潘莉

摘要：近些年來，機(jī)械加工技術(shù)與工藝正在迅速更新。機(jī)械加工推動(dòng)了整體經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，然而同時(shí)也帶來較多污染與能耗。在新的形勢(shì)下，對(duì)于機(jī)械加工領(lǐng)域亟待運(yùn)用綠色制造的新理念，依照環(huán)保與節(jié)能的基本思路來改進(jìn)現(xiàn)階段的機(jī)械加工工藝。綠色制造技術(shù)面向機(jī)械加工中的具體工藝規(guī)劃，因而有利于減少能耗并且杜絕過高的污染，在此基礎(chǔ)上確保機(jī)械加工獲得優(yōu)良的實(shí)效。因此對(duì)于機(jī)械加工領(lǐng)域的綠色制造技術(shù)，有必要明確綠色制造的基本特性與內(nèi)容；結(jié)合機(jī)械加工在現(xiàn)階段的技術(shù)狀況，探求面向工藝規(guī)劃的機(jī)械加工技術(shù)措施。

Abstract： In recent years， mechanical processing technology and process are rapidly updated. Machining has driven the overall economic progress， but at the same time has brought more pollution and energy consumption. In the new situation， it is urgent to use the new idea of green manufacturing in mechanical processing， to improve the current machining process in accordance with the basic ideas of environmental protection and energy saving. Green manufacturing technology is oriented at the specific process planning in mechanical processing， which is conducive to reducing energy consumption and eliminating excessive pollution， so as to ensure the mechanical processing obtain good results. Therefore， it is necessary to clarify the basic characteristics and contents of green manufacturing in the field of machining. Combined with the current state of machining technology， this paper explores the mechanical processing technology for process planning.

關(guān)鍵詞：面向機(jī)械加工工藝規(guī)劃；綠色制造技術(shù)；具體方式

Key words： machining process planning oriented；green manufacturing technology；specific way

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0164-02

0 引言

從現(xiàn)狀來看，機(jī)械加工應(yīng)當(dāng)構(gòu)成制造業(yè)領(lǐng)域的核心部分，機(jī)械加工行業(yè)在本質(zhì)上推進(jìn)了經(jīng)濟(jì)進(jìn)步與發(fā)展，然而與此同時(shí)也導(dǎo)致了污染，浪費(fèi)寶貴的能源。因此，對(duì)于機(jī)械加工有必要全面限制污染與能耗，創(chuàng)造綠色的機(jī)械制造與加工模式。機(jī)械加工不能缺少先期的規(guī)劃，而綠色制造規(guī)劃在根本上符合了新時(shí)期的綠色機(jī)械加工思路，有利于從面向規(guī)劃的角度入手來控制污染[1]。依照綠色制造的基本思路，全面改變現(xiàn)階段的機(jī)械加工規(guī)劃，這樣做有助于從根源上減少并消除機(jī)械加工中的各項(xiàng)污染，從而創(chuàng)造環(huán)保與節(jié)能型的機(jī)械加工工藝。由此可見，綠色制造技術(shù)適合運(yùn)用于機(jī)械加工的整體規(guī)劃中，通過完善面向規(guī)劃的工藝技術(shù)來保證機(jī)械加工的實(shí)效性。

1 綠色制造的基本特征與內(nèi)容

對(duì)于機(jī)械加工來講，綠色制造指的是在調(diào)整加工手段與加工技術(shù)的前提下，致力于減少機(jī)械加工導(dǎo)致的環(huán)境影響。在傳統(tǒng)工藝模式下，機(jī)械加工運(yùn)用的手段與工藝很容易造成較高污染，這樣做在本質(zhì)上背離了新階段的綠色環(huán)保原則。由此可見，綠色制造技術(shù)轉(zhuǎn)變了機(jī)械加工的傳統(tǒng)模式，同時(shí)也運(yùn)用了面向工藝規(guī)劃的機(jī)械加工方式。依照綠色制造的基本思路，在最大限度內(nèi)充分運(yùn)用機(jī)械加工領(lǐng)域資源，創(chuàng)造優(yōu)良的綜合效益[2]。

