型:環(huán)境保護(hù)型工藝、能源節(jié)省型工藝、資源節(jié)省型工藝。
1.1環(huán)保型工藝技術(shù)環(huán)保型工藝生產(chǎn)過程屬于一個(gè)輸入輸出系統(tǒng),各種要素輸入生產(chǎn)過程,這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)輸出產(chǎn)品,同時(shí)也會(huì)輸出對(duì)操作者、環(huán)境等有危害或者影響的物質(zhì),例如噪聲、廢渣、廢氣、廢液等。環(huán)保型工藝技術(shù)應(yīng)當(dāng)增加末端治理技術(shù),積極預(yù)防污染產(chǎn)生。
1.2能源節(jié)省型工藝技術(shù)能源節(jié)省型工藝技術(shù)就是減少能量消耗所造成的危害,產(chǎn)品的加工過程只有一部分是轉(zhuǎn)化成有用功,大部分的能量消耗被以其他形式消耗掉了,這樣無用的能量消耗會(huì)產(chǎn)生各種危害,因此,減少能量消耗產(chǎn)生的危害是必須重視的問題。
1.3資源節(jié)約型工藝資源節(jié)約型工藝主要特點(diǎn)是低耗能,是從節(jié)省材料消耗,簡化工藝系統(tǒng),著手的工藝技術(shù)。資源節(jié)約型工藝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)從工藝和設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行著手。在設(shè)計(jì)方面,應(yīng)當(dāng)選用少污染、低耗能、易加工的綠色材料和通過采用優(yōu)化設(shè)計(jì)、減輕零件重量、減少零件數(shù)量等方法提高材料的利用率。在工藝方面,可以通過新型特種加工技術(shù)、干式加工技術(shù)、少無切削加工技術(shù)、優(yōu)化下料技術(shù)、優(yōu)化毛坯制造技術(shù)等方法減少材料的消耗。
2基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝
2.1綠色原材料的選用綠色原材料在選擇時(shí)要注意原材料要與環(huán)境有較好的協(xié)調(diào)性,要能夠滿足制造工藝特性,要有良好的適用性。要想實(shí)現(xiàn)綠色制造,綠色材料的選取是非常重要的。綠色原材料的選取應(yīng)當(dāng)遵循的一些原則:(1)綠色原材料選取時(shí)應(yīng)當(dāng)注意材料與環(huán)境的兼容性,避免選取有輻射性、有害、有毒的材料。這樣有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,減少產(chǎn)品廢棄物,節(jié)約資源,提高產(chǎn)品回收率。(2)盡可能選用少污染、低成本、原料豐富的材料代替污染大、價(jià)格昂貴的材料。(3)要盡可能地選用回收材料,優(yōu)先選取可再生材料,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,使資源利用率得到提高。
2.2選用先進(jìn)的成型技術(shù)(1)快速原型制造技術(shù)快速原型制造技術(shù)也就是通過快速成型機(jī),利用三維CAD的數(shù)據(jù),將一層層材料堆積成實(shí)體原型。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的方法截然相反,這種工藝在沒有任何工裝夾具、模具、刀具的情況下,直接、準(zhǔn)確、快速地復(fù)雜形狀的三維零件或?qū)嶓w。因此,既降低了制造成本、節(jié)約資源,又能最大程度地減少對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)新產(chǎn)品樣件加工的速度得到快速提高。(2)少無切削加工技術(shù)隨著新工藝、新技術(shù)的快速發(fā)展,直接沉積、冷擠壓、精密鑄造等工程材料和成型技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中,從接近零件形狀向仿形、精密成形方向發(fā)展。切削加工被自由成形制造代替,這樣生產(chǎn)的成形件可以直接使用,減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用和制造周期,節(jié)約了傳統(tǒng)毛坯制造時(shí)的物耗、能耗。
2.3綠色切削加工技術(shù)在機(jī)械加工的過程中切削液成為了主要污染源,零件制造的六分之一的成本被切削液占去,綠色切削技術(shù)的應(yīng)用很好的解決了切削液問題。綠色切削技術(shù)是一種比較充分考慮資源和環(huán)境的問題的加工技術(shù),要求在產(chǎn)品的加工過程中對(duì)資源的利用率較高和對(duì)環(huán)境的污染做到最小。目前對(duì)綠色切削國內(nèi)外的研究主要集中在綠色濕式切削、低溫切削、干式切削等幾個(gè)方面。綠色切削加工方法目前是可行的,但是切削液的研制、使用以及凈化處理都是需要解決的問題。
3推進(jìn)綠色制造工藝應(yīng)當(dāng)采取的措施
3.1遵循綠色發(fā)展理念制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位,在一些制造業(yè)輸出發(fā)達(dá)的國家,執(zhí)行著較高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),并且進(jìn)行了嚴(yán)格的執(zhí)行,一旦出現(xiàn)污染事故就會(huì)受到嚴(yán)厲的處罰。目前制造業(yè)的很多標(biāo)準(zhǔn)都是參照發(fā)達(dá)國家,對(duì)發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)狀況沒有引起重視,因此有些發(fā)達(dá)國家將污染較為嚴(yán)重的制造業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家,并且包括中國,這些發(fā)展中國家為了就業(yè)和濟(jì)發(fā)展就降低了環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),承接了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致了環(huán)境污染。這些短視行為沒有考慮到可持續(xù)發(fā)展,必須拋棄,應(yīng)當(dāng)遵循綠色發(fā)展理念。
