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摘要：随着国内科技的不断发展，机器生产水平也随之得到提升，在我国环保政策的实施背景下，绿色机器生产理念逐渐渗透到机械制造工艺当中。为了促进绿色机器生产技术水平的提高与社会经济的繁荣发展，使生态环境得到有效保护，应积极将绿色制造技术应用到机械制造行业当中，真正实现绿色生产。基于此，本文将对绿色机械制造工艺类型进行分析，并对绿色工艺技术在机械制造中的应用加以阐述。
关键词：绿色制造;机械制造;工艺
引言
随着全球能源的紧张以及人们对于生态环保的重视，绿色制造技术越来越多地被提及，并付诸于工业生产中。基于对环境的保护与资源的合理利用，绿色制造技术以绿色发展理念为原则，从产品的设计到最终生产，包括回收处理与再制造整个生命周期，做到环境保护、节约成本、最大程度的利用资源。绿色制造技术不单指绿色制造，还包括绿色设计、绿色包装、绿色回收等诸多方面，在机械设计制造中，绿色制造技术具有着广泛的应用前景。在机械设计制造领域里，合理运用科学设计方法，采用先进加工制造手段，在保证产品质量、生产效益的前提下，减少对环境的破坏与资源的浪费，实现可持续发展。
1绿色制造技术简述
对于绿色制造技术来说，绿色理念是它的指导理念，该制造模式能够实现对资源效率和环境影响的综合考虑，其目标主要为：在产品的生命周期内，最大程度的减少环境污染，最高效的利用资源，促进企业经济效益得到有效提高，同时使生态平衡状态得到维护，使企业的发展道路实现绿色环保。并且绿色制造的相关要求充分体现于制造加工过程中。
2绿色设计在机械设计制造中的应用
2.1数学建模与仿真技术
数学建模方法与仿真模拟技术是绿色设计中极为重要的部分，将建模与仿真技术与绿色设计思想相结合在一起，采用绿色设计达到资源合理利用、环境无污染的目的。数学建模过程是通过建立数学模型来表征实际情况，通过对数学模型进行分析，优化设计参数，解决工程问题。仿真技术是采用硬件或软件仿真实验来模拟实际工作情况，然后进行系统的模拟计算，最终得出产品性能的测试结果。在过去为了获取良好的产品设计参数以达到最佳功效，往往需要反复大量的实验数据，造成了制造成本提高、资源浪费。在机械设计中，合理利用建模与仿真技术等绿色设计手段来获取最佳参数，优化结构，进行产品性能的模拟测试，从而降低了实际试验过程所带来的不必要的原料损耗与污染。其优势在于能够有效缩短设计时长，减少能源的浪费，减少环境的污染，并能及时了解目标结构的各项参数来规避风险，解决其存在的隐性问题。
2.2集成化设计
集成化设计是指将多个产品或功能集中在一个产品或系统上，实现单个产品或系统的多功能化。以往的产品加工往往需要工人和多台机械设备配合生产，操作流程的增加导致工序复杂，生产效率降低，质量控制成本增加。采用集成化设计的机械设备，只需一台设备即可完成所有或者大部分工作，其自动化程度高，加工过程不需要复杂工艺，人工成本降低，生产浪费减少。集成化与模块化设计具备节约成本、降低能耗、保护环境的优势，两者相辅相成，是绿色设计在机械设计领域中应用的重要手段。
3面向机械加工工艺规划的绿色制造技术
3.1绿色切削加工工艺