綠色制造運(yùn)用于機(jī)械加工的關(guān)鍵點(diǎn)就在于設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃，對(duì)此運(yùn)用了面向工藝規(guī)劃的新式機(jī)械制造技術(shù)。在滿足綠色制造工藝的前提下，工藝設(shè)計(jì)人員有必要杜絕機(jī)械加工帶來的環(huán)境污染，減少消耗的加工資源。從物料角度來講，綠色制造技術(shù)與機(jī)械加工的密切結(jié)合也有利于再次回收物料，對(duì)于毒害性氣體的排放予以適當(dāng)限制。只有設(shè)計(jì)出符合綠色制造宗旨的工藝規(guī)劃，才能減輕機(jī)械加工對(duì)周邊環(huán)境的傷害，確保能源的可再生性。

2 傳統(tǒng)工藝的弊病與缺陷

綠色制造技術(shù)與現(xiàn)階段的機(jī)械加工工藝緊密結(jié)合，這樣做有利于從根源上轉(zhuǎn)變機(jī)械加工模式，引入面向工藝規(guī)劃的新型加工技術(shù)。這是由于，綠色的機(jī)械加工前提就在于擬定規(guī)劃，在設(shè)計(jì)規(guī)劃的前提下才能全方位改進(jìn)加工技術(shù)。然而在傳統(tǒng)工藝方式中，機(jī)械加工通常都會(huì)產(chǎn)生污染并且破壞環(huán)境，同時(shí)也消耗了過多能源[3]。具體而言，機(jī)械加工運(yùn)用的傳統(tǒng)工藝暴露了如下弊?。?/p>

首先是過高的能耗。在完成機(jī)械加工時(shí)，通常需要投入很多能源，傳統(tǒng)加工流程也消耗了大量能源，這些能源具體包含了原材料與輔助材料等。傳統(tǒng)加工模式通常需要運(yùn)用金屬，如果運(yùn)用單一的手工加工那么將會(huì)耗費(fèi)很多金屬原料，以至于超出了限定的損耗量。此外，操作人員也通常會(huì)忽視輔助材料，這種情況下浪費(fèi)了機(jī)械加工輔料。實(shí)質(zhì)上，機(jī)械加工的操作人員如果能致力于調(diào)整工藝，那么就可以擁有更顯著的節(jié)能實(shí)效[4]。然而從現(xiàn)狀來看，某些企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)仍然消耗較多資源，例如切割后的金屬原材將會(huì)被廢棄，無法進(jìn)入后期循環(huán)利用。

其次是設(shè)備磨損。各種類型的機(jī)械加工都不能缺乏基礎(chǔ)設(shè)備，機(jī)械設(shè)備應(yīng)當(dāng)構(gòu)成機(jī)械加工的前提。然而在進(jìn)行加工時(shí)，機(jī)械設(shè)備都很難杜絕磨損的發(fā)生，例如機(jī)床表面與零部件之間通常會(huì)頻繁摩擦，長(zhǎng)期以來將會(huì)磨損設(shè)備機(jī)床或?qū)е螺^嚴(yán)重的劃痕?，F(xiàn)階段的機(jī)械加工中，某些設(shè)備本身就消耗了過多能源，與之相應(yīng)的輔助工序也具有高能耗的特性。如果不加調(diào)整，那么過高的機(jī)床能耗將無法被限制。同時(shí)，機(jī)械加工包含了較復(fù)雜的多個(gè)流程與工序，如果沒有密切銜接各個(gè)工序那么也將消耗更多能源。例如對(duì)于毛坯拋光、零部件的酸洗與焊接等操作，這些流程都會(huì)磨損機(jī)床并且消耗資源。

第三是環(huán)境污染。在現(xiàn)階段的各類制造業(yè)中，機(jī)械加工通常表現(xiàn)出較嚴(yán)重的周邊環(huán)境破壞與污染。一般情況下，機(jī)械加工很難從根源上避免廢氣、固態(tài)廢物與廢液產(chǎn)生，這些廢棄物很容易破壞環(huán)境。在情況嚴(yán)重時(shí)，固態(tài)廢物還會(huì)深埋于土壤，導(dǎo)致長(zhǎng)期積累的土壤污染。同時(shí)，機(jī)械加工所需的某些固態(tài)金屬腐蝕性很強(qiáng)，滲入土層內(nèi)部的重金屬對(duì)于酸堿性造成了破壞，打破了地下水與土壤的整體平衡。機(jī)械加工的各環(huán)節(jié)都會(huì)伴有噪聲，影響周邊群眾生活并且損傷健康。通常來看，機(jī)械零部件或者機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)帶來噪聲，附近居民若長(zhǎng)期遭受噪聲困擾那么很易損傷聽覺[5]。

