摘 要：綠色制造理念是在可持續(xù)發(fā)展背景下，所提出的一種全新的發(fā)展理念，不僅推動(dòng)了機(jī)械制造工藝創(chuàng)新發(fā)展，而且也有效避免了資源和能源浪費(fèi)問(wèn)題，降低了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)平衡的影響，在實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。文章從綠色制造理念角度出發(fā)，指出了其在機(jī)械制造工藝中的具體體現(xiàn)，并對(duì)綠色制造理念下的常見(jiàn)機(jī)械制造工藝進(jìn)行了分析，旨在提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綠色制造；重要意義；機(jī)械制造；具體體現(xiàn)；工藝技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.038

機(jī)械制造業(yè)屬于高耗能行業(yè)，需要龐大的資源和能源支撐，生產(chǎn)成本較高，并且在生產(chǎn)過(guò)程中容易造成環(huán)境污染問(wèn)題，在一定程度了阻礙了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。在工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展熱潮中，機(jī)械制造企業(yè)要想增強(qiáng)自身核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要改變傳統(tǒng)發(fā)展理念，從生產(chǎn)技術(shù)方面入手，以綠色制造理念為指導(dǎo)，加大綠色機(jī)械制造工藝的研發(fā)及應(yīng)用力度，才能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，在市場(chǎng)上立于不敗之地。對(duì)此，必須將綠色制造理念融入到機(jī)械制造工藝中，通過(guò)實(shí)際行動(dòng)將其貫徹落實(shí)。

1 綠色制造概念及重要意義

在探究綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝之前，需要先明確綠色制造的概念，認(rèn)識(shí)到發(fā)展綠色制造工藝的重要意義。

1.1 綠色制造概念

所謂綠色制造，是指在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，以清潔型能源作為能源支撐，并選用綠色材料作為原材料，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能的避免機(jī)械作業(yè)過(guò)程中的浪費(fèi)和污染問(wèn)題，以此來(lái)降低生產(chǎn)成本，完成綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)。綠色制造貫穿于可持續(xù)性的生產(chǎn)以及消費(fèi)綠色模式，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、回收全過(guò)程，有利于可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn)與落實(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較為良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。

1.2 綠色制造的重要意義

工業(yè)傳統(tǒng)發(fā)展模式比較粗放，資源和能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，并且還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境平衡，造成污染問(wèn)題，而綠色制造可以改善這種現(xiàn)象，不僅能夠降低資源和能源的損耗，而且還能夠減弱工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，具有較高的節(jié)能環(huán)保效益。同時(shí)，將綠色制造理念融入到機(jī)械制造工藝中，所生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理，拆卸和組裝都是極為方便的，后期維修難度較小，既降低了維修成本，也有利于機(jī)械產(chǎn)品的長(zhǎng)期使用。另外，基于綠色制造理念的機(jī)械產(chǎn)品，所用原材料中很大一部分都可以二次回收利用，能夠節(jié)約大量資源，也不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械廢棄而造成環(huán)境污染。這些都是綠色制造所具有的重要意義，基于此，必須加大對(duì)綠色制造理念的推廣應(yīng)用力度，推動(dòng)機(jī)械制造工藝的優(yōu)化與創(chuàng)新[2]。

2 綠色制造理念在機(jī)械制造工藝中的具體體現(xiàn)

節(jié)能環(huán)保是推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，而以綠色制造理念為指導(dǎo)的機(jī)械制造工藝，其創(chuàng)新性也是體現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保方面。

2.1 降低環(huán)境污染

降低環(huán)境污染的機(jī)械制造工藝，是從保護(hù)環(huán)境角度考慮的，通過(guò)對(duì)此類(lèi)技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠消除或者減少機(jī)械制造過(guò)程中生成的污染物、廢棄物，對(duì)生態(tài)環(huán)境起到了較好的保護(hù)作用，是綠色制造理念的具體體現(xiàn)。機(jī)械制造過(guò)程相當(dāng)于一個(gè)輸入輸出系統(tǒng)，原材料和機(jī)械產(chǎn)品分別為輸入物和輸出物，在利用各種原材料生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多種與產(chǎn)品無(wú)關(guān)的有害物質(zhì)，常見(jiàn)的如廢棄、廢水、廢渣等，如果不加以妥善處理，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染。而應(yīng)用保護(hù)環(huán)境型機(jī)械制造工藝技術(shù)，可以在生產(chǎn)末端消除或減少各種無(wú)關(guān)物質(zhì)，降低機(jī)械制造對(duì)環(huán)境的污染。

