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【摘 要】 本论文以绿色制造技术的特点为分析对象，并对传统制造模式存在的问题进行了阐述，结合实际情况，对浅谈绿色机械加工技术的应用与发展进行了优化，并依此提出了改善方案。
【关键词】 绿色机械；加工技术；应用发展
一、前言
这些年，工业加工领域相应地提出了绿色机械和清洗加工的概念，由于人类可持续发展战略的提出和经济全球化的进程的加速，绿色机械技能逐步显示出优势。
二、绿色制造技术的特点
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，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产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。
1、绿色设计
绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性（如：可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性：它首先是在绿色（节能、环保）设计的原则指导下，在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素，包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。
2、绿色材料
绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染，易回收的材料。为此，一是要多开发绿色材料，并建立绿色材料库；二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。
3、绿色工艺
绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。
4、绿色处理
绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理，一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计，如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法；二是发展绿色再制造技术，如再制造加工、过时产品的性能升级等。
三、传统制造模式存在的问题
在传统的工业制造模式下，产品的生产是被首要关注的目标，而随之而来的环境污染和资源浪费问题往往被忽略。是一种“资源—产品—污染排放”的单向线性和非循环的经济过程。目前，機械制造业大多数采用传统生产模式，这是一个开环的生产系统，从原材料到机械设备的整个生产过程及其生命周期。
1、环境保护意识淡薄
在企业特别是中小企业中，产品的设计、制造等过程中环境保护意识没有得到广泛普及，而直接抓成本、抓产量、抓品种的方式被广泛采用。
2、制造废弃物的污染
机械加工过程中的很多工艺方法都会产生大量的废弃物对环境造成污染，如果这些废弃物得不到合理的处理，会产生严重的后果。
3、生产过程中浪费严重
数控机床、加工中心及FMS/CIMS等先进加工设备的广泛应用，使得大量的传统机床设备被摒弃。而对这些闲置设备的回收和再利用率又很低，造成了极大的浪费。
4、产品的回收利用率低
传统生产模式，一般采用“生产-流通-消费-废弃”的开式循环系统。生产出的产品失去其使用价值之后面临的是被废弃。
四、浅谈绿色机械加工技术的应用与发展
1、成形制造技术正向净成形方向发展
成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前它正从接近零件形状向直接制成工件，即精密成形或净成形方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。
2、干式加工开始得到应用
目前干式加工的主要应用领域是机械加工行业，如干切削加工、干磨削加工等等。干式加工顾名思义就是加工过程中不采用任何冷却液的加工方式。干式加工简化了工艺、减少成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。目前干式加工虽然在国外已经得到局部应用，并也取得了一些成效，如美国、日本、德国等采用于车削、干磨削、干镗削等都取得了一定的成果，但在我国还刚开始研究，并且干式加工工艺本身还尚须全面论证，不过作为一种新型的加工工艺，已经得到了世界各国的广泛注意和研究。
但是，干式切削加工技术还存在一些不足之处：如在钢材尤其是高强度钢的干切削应用方面仍存在问题，主要表现为刀具磨损严重，对刀具的材料和结构要求较高，成本较大，加工能耗大，切削过程产生高温，由于在高温中的热塑性特点，铁屑难以控制，造成排屑困难。
3、工艺模拟技术迅速发展
工艺模拟技术主要应用于热加工过程，过去通常必须做大量的实验才能初步控制和保证加工工件的质量，采用工艺模拟技术将数值模拟、物理模拟和专家系统相结合，确定最佳工艺参数、优化工艺方案，预测加工过程中可能产生的缺陷和防止措施，从而能有效控制和保证加工工件的质量。
4、绿色切削加工工艺技术
切削液在机械加工中起到冷却、润滑、排屑和清洗的作用，但是在机械加工过程中使用的切削液用量过大，大量的切削液会污染环境。因此，要采用绿色切削加工艺技术，来解决切削液带来的问题。目前国内对绿色切削的研究主要包括卡式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。相信在不久的将来，绿色切削将是未来绿色制造业的重要组成部分。 5、低温切削加工工艺
低温切削一般用于一些难度比较大的材料加工，比如钛合金、高锰钢、淬硬钢等。由于要配备相应的低温冷风装置，包括氮气流发生装置、使用低沸点工质作冷媒的间接冷却装置等，因此其成本会相对比较高，这也成为改技术需要解决的问题。其中的低温冷风切削技术得到广泛应用，近年来，低温冷风切削技术在国外研究趋于成熟，被许多机床企业接受采用。特别在日本的机床行业，应用较为广泛，国内的研究也比较顺利，在不久的将来，国产低温冷风发生装置的研制成功必将推动我国干式切削技术得到更广泛的应用和发展。
6、注重绿色设计，实施绿色制造工艺技术
绿色设计是绿色制造技术的核心，设计阶段是产品生命周期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。
目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括：确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计，选择绿色工艺和设备进行加工，用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式，对材料进行标识，优化可装配和可拆卸性设计；确定绿色的设计评价指标是节能、节水认證和再商品化率；产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式，主要是通过第三方采用随机抽样方法，由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析，将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑，但可作为顾客选购产品时的参考，因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现，成为企业进行绿色改进的信息来源。
五、结束语
机械产品的机械过程是直接耗费资本和发生废弃物的主要环节，传统机械机械技能的许多坏处在绿色机械中得以防止，因而一定要重视绿色机械技能的使用，推进中国机械工业的可持续发展。
参考文献：
[1]朱红建，钱萍.机械制造业中绿色制造技术应用模式研究[J].装备制造技术，2000
[2]刘冬敏.基于机械产品绿色制造技术的应用研究[J].中州大学学报，2010