在绿色制造理念的指导下，越来越多新技术、新工艺诞生，如冷挤压、精铸、工程塑料技术等绿色切削加工工艺，在机械制造中得到广泛的应用。有些成形件甚至无需机械加工便可直接使用，不但减少传统毛坯制造中消耗的能源与物质，还有效缩短了制造周期，减少生产成本投入。绿色切削加工工艺适用于有色金属制件、齿轮花件、异形孔类件的使用，与以往锻造—切削工艺相比，能够节约30-70%的材料消耗，节省20-70%的生产费用。对于毛坯较为粗糙的零件来说，机械加工中余量较大，不但产生大量材料浪费，生产效率也不够理想。对此，可以通过优化毛坯制造的方式，提高毛坯精度，也可以采用绿色切削加工工艺，如高速切削，通过提高切削速度的方式，缩短加工时间，工件的变形量较小，加工质量由此得以提升。例如，在制造航空领域所需零件时，尤其对于铝的薄壁件的加工，更应注重零件精度，目前已经可以切出0.1mm厚度，几十毫米高的成形曲面，更加贴近航空领域对零部件的相关要求。
3.2绿色润滑工艺
根据节能环保、延长设备使用寿命的要求，可以将油气润滑应用到机械制造当中，结合国外先进技术与理念，利用TURBOLUB油气分配器，提高油气润滑的效果。油气润滑的主要原理为：通过步进式给油器按照特定的时间、数量为设备提供润滑油，用3×105-4×105Pa的压缩空气，将润滑油沿着管道推送到润滑点，使油品能够准确的处于所需润滑的位置。在润滑方式的选择上，有油气润滑与油雾润滑两种，其中，油气润滑主要是将油雾化成0.5-2μm的雾粒，使雾化后的油气在空气的推动下进入到需要润滑之处，雾气与空气的流动速度相同。而油气润滑则是以油膜的方式直接被送入到润滑点，以油滴的方式对润滑点进行润滑，流速为2-5cm/s，而空气的流速为30-80m/s。与油雾润滑相比，油气润滑能够使耗油量降低1/5，使轴承的使用寿命延长300倍，目前越来越多的制造企业开始选用油气润滑工艺。
3.3数字化制造技术
数字化制造是指采用计算机数字化技术控制设备进行加工处理的方法，加工方式更為高效，资源合理利用，使用材料绿色环保。在传统机械加工中，工人工作经验影响着产品的制造精度与质量，制造效率受到劳动力约束，由于加工环境多为开放式或半开放式，存在环境和噪声污染，同时具备一定的操作危险性。数控技术通过计算机数控系统直接控制机床设备，按照既定的程序与规划路径进行自动化加工，产品精度与加工效率均有提高，产品的破损率得到降低，从而节省了原材料，耗能减少，从而实现绿色制造。随着技术的发展，数控技术往集成化方向发展，数控加工中心技术应运而生，进一步强化了数字化制造的优势。加工中心安装有车铣钻等各种刀具的刀库，配合自动换刀装置，实现了在一台设备上只需一次装夹即可进行多种工艺加工，由于省去了反复装夹的时间与不确定性，工人的工作强度大幅度减少，制造精度获得提升，制造效率提高很大，加工误差随之减小。数控加工中心技术的应用进一步减少了资源浪费，加工环境安全可靠，几乎没有污染，成为了绿色制造的重要方向。
3.4干式切削技术
切削液具有冷却，切屑取出和润滑的功能，常用于各种机床切削加工中，然而多数切削液带有毒性，且由于其掺杂着加工碎屑，回收难度大且回收成本高，并且若切削液不慎泄漏或溢出，会对安全生产造成风险。随着对环保与安全的重视，干式切削技术开始被研究并得以发展应用。干式切削技术是通过应用抗高温材料的刀具减弱刀具的变形与损坏的方法，或者采用涂层技术减小刀具与碎屑的摩擦来减少热量产生的方法，从而避免切削液造成的污染与安全隐患。此外，对于无法完全实现干式切削的情况，可采用气体混合微量润滑剂代替切削液等半干式切削技术，同样可避免环境污染。干式切削技术减少了切削液对环境的破坏，避免了资源的浪费，具备巨大的发展潜力。
结语
综上所述，在我国环保政策实施背景下，机械制造领域融入绿色技术已经成为大势所趋，同时也是工业可持续发展的保障。在此背景下，机械制造应积极采用绿色切削加工工艺、节能技术、环保型工艺，在各个生产与制造的环节均体现出绿色理念，从而实现资源效益、经济效益、生态效益的协调优化，促进工业的健康快速发展。
参考文献
[1]覃华军.试述绿色制造理念下的机械制造工艺[J].地球，2014（5）.
