机械加工制造中的低碳制造工艺分析

孔亮

摘 要：现在国民经济水平越来越高，人们对生活中各种产品的需求加大的同时对其质量要求也越来越高，推动了传统机械产品制造业快速发展。但是在机械产品制造业如日中天的发展下也带来了各种各样的问题。近年来，环保化、低耗能新型工艺使用，有效地降低了对环境的污染，低碳制造工艺正逐步推行。在未来“中国制造2025”制造强国战略中，绿色工业制造是关键环节，是我国现代化发展的必然趋势，更是传统制造业变革发展的重要转折，机械加工制造中的低碳制造工艺成为我国机械制造业的可持续发展的助推器。

关键词：机械加工;低碳制造;工艺分析

引言

随着我国经济社会的发展中，对环境保护问题一直都具有高度的重视，为了能够提升人们的生活水平、营造良好的生活环境，我国环保行动正加强对机械加工制造的管理，对传统的机械加工方法优化与创新，结合实际产业发展规划，加强对资源合理使用的控制与管理，始终都遵循着节能环保的工作原则。在机械制造过程中，生产机械产品不仅消耗大量的资源还对环境造成了严重的影响，为了保护我们赖以生存的地球，各行各业都在大力倡导绿色环保，在机械制造业的绿色制造技术也孕育而生，成为当今时代制造业的发展的主流方向。

1绿色制造技术的概念和设计要求

绿色制造技术的概念和设计要求主要体现在：绿色制造技术又被叫做“面向环境的制造技术”，是在保证产品的功能、质量以及生产成本的基础全面考虑环境影响和资源效率的生产制造模式。使产品在生产过程中从设计、制造、包装、运输、使用到报废整个封闭生命周期中最大限度地减少对环境的污染甚至实现不污染环境。这样的生产模式非常符合新时代环境保护的要求，最大限度地保护原生态，提高资源利用率并节约资源和能源。绿色制造属于闭环系统，在机械产品的整个环节和生命周期内都将减产传统工业的污染，传统工业的污染处理一般是在末端对排放的污染物进行相应的处理，而绿色制造技术是从各个环节抓起，在不影响产品的属性的前提下达到环保的要求。

2绿色机械加工工艺的优化

2.1可降低能耗型工艺技术

绿色机械加工工艺的优化之一是可降低能耗型工艺技术。机械加工有多种途径可以节约能源。从润滑角度看，是减少摩擦的损失。粘附磨损、疲劳磨损和微动磨等3种磨损是加工中最常见的磨损。据统计，全世界每年的能源消耗中，摩擦消耗可以达到33%～50%。在机械零件的失效中，6%～8%是摩擦失效。因此可以看出，降低能耗、节约能源，简单高效的方法是减少磨擦。科学合理的润滑可以简单有效地减少磨损。因此产生了很多种润滑方式，如金属减磨剂等减膜方式。使用减磨剂可以有效地减少摩擦、降低磨损，故障也随之减小，零件寿命得以延长。此外，还可以将金属抗磨剂加到润滑油中用以降低能耗。将金属抗磨剂加进润滑油后，金属表面形成的油膜层耐高温和高压，并能牢固地附着在金属表面，使机体的摩擦表面被润滑油膜隔开而不会直接接触，保护金属的表面，抵御住大部分磨损。润滑油膜的存在可以使機件的摩擦转变成润滑添加剂小分子之间的摩擦，这种变化可以降低磨损，并减少噪声，达到节约能源，提高经济效益的目的。机械加工降低能耗还可以改进某些工艺方法。热处理是提高金属产品质量和刚度的重要技术，热处理能耗高、污染大，而且构建一个金属热处理的环境耗费巨大。因此，可以通过改善热处理工艺和改造热处理设备等方法实现“绿色热处理”。绿色热处理（GreenHeatTreatment）也可以说是一项绿色工程，是从节能与环保方面改造传统意义的热处理设备和热处理工艺，加强热处理生产和技术管理等，从而降低能耗，减少环境污染，提高劳动效率和经济效益。其中一个较为突出的应用就是利用改进正火工艺降低能耗，减少污染，在实际生产中应用效果十分显著。

2.2快速成型制造技术

绿色机械加工工艺的优化之二是快速成型制造技术。这种技术能够在快速生成模型或者零件，具有便捷、高效的特点。其主要依托于计算机控制系统，依靠现有的CAD数据，通过精准的材料堆积方式，由点堆积成面在转换为三维的方法，实现生成实体的加工制造。依靠这项技术可以进行一些复杂实体的加工工作，并且成型过程中不需要模具的辅助作用，能够利用三维CAD数据，快速生成机型，并按照数据要求在一定厚度的材料上反复作用、循环往复，直到完成整个成型件的加工。利用快速成型制造技术，不同工艺下材料也有所不同，其可以使纸张、塑料、金属、陶瓷等多种材料，其不仅具有降低成本、节约资源的效果，还能够减少加工废料对环境的污染，提高机加工的制造速度与加工质量。

3绿色机械加工技术的未来发展方向

首先是技术的节能化发展。在绿色机械加工技术应用过程中，并没有对机械加工作业能耗量发挥出明显的降低作用，而是将技术的主要创新方向与应用优势集中于对生态环境污染系数的降低，以及对各项资源实际利用率的提高。因此，需要注重这一问题，从技术角度着手，尽可量降低机械加工作业中各项设备的运行能耗量。从优化各类机械加工设备，缩短机械加工作业时间等角度加以着手。其次是技术的环保化发展。研发各项绿色机械加工技术的主要初衷在于，发展低碳经济、保护生态环境，降低机械加工作业对生态环境的污染破坏影响系数。而在当前各项绿色机械加工技术应用过程中，虽然实现了对刀具磨损程度的降低与实际使用寿命的延长，各项资源实际利用率的提升，对废弃物产生总量的控制，但也存在一定的优化空间，技术环保性有所不足。因此，需要进一步提高对各项绿色机械加工技术的研发力度，推动技术总体体系的环保化发展。

结语

总之，要针对实际情况综合分析，加强对自然资源的保护，对传统的生产工艺技术优化与创新，使高污染的制造业逐渐地被淘汰，逐渐地向绿色道路快速发展，无论是对加工材料的选择，还是对设备的使用操作，都需要遵循节约能源、保护环境的基本原则，才能有利于我国生态文明的建设与发展，提高机械制造业的技术水平。

参考文献：

[1]王孝峰.绿色制造技术在机械制造中的运用分析[J].中国设备工程，2018，403（18）.

[2]门宽柱.基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术[J].中国新技术新产品，2017（7）.