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绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造业模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响极小,资源利用率极高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造工艺规划是绿色制造的关键技术之一,它通过对工艺要素、工艺过程及工艺方案等进行优化决策和规划,从而达到减少产品制造过程中的资源消耗和环境影响的目的。
本论文选择具有复杂制造工艺的气动葫芦阀体为研究对象,对绿色制造工艺规划策略及其实现技术、绿色制造工艺要素规划技术和绿色制造工艺要素规划评价技术进行了较为深入系统的研究。主要研究内容有:
(1) 通过分析阀体加工过程的资源消耗和环境影响状况,针对气动葫芦阀体切削加工工艺的特点,提出了面向绿色制造的阀体切削加工工艺规划方法,并给出了相应的决策模型和求解方法。
(2) 针对阀体绿色制造工艺要素中的机床设备选择、刀具选择及切削液选择问题,分别提出了相关决策问题的目标体系、数学描述及其求解方法。
(3) 在研究阀体切削加工工艺资源消耗和环境影响、工艺参数优化原则基础上,分析了工艺参数的决策变量、目标函数、约束条件,建立了绿色制造工艺参数优化数学模型,提出了模型的求解方法。
(4)基于对阀体绿色制造工艺的资源消耗和环境影响指标的分析,建立了绿色制造工艺要素资源消耗和环境影响的清单表格,对绿色制造工艺要素的资源消耗和环境影响指标的量化方法进行了研究,提出了一种对产品制造工艺中要素规划及整条工艺路线进行环境影响评价的方法。结合气动葫芦阀体切削加工工艺过程中机床、刀具、切削液的组合问题,完成了制造过程中的资源消耗和环境影响的综合评价,根据评价结果对工艺要素的组合进行了优化。并利用优化后的参数,完善工程图纸。
在气动葫芦整体制造过程中,本论文研究成果对辅助工艺人员在工艺规划中对工艺过程的原材料消耗、辅助原材料、能量消耗和环境排放物等进行分析、优化和评价等,具有重要指导意义。