[2]高佳.关于绿色制造理念下的机械制造工艺探讨[J].中国科技纵横，2017（1）：214.
（作者单位：方圆标志认证集团有限公司）
关键词：绿色制造;机械制造;工艺
引言
随着全球能源的紧张以及人们对于生态环保的重视，绿色制造技术越来越多地被提及，并付诸于工业生产中。基于对环境的保护与资源的合理利用，绿色制造技术以绿色发展理念为原则，从产品的设计到最终生产，包括回收处理与再制造整个生命周期，做到环境保护、节约成本、最大程度的利用资源。绿色制造技术不单指绿色制造，还包括绿色设计、绿色包装、绿色回收等诸多方面，在机械设计制造中，绿色制造技术具有着广泛的应用前景。在机械设计制造领域里，合理运用科学设计方法，采用先进加工制造手段，在保证产品质量、生产效益的前提下，减少对环境的破坏与资源的浪费，实现可持续发展。
1绿色制造技术简述
对于绿色制造技术来说，绿色理念是它的指导理念，该制造模式能够实现对资源效率和环境影响的综合考虑，其目标主要为：在产品的生命周期内，最大程度的减少环境污染，最高效的利用资源，促进企业经济效益得到有效提高，同时使生态平衡状态得到维护，使企业的发展道路实现绿色环保。并且绿色制造的相关要求充分体现于制造加工过程中。
2绿色设计在机械设计制造中的应用
2.1数学建模与仿真技术
数学建模方法与仿真模拟技术是绿色设计中极为重要的部分，将建模与仿真技术与绿色设计思想相结合在一起，采用绿色设计达到资源合理利用、环境无污染的目的。数学建模过程是通过建立数学模型来表征实际情况，通过对数学模型进行分析，优化设计参数，解决工程问题。仿真技术是采用硬件或软件仿真实验来模拟实际工作情况，然后进行系统的模拟计算，最终得出产品性能的测试结果。在过去为了获取良好的产品设计参数以达到最佳功效，往往需要反复大量的实验数据，造成了制造成本提高、资源浪费。在机械设计中，合理利用建模与仿真技术等绿色设计手段来获取最佳参数，优化结构，进行产品性能的模拟测试，从而降低了实际试验过程所带来的不必要的原料损耗与污染。其优势在于能够有效缩短设计时长，减少能源的浪费，减少环境的污染，并能及时了解目标结构的各项参数来规避风险，解决其存在的隐性问题。
2.2集成化设计
集成化设计是指将多个产品或功能集中在一个产品或系统上，实现单个产品或系统的多功能化。以往的产品加工往往需要工人和多台机械设备配合生产，操作流程的增加导致工序复杂，生产效率降低，质量控制成本增加。采用集成化设计的机械设备，只需一台设备即可完成所有或者大部分工作，其自动化程度高，加工过程不需要复杂工艺，人工成本降低，生产浪费减少。集成化与模块化设计具备节约成本、降低能耗、保护环境的优势，两者相辅相成，是绿色设计在机械设计领域中应用的重要手段。
3面向机械加工工艺规划的绿色制造技术
3.1绿色切削加工工艺
在绿色制造理念的指导下，越来越多新技术、新工艺诞生，如冷挤压、精铸、工程塑料技术等绿色切削加工工艺，在机械制造中得到广泛的应用。有些成形件甚至无需机械加工便可直接使用，不但减少传统毛坯制造中消耗的能源与物质，还有效缩短了制造周期，减少生产成本投入。绿色切削加工工艺适用于有色金属制件、齿轮花件、异形孔类件的使用，与以往锻造—切削工艺相比，能够节约30-70%的材料消耗，节省20-70%的生产费用。对于毛坯较为粗糙的零件来说，机械加工中余量较大，不但产生大量材料浪费，生产效率也不够理想。对此，可以通过优化毛坯制造的方式，提高毛坯精度，也可以采用绿色切削加工工艺，如高速切削，通过提高切削速度的方式，缩短加工时间，工件的变形量较小，加工质量由此得以提升。例如，在制造航空领域所需零件时，尤其对于铝的薄壁件的加工，更应注重零件精度，目前已经可以切出0.1mm厚度，几十毫米高的成形曲面，更加贴近航空领域对零部件的相关要求。