[3]宋小欣.基于绿色制造的机械加工生产模式的研究[J].机械，2004
[4]陈超，周福章，李力千.机械工业中的绿色制造技术[J].机械制造，2000
【关键词】 绿色机械；加工技术；应用发展
一、前言
这些年，工业加工领域相应地提出了绿色机械和清洗加工的概念，由于人类可持续发展战略的提出和经济全球化的进程的加速，绿色机械技能逐步显示出优势。
二、绿色制造技术的特点
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，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产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。
1、绿色设计
绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性（如：可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性：它首先是在绿色（节能、环保）设计的原则指导下，在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素，包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。
2、绿色材料
绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染，易回收的材料。为此，一是要多开发绿色材料，并建立绿色材料库；二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。
3、绿色工艺
绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。
4、绿色处理
绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理，一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计，如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法；二是发展绿色再制造技术，如再制造加工、过时产品的性能升级等。
三、传统制造模式存在的问题
在传统的工业制造模式下，产品的生产是被首要关注的目标，而随之而来的环境污染和资源浪费问题往往被忽略。是一种“资源—产品—污染排放”的单向线性和非循环的经济过程。目前，機械制造业大多数采用传统生产模式，这是一个开环的生产系统，从原材料到机械设备的整个生产过程及其生命周期。
1、环境保护意识淡薄
在企业特别是中小企业中，产品的设计、制造等过程中环境保护意识没有得到广泛普及，而直接抓成本、抓产量、抓品种的方式被广泛采用。
2、制造废弃物的污染
机械加工过程中的很多工艺方法都会产生大量的废弃物对环境造成污染，如果这些废弃物得不到合理的处理，会产生严重的后果。
3、生产过程中浪费严重
数控机床、加工中心及FMS/CIMS等先进加工设备的广泛应用，使得大量的传统机床设备被摒弃。而对这些闲置设备的回收和再利用率又很低，造成了极大的浪费。
4、产品的回收利用率低
传统生产模式，一般采用“生产-流通-消费-废弃”的开式循环系统。生产出的产品失去其使用价值之后面临的是被废弃。
四、浅谈绿色机械加工技术的应用与发展
1、成形制造技术正向净成形方向发展
成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前它正从接近零件形状向直接制成工件，即精密成形或净成形方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。
2、干式加工开始得到应用
目前干式加工的主要应用领域是机械加工行业，如干切削加工、干磨削加工等等。干式加工顾名思义就是加工过程中不采用任何冷却液的加工方式。干式加工简化了工艺、减少成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。目前干式加工虽然在国外已经得到局部应用，并也取得了一些成效，如美国、日本、德国等采用于车削、干磨削、干镗削等都取得了一定的成果，但在我国还刚开始研究，并且干式加工工艺本身还尚须全面论证，不过作为一种新型的加工工艺，已经得到了世界各国的广泛注意和研究。
但是，干式切削加工技术还存在一些不足之处：如在钢材尤其是高强度钢的干切削应用方面仍存在问题，主要表现为刀具磨损严重，对刀具的材料和结构要求较高，成本较大，加工能耗大，切削过程产生高温，由于在高温中的热塑性特点，铁屑难以控制，造成排屑困难。
3、工艺模拟技术迅速发展
工艺模拟技术主要应用于热加工过程，过去通常必须做大量的实验才能初步控制和保证加工工件的质量，采用工艺模拟技术将数值模拟、物理模拟和专家系统相结合，确定最佳工艺参数、优化工艺方案，预测加工过程中可能产生的缺陷和防止措施，从而能有效控制和保证加工工件的质量。
4、绿色切削加工工艺技术
切削液在机械加工中起到冷却、润滑、排屑和清洗的作用，但是在机械加工过程中使用的切削液用量过大，大量的切削液会污染环境。因此，要采用绿色切削加工艺技术，来解决切削液带来的问题。目前国内对绿色切削的研究主要包括卡式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。相信在不久的将来，绿色切削将是未来绿色制造业的重要组成部分。 5、低温切削加工工艺
低温切削一般用于一些难度比较大的材料加工，比如钛合金、高锰钢、淬硬钢等。由于要配备相应的低温冷风装置，包括氮气流发生装置、使用低沸点工质作冷媒的间接冷却装置等，因此其成本会相对比较高，这也成为改技术需要解决的问题。其中的低温冷风切削技术得到广泛应用，近年来，低温冷风切削技术在国外研究趋于成熟，被许多机床企业接受采用。特别在日本的机床行业，应用较为广泛，国内的研究也比较顺利，在不久的将来，国产低温冷风发生装置的研制成功必将推动我国干式切削技术得到更广泛的应用和发展。
6、注重绿色设计，实施绿色制造工艺技术
绿色设计是绿色制造技术的核心，设计阶段是产品生命周期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。
目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括：确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计，选择绿色工艺和设备进行加工，用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式，对材料进行标识，优化可装配和可拆卸性设计；确定绿色的设计评价指标是节能、节水认證和再商品化率；产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式，主要是通过第三方采用随机抽样方法，由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析，将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑，但可作为顾客选购产品时的参考，因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现，成为企业进行绿色改进的信息来源。
五、结束语
机械产品的机械过程是直接耗费资本和发生废弃物的主要环节，传统机械机械技能的许多坏处在绿色机械中得以防止，因而一定要重视绿色机械技能的使用，推进中国机械工业的可持续发展。
参考文献：
[1]朱红建，钱萍.机械制造业中绿色制造技术应用模式研究[J].装备制造技术，2000
[2]刘冬敏.基于机械产品绿色制造技术的应用研究[J].中州大学学报，2010
[3]宋小欣.基于绿色制造的机械加工生产模式的研究[J].机械，2004
[4]陈超，周福章，李力千.机械工业中的绿色制造技术[J].机械制造，2000