3.2爭奪綠色話語權(quán)我國要想擺脫發(fā)達(dá)國家的制約就應(yīng)當(dāng)積極參與國際貿(mào)易規(guī)范的制定,從而使我國的利益得到保護(hù),這樣我國的制造業(yè)就會(huì)在國際競爭中處于有利地位。當(dāng)前,我國要對(duì)外貿(mào)帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注環(huán)境政策、國際貿(mào)易、環(huán)境的發(fā)展與保護(hù)的新情況,積極參與世界貿(mào)易組織的會(huì)議。我國是一個(gè)正在崛起的大國,也是一個(gè)發(fā)展中國家,因此很有必要在貿(mào)易立法和國際環(huán)保立法方面擴(kuò)大影響,爭取與發(fā)達(dá)國家對(duì)等的話語權(quán)和談判地位。
3.3努力做好人才支撐與其他行業(yè)一樣,制造行業(yè)的發(fā)展的關(guān)鍵也是需要大批的人才。綠色制造理念在制造工藝中是需要認(rèn)真貫徹的,因此具有綠色制造理念的人才是不可少的。目前中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、高等職業(yè)技術(shù)院校,甚至包括一些普通高校的機(jī)械專業(yè),向?qū)W生傳授的都是傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù),培養(yǎng)的學(xué)生缺乏綠色制造理念,還是機(jī)械制造傳統(tǒng)型人才。綠色制造與傳統(tǒng)制造相比對(duì)環(huán)境污染很小,消耗資源更少。因此,綠色制造橫跨資源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、機(jī)械制造,集綠色產(chǎn)品、綠色生產(chǎn)、綠色資源于一身,是制造業(yè)發(fā)展的趨勢。各級(jí)機(jī)械專業(yè)學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極進(jìn)行改革,順應(yīng)當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展,培養(yǎng)具有綠色制造理念的高科技技能型人才。
3.4加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新只有進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新才能促使綠色制造理念得以落實(shí),才能夠使理念產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,最終轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。因此,綠色制造理念的轉(zhuǎn)化應(yīng)當(dāng)做到技術(shù)創(chuàng)新,通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益三者的完美結(jié)合。機(jī)械制造工藝需要考慮機(jī)械產(chǎn)品的安全、環(huán)保、能源優(yōu)化利用、壽命周期、性能等因素,所以技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)做好以下幾個(gè)方面:(1)凈成形制造技術(shù)的創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的成形技術(shù)相比,凈成形技術(shù)節(jié)約了材料耗損和能源耗損,產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和制造周期得到了大大降低。(2)工藝模擬技術(shù)創(chuàng)新。工藝模擬技術(shù)可以通過數(shù)值模擬和物理模擬,對(duì)加工過程中可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行提前預(yù)測,通過對(duì)工藝方案的調(diào)整和工藝參數(shù)的改變,避免產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷,從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。(3)模擬制造技術(shù)創(chuàng)新。借助模擬技術(shù),生產(chǎn)產(chǎn)品模型,對(duì)其可能存在的問題和性能進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測,從而降低成本,減少誤差。(4)干式加工技術(shù)創(chuàng)新。干式加工技術(shù)具有降低生產(chǎn)成本和簡化生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),沒有冷卻液的排放和回收問題。(5)廢物回收利用技術(shù)的創(chuàng)新。廢物回收利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn),能夠從源頭上實(shí)現(xiàn)廢物的資源化、減量化、無害化。
作者：薛芳單位：煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院
