曹小強(qiáng)
摘要:機(jī)械加工在給人類創(chuàng)造大量財(cái)富的同時(shí),加工過程中產(chǎn)生的各種環(huán)境污染問題也影響著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。綠色制造技術(shù)依托綠色工藝規(guī)劃,減少在加工過程中對(duì)資源的消耗和污染物的排放。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工 工藝規(guī)劃 綠色制造
隨著當(dāng)前環(huán)境的日益惡化,降低機(jī)械加工過程中的能源消耗和污染物排放是當(dāng)前環(huán)保工作的重點(diǎn)。實(shí)施綠色制造不僅是構(gòu)建和諧生態(tài)體系的需要,而且也是降低機(jī)械加工成本的重要途徑,因此機(jī)械加工過程綠色制造技術(shù)是機(jī)械加工主要發(fā)展趨勢(shì)。
1 綠色制造技術(shù)的概述
1.1 綠色制造技術(shù)的概念。綠色制造技術(shù)就是通過調(diào)整機(jī)械加工的工藝、技術(shù)以及手段等將機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、包裝以及使用等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的影響降低到最小,同時(shí)得到資源的最大應(yīng)用化,促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.2 綠色制造技術(shù)包含的內(nèi)容?;诰G色制造技術(shù)在機(jī)械加工對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的最小負(fù)面影響,其主要包含以下幾個(gè)方面:一是減少對(duì)物料資源的浪費(fèi)技術(shù),根據(jù)機(jī)械加工的具體要求合理選擇物料,避免物料出現(xiàn)浪費(fèi);二是廢物物的再回收利用技術(shù),對(duì)機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的下腳料要再回收合理利用;三是減低有害氣體以及物體的排放,減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞;四是可再生能源技術(shù)。
2 機(jī)械加工工藝過程對(duì)能源和環(huán)境的影響分析
機(jī)械加工是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械制造過程主要通過去除零件材料實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品性能,在機(jī)械加工去除材料時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗,因此為構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工工藝過程對(duì)能源和環(huán)境的負(fù)面影響。
2.1 機(jī)械加工中的資源能源消耗。具體到機(jī)械加工過程中,資源能源消耗主要包括:物料消耗和能源消耗。在機(jī)械加工中由于原材料在生產(chǎn)資源中占據(jù)很大的比例,因此加強(qiáng)物料的消耗研究是提高資源利用率的關(guān)鍵,在生產(chǎn)過程中經(jīng)過一定的加工后,原材料的重量會(huì)降低很多,而流失的重量就屬于原料消耗,比如在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的切割、鏜孔時(shí)所產(chǎn)生的料頭、刨花等都是不可避免的,但是通過工藝改良可以降低這些物料的消耗。
2.2 機(jī)械加工中的環(huán)境影響分析。機(jī)械加工中對(duì)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。廢棄物對(duì)環(huán)境的影響主要有:固體廢棄物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響,機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角余料,而這些邊角余料的擺放等有可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)赝寥赖某煞?,造成土壤重金屬超?biāo);廢液對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的廢液如果處理不善不僅會(huì)給環(huán)境造成影響,還會(huì)對(duì)人體的健康形成威脅。二是噪音對(duì)環(huán)境的影響。機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害:干擾人們的正常生活、損害人的聽覺系統(tǒng)等。在機(jī)械加工過程中噪音主要來源于機(jī)床設(shè)備的噪音。機(jī)床在加工工藝時(shí)因?yàn)閭鲃?dòng)齒輪、傳動(dòng)皮帶以及軸承的不斷工作而產(chǎn)生各種噪音,噪音的產(chǎn)生是機(jī)械加工過程中顯著的特性;機(jī)械加工過程中也會(huì)產(chǎn)生噪音。機(jī)械加工過程中也會(huì)因?yàn)閷?duì)原材料的切割、鉆孔等工序而產(chǎn)生噪音,這種噪音大小與機(jī)械加工材料有直接的關(guān)系。
3 綠色制造技術(shù)的優(yōu)化
基于機(jī)械加工過程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響,應(yīng)該大力發(fā)展綠色制造技術(shù),通過綠色制造技術(shù)改善機(jī)械加工過程中所出現(xiàn)的各種問題:
3.1 優(yōu)化綠色制造技術(shù)工藝參數(shù)。工藝參數(shù)優(yōu)化是綠色制造工藝過程規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù),通過對(duì)零件加工工藝參數(shù)的優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)物料消耗最低化的目的,基于在機(jī)械加工中工藝參數(shù)對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量、消耗以及噪音等方面的影響,綠色制造技術(shù)選擇的工藝參數(shù)要綜合考慮這些因素,并且要通過對(duì)多種參數(shù)方案進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià),選出最優(yōu)化的加工工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的低物料消耗。
3.2 綠色制造工藝路線的優(yōu)化。工藝路線是機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的重要步驟,合理的工藝路線不僅能夠大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量,還可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的要求,通過優(yōu)化工藝路線可以降低一些不必要的機(jī)械加工,有效地降低了能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。比如在機(jī)械加工中采取少無切削生產(chǎn)工藝的精鍛、精沖等近似成型的工藝不僅能夠提高原材料的使用效益,還能降低污染物的排放,并且通過簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,降低了設(shè)備與能源的消耗。
3.3 采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)。機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)綠色制造,從根本角度講需要改善零件加工過程的機(jī)床設(shè)備:一是要改進(jìn)機(jī)床加工技術(shù),提高機(jī)床加工設(shè)備與環(huán)境的相適應(yīng)程度,滿足機(jī)床加工與環(huán)境和諧發(fā)展的要求;二是要優(yōu)化配置機(jī)床設(shè)備,通過采取合理的組合方式降低無功率生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)加工過程的綠色性目的。比如在生產(chǎn)過程中,有的機(jī)床加工過程會(huì)產(chǎn)生大量的無功率作業(yè),造成機(jī)械設(shè)備的消耗。因此通過采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù),通過對(duì)工件和機(jī)床的合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)總體能量消耗的降低。
3.4 加強(qiáng)機(jī)械加工綠色制造的評(píng)價(jià)。機(jī)械加工綠色制造的關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的最大化,而評(píng)價(jià)綠色制造技術(shù)效果的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)機(jī)械加工綠色制造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,重點(diǎn)對(duì)加工時(shí)間、加工質(zhì)量、加工成本、資源利用率以及環(huán)境影響進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。
4 結(jié)束語
總之,通過對(duì)機(jī)械制造過程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響分析,制定出機(jī)械加工的綠色技術(shù)實(shí)施方案,通過綠色制造技術(shù)能夠大大提高原材料的利用率和減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。
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