2.2 降低資源損耗

綠色制造理念中，提倡節(jié)約資源，通過(guò)簡(jiǎn)化機(jī)械制造工藝系統(tǒng)組成要素，可以減少材料用量，避免浪費(fèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)。對(duì)于機(jī)械制造，可以從機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)兩方面入手進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以達(dá)到減少材料用量的目的。從機(jī)械設(shè)計(jì)方面來(lái)講，應(yīng)在保證機(jī)械產(chǎn)品性能良好性的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過(guò)減輕機(jī)械重量、減少零部件數(shù)量的方式，實(shí)現(xiàn)原材料利用率的最大化。從生產(chǎn)技術(shù)方面來(lái)講，提倡新型刀具材料的使用，以減緩刀具的磨損速率，通過(guò)延長(zhǎng)其使用壽命來(lái)減少刀具的更換次數(shù)；積極探索節(jié)水生產(chǎn)工藝，減少機(jī)械制造過(guò)程中的水資源用量；利用先進(jìn)的制造技術(shù)對(duì)毛坯進(jìn)行優(yōu)化，減少加工余量，避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)現(xiàn)象，降低資源損耗[3]。

2.3 降低能源損耗

機(jī)械制造需要依靠大量能源才能順利開(kāi)展，降低能源損耗也是綠色制造工藝中的關(guān)鍵內(nèi)容。減少磨損和應(yīng)用低耗能工藝，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的最主要方式。機(jī)械做功過(guò)程中所消耗的能量較多，這些能量會(huì)轉(zhuǎn)化為有用功和無(wú)用功，如果無(wú)用功較多，則會(huì)造成能源的浪費(fèi)。此時(shí)可通過(guò)減少機(jī)械磨損的方式，降低無(wú)用功所消耗的能源，同時(shí)還可以減弱震動(dòng)和噪聲現(xiàn)象，確保機(jī)械零件的緊固性，增強(qiáng)其安全性能。另外，在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，可以應(yīng)用節(jié)能型的電機(jī)、新型的數(shù)字機(jī)床等新型工藝設(shè)備，取代老化陳舊設(shè)備；改良原有生產(chǎn)工藝，或者直接引用新型工藝和綠色包裝工藝，從生產(chǎn)技術(shù)層面降低能源損耗。

3 綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝

在將綠色理念應(yīng)用于機(jī)械制造工藝中，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新時(shí)，具體從以下幾方面考慮，才能提高機(jī)械制造工藝的節(jié)能環(huán)保效益。

3.1 遵循綠色發(fā)展理念

在研發(fā)綠色制造工藝時(shí)，因嚴(yán)格遵循綠色發(fā)展理念，從機(jī)械產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行綜合考慮，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、回收等所有環(huán)節(jié)，都體現(xiàn)出綠色制造理念。具體實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)兼顧機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和可回收性，科學(xué)規(guī)劃?rùn)C(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及細(xì)節(jié)，減少材料和能源的使用，在產(chǎn)品細(xì)節(jié)方面實(shí)現(xiàn)良好的環(huán)保效益[4]。需要注意的是，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以保證其各項(xiàng)功能的正常使用為前提，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的良好銜接。

3.2 選用綠色原材料

原材料的選用是綠色制造工藝中的必須考慮的一項(xiàng)內(nèi)容，在保證所用原材料質(zhì)量及適應(yīng)性較強(qiáng)的同時(shí)，還需要考慮到機(jī)械制造所在特殊工作環(huán)境，優(yōu)先選用可回收原材料。一方面，在選用機(jī)械原材料時(shí)，應(yīng)以可再生材料為主，減少不可再生材料的使用量，保證機(jī)械廢棄后材料可以再次回收利用，在節(jié)約材料的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)其利用率的的最大化。另一方面，在選擇原材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇價(jià)格低廉、易于獲取且比較常見(jiàn)的類(lèi)型，以降低機(jī)械制造材料成本。