3.2绿色润滑工艺
根据节能环保、延长设备使用寿命的要求，可以将油气润滑应用到机械制造当中，结合国外先进技术与理念，利用TURBOLUB油气分配器，提高油气润滑的效果。油气润滑的主要原理为：通过步进式给油器按照特定的时间、数量为设备提供润滑油，用3×105-4×105Pa的压缩空气，将润滑油沿着管道推送到润滑点，使油品能够准确的处于所需润滑的位置。在润滑方式的选择上，有油气润滑与油雾润滑两种，其中，油气润滑主要是将油雾化成0.5-2μm的雾粒，使雾化后的油气在空气的推动下进入到需要润滑之处，雾气与空气的流动速度相同。而油气润滑则是以油膜的方式直接被送入到润滑点，以油滴的方式对润滑点进行润滑，流速为2-5cm/s，而空气的流速为30-80m/s。与油雾润滑相比，油气润滑能够使耗油量降低1/5，使轴承的使用寿命延长300倍，目前越来越多的制造企业开始选用油气润滑工艺。
3.3数字化制造技术
数字化制造是指采用计算机数字化技术控制设备进行加工处理的方法，加工方式更為高效，资源合理利用，使用材料绿色环保。在传统机械加工中，工人工作经验影响着产品的制造精度与质量，制造效率受到劳动力约束，由于加工环境多为开放式或半开放式，存在环境和噪声污染，同时具备一定的操作危险性。数控技术通过计算机数控系统直接控制机床设备，按照既定的程序与规划路径进行自动化加工，产品精度与加工效率均有提高，产品的破损率得到降低，从而节省了原材料，耗能减少，从而实现绿色制造。随着技术的发展，数控技术往集成化方向发展，数控加工中心技术应运而生，进一步强化了数字化制造的优势。加工中心安装有车铣钻等各种刀具的刀库，配合自动换刀装置，实现了在一台设备上只需一次装夹即可进行多种工艺加工，由于省去了反复装夹的时间与不确定性，工人的工作强度大幅度减少，制造精度获得提升，制造效率提高很大，加工误差随之减小。数控加工中心技术的应用进一步减少了资源浪费，加工环境安全可靠，几乎没有污染，成为了绿色制造的重要方向。
3.4干式切削技术
切削液具有冷却，切屑取出和润滑的功能，常用于各种机床切削加工中，然而多数切削液带有毒性，且由于其掺杂着加工碎屑，回收难度大且回收成本高，并且若切削液不慎泄漏或溢出，会对安全生产造成风险。随着对环保与安全的重视，干式切削技术开始被研究并得以发展应用。干式切削技术是通过应用抗高温材料的刀具减弱刀具的变形与损坏的方法，或者采用涂层技术减小刀具与碎屑的摩擦来减少热量产生的方法，从而避免切削液造成的污染与安全隐患。此外，对于无法完全实现干式切削的情况，可采用气体混合微量润滑剂代替切削液等半干式切削技术，同样可避免环境污染。干式切削技术减少了切削液对环境的破坏，避免了资源的浪费，具备巨大的发展潜力。
结语
综上所述，在我国环保政策实施背景下，机械制造领域融入绿色技术已经成为大势所趋，同时也是工业可持续发展的保障。在此背景下，机械制造应积极采用绿色切削加工工艺、节能技术、环保型工艺，在各个生产与制造的环节均体现出绿色理念，从而实现资源效益、经济效益、生态效益的协调优化，促进工业的健康快速发展。
参考文献
[1]覃华军.试述绿色制造理念下的机械制造工艺[J].地球，2014（5）.
[2]高佳.关于绿色制造理念下的机械制造工艺探讨[J].中国科技纵横，2017（1）：214.
（作者单位：方圆标志认证集团有限公司）