3 優(yōu)化面向工藝規(guī)劃的機(jī)械制造技術(shù)

機(jī)械制造行業(yè)如果要全面運(yùn)用新型的綠色制造手段和技術(shù)，那么前提就應(yīng)當(dāng)是優(yōu)化規(guī)劃，通過完善規(guī)劃的措施來保障機(jī)械加工綜合實(shí)效的全面提高。作為機(jī)械加工企業(yè)而言，有必要從根源上調(diào)整技術(shù)模式，不斷接受新階段的綠色工藝技術(shù)，從而落實(shí)面向機(jī)械工藝規(guī)劃的新型制造技術(shù)[6]。從現(xiàn)階段的工藝制造現(xiàn)狀來看，面向機(jī)械加工規(guī)劃的機(jī)械制造技術(shù)仍有待改進(jìn)，通過引入綠色制造的基本理念來加以完善，具體有必要密切結(jié)合如下的要點(diǎn)：

3.1 優(yōu)化工藝路線 機(jī)械加工不能缺少最基本的工藝路線，對(duì)于工藝路線有必要進(jìn)行全方位調(diào)整，在優(yōu)化路線的前提下完善機(jī)械加工。這是由于，適當(dāng)?shù)墓に嚶肪€有助于確保機(jī)械綜合效能的提高，經(jīng)過加工生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的機(jī)械產(chǎn)品。依照綠色制造工藝的基本理念，企業(yè)還應(yīng)當(dāng)消除各個(gè)工藝流程的額外污染，杜絕額外的能源損耗。由此可見，落實(shí)綠色機(jī)械制造的關(guān)鍵就在于優(yōu)化工藝，通過改進(jìn)現(xiàn)有的工藝流程來調(diào)整加工規(guī)劃。如圖1所示。

例如：機(jī)械加工通常會(huì)涉及到近似成型工藝，這類工藝具體包含了精沖與精鍛的制造技術(shù)。操作人員在運(yùn)用精沖技術(shù)時(shí)，首先就要擬定明確的規(guī)劃，在簡(jiǎn)化精沖操作流程的基礎(chǔ)上致力于消減機(jī)械加工能耗。只有這樣做，才能確保符合面向規(guī)劃的綠色加工與機(jī)械制造，提高精沖原材料的綜合運(yùn)用效能[7]。

3.2 優(yōu)化工藝參數(shù) 對(duì)于一個(gè)工藝過程來講，切削速度，深度，速度，給進(jìn)量等等都屬于工藝參數(shù)的范疇。企業(yè)在設(shè)置機(jī)械加工的整體規(guī)劃時(shí)，其中就包含了對(duì)于各類工藝參數(shù)的選擇。企業(yè)如果選擇了合適的工藝參數(shù)，那么就可以有序調(diào)整各環(huán)節(jié)的綠色機(jī)械加工，在減少物料消耗的過程中也保證了質(zhì)量。反之，如果在先期制定規(guī)劃時(shí)沒有給出適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，則會(huì)影響到機(jī)械加工的綜合質(zhì)量，不利于消除噪音以及消減能耗。從現(xiàn)階段來看，很多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到優(yōu)化參數(shù)的重要意義，技術(shù)人員也在致力于探尋更優(yōu)的機(jī)械加工參數(shù)。因此在設(shè)置參數(shù)時(shí)，先要經(jīng)過全方位的評(píng)價(jià)與對(duì)比，在此基礎(chǔ)上才能設(shè)計(jì)出符合機(jī)械加工真實(shí)情況的參數(shù)，進(jìn)而從源頭上消除污染，杜絕過高的能源浪費(fèi)。例如：運(yùn)用圓柱齒輪的YKB3120型滾齒機(jī)，有助于提高傳統(tǒng)機(jī)油切削液的效果，通過新的配合機(jī)制粗略統(tǒng)計(jì)提高工作效率5%。