3.3 綠色切削加工技術(shù)

切削液在機(jī)械制造污染物中所占比重較大，并且自自身造價(jià)也比較高，占到了機(jī)械生產(chǎn)成本的15%左右，使得生產(chǎn)成本較高，基于此，便需要引入綠色切削技術(shù)，降低切削液體所對(duì)環(huán)境造成的影響，在提高切削效率的同時(shí)，減少成本支出[5]。干式切削、低溫切削和綠色濕式切削，是當(dāng)前比較常用的綠色切削加工技術(shù)。同時(shí)，在各種新技術(shù)、新工藝迅速發(fā)展背景下，機(jī)械制造中所用的精密鑄造、冷擠壓、直接沉淀等各項(xiàng)技術(shù)，變得越來(lái)越成熟，逐步從接近零件形狀向精密成形、仿形方向發(fā)展。如果機(jī)械零件已經(jīng)成形，不需要進(jìn)行再次加工，則可采用少無(wú)切削加工技術(shù)取代傳統(tǒng)切削技術(shù)，以減少傳統(tǒng)毛坯制造時(shí)的材料損耗和能源損耗，避免對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)還能加快機(jī)械制造進(jìn)度，降低成本費(fèi)用。

3.4 冷輾擴(kuò)技術(shù)

冷輾擴(kuò)技術(shù)也是綠色制造技術(shù)中的一種，在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中有著較高的節(jié)能環(huán)保效益。在應(yīng)用冷輾擴(kuò)技術(shù)生產(chǎn)機(jī)械時(shí)，所用外模具和內(nèi)模具，分別在一個(gè)碾壓輪和軸心驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，內(nèi)部支撐輪會(huì)跟隨滑座運(yùn)動(dòng)擠壓在一起，此時(shí)內(nèi)部碾壓力會(huì)施加在套圈上，實(shí)現(xiàn)其由局部向切向以及徑向往復(fù)滾動(dòng)，減小直徑受力，完成產(chǎn)品套圈擴(kuò)徑成型。在這過(guò)程中，機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)壁是在計(jì)算機(jī)數(shù)控作用下變薄的，主要影響因素包括機(jī)械形狀、材料性能、直徑大小等，不需要進(jìn)行壓力控制，可以提高機(jī)械加工的精密度。

3.5 綠色回收技術(shù)

在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，就應(yīng)該考慮到機(jī)械廢棄后的回收問(wèn)題，這就需要應(yīng)用綠色回收技術(shù)，對(duì)廢棄機(jī)械零件進(jìn)行二次加工利用，再提高資源利用率的同時(shí)，還能避免造成環(huán)境污染問(wèn)題。這就要求機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)重視回收那些有毒有害的零部件，使之再利用，做到無(wú)污染處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于機(jī)械制造工藝來(lái)講，應(yīng)用綠色制造理念對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，不僅是推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和時(shí)代意義，是當(dāng)下機(jī)械制造企業(yè)必須重視并落實(shí)的一項(xiàng)重要任務(wù)。在開(kāi)發(fā)應(yīng)用綠色制造工藝時(shí)，需要從工藝的保護(hù)環(huán)境性能、節(jié)約資源和能源性能三方面進(jìn)行綜合考慮，堅(jiān)實(shí)以綠色發(fā)展理念為核心指導(dǎo)，應(yīng)用各種節(jié)能環(huán)保效益較高的新型工藝，才能有效避免環(huán)境污染問(wèn)題的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)資源和能源利用率的最大化，降低生產(chǎn)成本，兼顧機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：高小軍（1979-），男，甘肅鎮(zhèn)原人，本科，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：機(jī)械實(shí)習(xí)教學(xué)。