基于LCA分析和AHP-TFE模型对绿色切削液的优选方法研究①

赵先锋 胡 波 史红艳 汤朋飞 胡小龙 丁井虎

（贵州大学机械工程学院 贵州贵阳550025）

近年来，随着切削加工的发展，对切削速度要求越来越高，切削液用量也越来越大。目前，切削液的排放难以满足环保要求［1］，除了加大对切削液排放管理力度外，应用切削液排放（环保）冷却技术和新型切削技术具有十分重要的现实意义［2］。据浙江省工业环保设计研究院有限公司2016年数据显示，我国废切削液、废清洗液排放量为每年500 t，CODcr（化学需氧量）为5 000 mg/L（国标二级标准为100 mg/L）、NH3-N（氨氮含量）为35 mg/L（国标二级标准为15 mg/L）、TP（磷含量）为8 mg/L（国标二级标准为1.0 mg/L）。可见，排放的废切削液指标远远高于国家标准。

绿色切削液是指切削液本身所含成分及在使用中对人体和环境无害，回收后废水可以安全排放，残油在自然条件下可以完全降解，不会对环境造成任何污染［3］。目前，绿色切削液的研究主要集中在对环境友好、成本低、效率高的切削液方面。Jagadish［4］提出了一种基于比例分析的层次分析与多目标优化相结合的方法，用于绿色制造切削液的优化选择，使环境影响最小，成本最低化，质量最优；Marius Winter等研究了不同切削液对表面粗糙度和能量消耗的影响，推导出回归模型，并用于评价环境和经济影响；张群等［5］利用层次分析法，结合切削液功能、成本、及环境要求，建立了切削液多目标决策体系；陶桂宝等［6］利用模糊综合评价方法对加工结果进行评价，并提出了用于剃齿加工的切削液综合选择模型，通过剃齿加工实例验证了该模型的可行性；……