3.3 優(yōu)化機(jī)床節(jié)能 機(jī)械加工中的機(jī)床能耗也是不可忽視的，通過優(yōu)化機(jī)床的方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，這種做法也符合了綠色制造原理。具體在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化時(shí)，可以選擇多工件的節(jié)能調(diào)度措施來完成優(yōu)化，綜合運(yùn)用機(jī)床節(jié)能優(yōu)化技術(shù)。對(duì)于各類零部件而言，都應(yīng)當(dāng)致力于改進(jìn)零部件與機(jī)床之間的適應(yīng)度，確保待加工零件與機(jī)床之間的緊密結(jié)合。通過優(yōu)化機(jī)床性能的方式，應(yīng)當(dāng)可以在最大限度內(nèi)降低機(jī)床加工零件時(shí)的能源消耗，同時(shí)也優(yōu)化了機(jī)械加工規(guī)劃[8]。

4 案例分析

以我們目前使用的數(shù)控車床為例，我們與銷售方建立了信息共享機(jī)制，使用者用qq群交流經(jīng)驗(yàn)，與廠家技術(shù)人員隨時(shí)聯(lián)系。通過這種方法我們時(shí)刻可以更好地使用和維護(hù)設(shè)備。通過與其他用戶的交流我們發(fā)現(xiàn)我們使用的切削液方案可以改進(jìn)，我們目前使用的切削液205元一桶，非環(huán)保，經(jīng)常產(chǎn)生使用者皮膚過敏，需要帶勞保裝備工作，對(duì)刀具保護(hù)不好。某用戶使用的切削液230元一桶，雖然貴25元，但是，屬于環(huán)保切削液免去了污染物處理成本，每年節(jié)約2000元左右，對(duì)使用者無傷害，勞保用品每年節(jié)約300元左右，降低了刀具損耗10%，每年節(jié)約700元左右。以2015年中旬到2016年中旬為例，共使用4桶。-25元*4桶+2000元+300元+700元=2900元，所以每年車床環(huán)節(jié)可以節(jié)省2900元。其他環(huán)節(jié)也有節(jié)約。

以往因?yàn)椴僮骺臻g較小所以加工中心噪音非常大，對(duì)人體健康不利，影響溝通，我們使用購(gòu)買物資剩下的包裝作為降噪資源，例如我們利用包裝的紙殼和塑料布通過對(duì)設(shè)備箱體內(nèi)壁的粘貼我們大幅度降低了操作間內(nèi)的噪音，通過降噪設(shè)備測(cè)試，以往噪音可以達(dá)到90多分貝，現(xiàn)在可以降低到50多分貝。原有包裝的泡沫等緩沖材料我們將其使用在精密保護(hù)件的存放方面，例如我們拆卸了一個(gè)刀具我們會(huì)放在有泡沫的托盤內(nèi)，以往對(duì)一些精細(xì)的零件保護(hù)相對(duì)粗心有時(shí)會(huì)導(dǎo)致精密間受傷，通過對(duì)細(xì)節(jié)的控制降低了物件的損傷，優(yōu)化了操作的嚴(yán)謹(jǐn)意識(shí)。

5 結(jié)論

改進(jìn)現(xiàn)階段的機(jī)械加工技術(shù)，關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)在于設(shè)計(jì)規(guī)劃，通過完善規(guī)劃的方式來提升機(jī)械加工的實(shí)效性。在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，對(duì)于各類要素應(yīng)當(dāng)予以綜合考慮，確保符合最基本的綠色制造需求。由此可見，面向機(jī)械加工的綠色制造工藝規(guī)劃有利于改進(jìn)機(jī)械加工模式，創(chuàng)造機(jī)械加工的良好效益。截至目前，機(jī)械加工企業(yè)并沒有完善運(yùn)用綠色制造的技術(shù)方式，仍有待長(zhǎng)期的改進(jìn)。未來的實(shí)踐中，面向工藝規(guī)劃的機(jī)械加工工藝還需要加以完善，在此基礎(chǔ)上服務(wù)于機(jī)械加工工藝的全面提高。

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