基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术研究论文_范瑞

基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术研究论文_范瑞

(郑州大学,河南省 郑州市 450001)

摘要:现如今,随着我国科学技术的飞速发展,人们的生活质量得到了很大的提升,也相应的对各种技术都有了更高的需求。机械制造技术在工业上是十分重要的一项技术,但传统的设备常有浪费材料的现象,并且还会在工作中产生污染,不利于我国可持续发展的战略发展。绿色制造,这种新颖的制造业技术加入可以大大避免这些现象的出现。

关键词:绿色制造;新型机械制造工艺;装备技术

引言

传统机械制造技术伴随着较高的污染以及较高的能源消耗,这与我国倡导的可持续再生性生态发展有着明显地冲突性。伴随着环境污染越发恶化,人们对环境保护越发重视,构建绿色机械制造工艺技术已经成为机械制造行业的主要发展趋势。绿色制造技术是一种基于资源循环利用和清洁性生产方式为主的制造工艺。

1.绿色制造技术的基本阐述

1.1绿色制造技术的生产背景

第二次工业革命的到来为制造业发展提供了巨大的契机,为工厂带来了巨大的经济效益。一些企业在看到利益的基础上加剧生产数量、扩大生产规模,而制造污染也在此时出现。另外,随着世界人口的不断增加,人们的生产活动也变的更加不合理,主要表现在人们大量的浪费资源,污染环境。近几年来,环境也同样将这一系列活动回馈给人们,沙尘天气不断的增多、空气污染越来越严重,这些都是人类过激的活动造成的。传统的制造业利用程度不高,产生的危害又是不可估计的。所以美国的制造专家表明,改变现有状态的措施不完善,基本上还等同于治标不治本,所以我们要建设绿色的制造工业,从源头上清除这种危害。绿色制造业在宏观上来看是生态理念的完美结合,在微观上来看则是清洁能源产生的主要途径。

1.2绿色制造技术的概念

绿色制造工业的技术相对来说是比较容易理解的。它是由美国专业的制造专家提出的绿色环保理念。具体来说,绿色制造技术是以传统的制造平台为基础、以环保科学、节能减排、综合控制为手段的现代化生产模式。它不只针对制造生产中的每一种产品,它象征的是整体部分。它的设计目标要包括产品内容、产品包装、设计理念、运输过程这几大因素。绿色制造理念也是将产品使用周期进一步延长的方式。试想一下,产品的使用效率提高的,那么它的报废程度也就相对减少了,资源的利用方式更加多变,也会促进企业经济效益与人民生活质量的双重进步。

2.基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术

2.1机械产品设计时的绿色设计技术

传统制造模式之下的设计方式,其主要目的是为了满足产品的使用功能及质量要求,通过相关方面的设计完成产品的,很少会考虑到产品的资源消耗以及能源消耗,对于环境的影响更少。绿色设计的指导理念是将节能与生产相融合起来,综合性的分析加工过程对产品的质量影响以及对资源的影响,对产品加工的回收性以及可行性实行较高的重视。在绿色设计当中,应当至少考虑两个方面:(1)回收再利用的设计方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆回收再利用的设计主要是在产品的设计过程中就明确机械产品在报废之后的回收性,设计人员在产品的研发以及设计等阶段便可以对产品的材料、零部件的可回收性、再利用性等进行价值分析,考虑回收处理的方式、回收结构的统一以及回收再制造的系统模式等,从而实现资源的再利用以及地环境污染;(2)产品设计过程中对结构的简化以及对产品的可拆卸性能。在产品的设计过程中,绿色设计主要是尽可能简化产品的结构,借助降低零件的数量、零件的重量以及优化原材料的质量等多元化的方式提升机械产品的使用再利用率。对此,在设计的过程中充分考虑产品的可拆卸作用,从而提升产品的“绿色性”

2.2材料消耗的分析

对材料消耗提出几点建议:一是对加工材料的消耗,在机械加工行业中,可以从根源上改善加工材料浪费严重的问题,从而提高原材料的利用率。在考虑如何节省原材料时,主要从加工后材料的去向进行分析,主要包括制成成品件实体的材料,工艺品质造成的材料损耗以及其他原因造成的损耗三方面进行考虑。二是对辅助材料的消耗,例如,工人需要的劳保鞋,手套,安装和运输制件时需要的材料包装等会造成材料消耗。在这些方面也应该注重对材料的管理,提高相关耗材的利用效率。三是提高材料的利用率,主要体现在提高常用易损件的表面硬度,进行表面处理工艺,提升耐磨性能;使用可回收材料;根据实际加工需要,考虑购置专用加工机床,避免小材大用,加速机床的耗损;利用CAM技术模拟加工过程,找到容易造成浪费的环节;保障机床零部件的使用寿命;三是对机加工设备的保护。四是节约加工中消耗的能源。

2.3节约资源型工艺技术

在传统制造业的发展中,会产生耗费大量原材料的情况。所以绿色制造业的基础设计工艺,就是以“节约”为主,通过制定优化方案,来做到节能、环保的要求。第一,少无切削加工技术。这种新型加工技术是具有针对性,它主要是在一些成型的器件当中应用。该技术采用异位的孔隙来完成,雕制齿轮花键部位,将台阶似轴承应用到其中,减少材料的基本消耗。据相关数据统计,其原料的使用数量可以节约百分之四十,将近一半的材料被节约出来,也体现了其技术性能。第二,干式加工技术。在传统的制造业中,通常要把大量的切削液放置在产品上进行切削冷却,防止生锈等情况的发生。但是这样会浪费大量的材料,其中的氮等有害物质也会对人体产生危害。而干式切削技术分为两种,一种是无切削液的方式,绿色制造业用滑润剂代替切削液,将加工过后的产品进行磨削,在刀具上予以处理。比如,我们可以将用过的刀具清洗出来,再将沾到水的地方用干净的设备进行擦拭,接着在冷风冷却高速滚齿的加工模式下将需要切除的部分切开。一般我们都采用CNB刀具,与其他刀具相比,它的导热性能非常的强,切除的位置精准,速度也相对较快。最重要的是,它的材质是不锈钢的仪器,不容易产生生锈等问题。

结语

综上所述,伴随着人们对环境保护意识的不断提升以及对经济最大化的追求,传统机械设备的制造工艺已经无法满足现代化社会的发展需求,并且基于绿色加工的机械制造工艺技术已经基本能够实现对机械设备周期性的控制,完全可以满足机械制造过程中对环境的保护以及对资源的低消耗需求,并且可以显著优化机械制造的整个流程,从而提升企业的整体经济效益。

参考文献

[1]赵宏平.基于绿色制造的新型机械制造工艺[J].现代制造,2018(12):118-119.

[2]阿布别克·乌拉孜.展望绿色制造工艺在机械制造业中的应用[J].新疆有色金属,2017,34(z2):131-132.

[3]刘旭.论绿色制造与新型机械制造工艺[J].才智,2018(12):58.

作者简介:范瑞(1998.06-),男,安徽人,职称:学生,单位:郑州大学,专业:机械工程学院机械工程,研究方向:机电一体化。

论文作者:范瑞

论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月41期

论文发表时间:2019/9/11

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