綠色制造概念的機械制造探究范文

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1基于綠色制造理念的綠色制造工藝類型

綠色制造工藝是在傳統制造工藝的基礎上,再與控制技術、表面技術、材料科學等新技術緊密結合的新工藝技術。目前,綠色制造工藝主要有三個類型:環境保護型工藝、能源節省型工藝、資源節省型工藝。

1.1環保型工藝技術環保型工藝生產過程屬于一個輸入輸出系統,各種要素輸入生產過程,這個系統就會輸出產品,同時也會輸出對操作者、環境等有危害或者影響的物質,例如噪聲、廢渣、廢氣、廢液等。環保型工藝技術應當增加末端治理技術,積極預防污染產生。

1.2能源節省型工藝技術能源節省型工藝技術就是減少能量消耗所造成的危害,產品的加工過程只有一部分是轉化成有用功,大部分的能量消耗被以其他形式消耗掉了,這樣無用的能量消耗會產生各種危害,因此,減少能量消耗產生的危害是必須重視的問題。

1.3資源節約型工藝資源節約型工藝主要特點是低耗能,是從節省材料消耗,簡化工藝系統,著手的工藝技術。資源節約型工藝技術的實現應當從工藝和設計兩個方面進行著手。在設計方面,應當選用少污染、低耗能、易加工的綠色材料和通過采用優化設計、減輕零件重量、減少零件數量等方法提高材料的利用率。在工藝方面,可以通過新型特種加工技術、干式加工技術、少無切削加工技術、優化下料技術、優化毛坯制造技術等方法減少材料的消耗。

2基于綠色制造理念的機械制造工藝

2.1綠色原材料的選用綠色原材料在選擇時要注意原材料要與環境有較好的協調性,要能夠滿足制造工藝特性,要有良好的適用性。要想實現綠色制造,綠色材料的選取是非常重要的。綠色原材料的選取應當遵循的一些原則:(1)綠色原材料選取時應當注意材料與環境的兼容性,避免選取有輻射性、有害、有毒的材料。這樣有利于保護生態環境,減少產品廢棄物,節約資源,提高產品回收率。(2)盡可能選用少污染、低成本、原料豐富的材料代替污染大、價格昂貴的材料。(3)要盡可能地選用回收材料,優先選取可再生材料,實現可持續發展,使資源利用率得到提高。

2.2選用先進的成型技術(1)快速原型制造技術快速原型制造技術也就是通過快速成型機,利用三維CAD的數據,將一層層材料堆積成實體原型。這種技術與傳統的方法截然相反,這種工藝在沒有任何工裝夾具、模具、刀具的情況下,直接、準確、快速地復雜形狀的三維零件或實體。因此,既降低了制造成本、節約資源,又能最大程度地減少對環境的污染,同時新產品樣件加工的速度得到快速提高。(2)少無切削加工技術隨著新工藝、新技術的快速發展,直接沉積、冷擠壓、精密鑄造等工程材料和成型技術應用到機械制造中,從接近零件形狀向仿形、精密成形方向發展。切削加工被自由成形制造代替,這樣生產的成形件可以直接使用,減少了產品的生產費用和制造周期,節約了傳統毛坯制造時的物耗、能耗。

2.3綠色切削加工技術在機械加工的過程中切削液成為了主要污染源,零件制造的六分之一的成本被切削液占去,綠色切削技術的應用很好的解決了切削液問題。綠色切削技術是一種比較充分考慮資源和環境的問題的加工技術,要求在產品的加工過程中對資源的利用率較高和對環境的污染做到最小。目前對綠色切削國內外的研究主要集中在綠色濕式切削、低溫切削、干式切削等幾個方面。綠色切削加工方法目前是可行的,但是切削液的研制、使用以及凈化處理都是需要解決的問題。

3推進綠色制造工藝應當采取的措施

3.1遵循綠色發展理念制造業在國民經濟發展中占據著非常重要的地位,在一些制造業輸出發達的國家,執行著較高的環保標準,并且進行了嚴格的執行,一旦出現污染事故就會受到嚴厲的處罰。目前制造業的很多標準都是參照發達國家,對發展中國家的經濟狀況沒有引起重視,因此有些發達國家將污染較為嚴重的制造業轉移到發展中國家,并且包括中國,這些發展中國家為了就業和濟發展就降低了環境標準,承接了產業轉移,從而導致了環境污染。這些短視行為沒有考慮到可持續發展,必須拋棄,應當遵循綠色發展理念。

3.2爭奪綠色話語權我國要想擺脫發達國家的制約就應當積極參與國際貿易規范的制定,從而使我國的利益得到保護,這樣我國的制造業就會在國際競爭中處于有利地位。當前,我國要對外貿帶來的風險進行科學評估,應當密切關注環境政策、國際貿易、環境的發展與保護的新情況,積極參與世界貿易組織的會議。我國是一個正在崛起的大國,也是一個發展中國家,因此很有必要在貿易立法和國際環保立法方面擴大影響,爭取與發達國家對等的話語權和談判地位。

3.3努力做好人才支撐與其他行業一樣,制造行業的發展的關鍵也是需要大批的人才。綠色制造理念在制造工藝中是需要認真貫徹的,因此具有綠色制造理念的人才是不可少的。目前中等職業技術學校、高等職業技術院校,甚至包括一些普通高校的機械專業,向學生傳授的都是傳統的機械制造技術,培養的學生缺乏綠色制造理念,還是機械制造傳統型人才。綠色制造與傳統制造相比對環境污染很小,消耗資源更少。因此,綠色制造橫跨資源科學、環境科學、機械制造,集綠色產品、綠色生產、綠色資源于一身,是制造業發展的趨勢。各級機械專業學校應當積極進行改革,順應當代制造業的發展,培養具有綠色制造理念的高科技技能型人才。

3.4加強技術創新只有進行技術創新才能促使綠色制造理念得以落實,才能夠使理念產生經濟效益,最終轉化成生產力。因此,綠色制造理念的轉化應當做到技術創新,通過技術創新實現生態效益、社會效益、經濟效益三者的完美結合。機械制造工藝需要考慮機械產品的安全、環保、能源優化利用、壽命周期、性能等因素,所以技術創新應當做好以下幾個方面:(1)凈成形制造技術的創新。與傳統的成形技術相比,凈成形技術節約了材料耗損和能源耗損,產品的生產成本和制造周期得到了大大降低。(2)工藝模擬技術創新。工藝模擬技術可以通過數值模擬和物理模擬,對加工過程中可能出現的缺陷進行提前預測,通過對工藝方案的調整和工藝參數的改變,避免產品出現缺陷,從而使產品質量得到提高。(3)模擬制造技術創新。借助模擬技術,生產產品模型,對其可能存在的問題和性能進行評估和預測,從而降低成本,減少誤差。(4)干式加工技術創新。干式加工技術具有降低生產成本和簡化生產工藝的特點,沒有冷卻液的排放和回收問題。(5)廢物回收利用技術的創新。廢物回收利用技術實現循環生產,能夠從源頭上實現廢物的資源化、減量化、無害化。

作者：薛芳單位：煙臺汽車工程職業學院