绿色制造技术在机械加工中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 绿色制造技术在机械加工中的应用 摘 要现如今，人们对于生态环 境的重视程度不断提升，面对资源紧缺， 环境受到破坏的现状，机械制造业在制 造技术进行了严格地控制。为了和社会 发展的大趋势相协调，要在制造技术和 制造模式上进行改进和创新。机械加工 工作进行的主要目标就是在设计，制造 以及销售的各个环节都能够在提升产品 价值的基础上提升对资源的利用率，降 低会周围环境的污染。本文主要对绿色 制造技术在机械加工中的应用情况进行 深入介绍和分析，希望能够给相关的工 作人员提供相应的借鉴和参考。 中国论文网 /1/view-12796788.htm 关键词 绿色制造；机械加工； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 制造技术；机械加工技术 中图分类号：H56 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）19- 0242-01 绿色制造工艺就是指在实际的机 械制造和加工的过程中，采用无污染， 无公害的加工材料，对于资源和环境不 会产生较大破坏作用，同时还能够节约 能源的制造工艺。绿色制造工作从其类 型上看主要包括三种，第一是节约资源 工艺，第二是节约能源工艺，第三是环 保型工艺技术。这些制造工艺的运用可 以有效的降低机械加工的运行成本，同 时还能够有效的保护环境。因此，这种 制造工作在现如今的机械加工工程中得 到了有效的应用，并且在进一步推广中。 1、绿色制造工艺技术的概念 绿色制造工艺技术是在传统的机 械加工工艺的基础上，根据实际的机械 加工实践，不断进行改进和完善，最终 形成的一种制造工艺。其中，节约资源 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的工艺技术是一种比较常见的工艺系统， 主要是从设计和加工工艺两个方面入手， 对原材料的利用程度最高。不仅如此， 在下料技术和施工工艺上都有所改进。 降低了对加工材料的消费程度。在实际 的生产过程中，采用降耗以及减磨的技 术能够对能源进行有效的节约和控制。 另外，环保型工艺也是不可缺少的一种 工艺技术类型，在机械加工和生产的过 程中，对于一些废水和废气等进行回收 和利用能够有效的减少机械加工产生的 废物对环境的影响，改善加工制造工艺， 保证生态系统的平衡性。 2、绿色制造工艺技术的内容以 及应用 从现如今的机械加工工作中可以 看出，采用绿色制造工艺主要是在切削、 磨削等环节采用干切或者是干磨的形式。 从传统的切削工程上可以看出，切削液 是一种不可缺少的加工材料，在实际的 应用中主要起到冷却，润滑以及排屑的 作用。但是这种切削液中含有大量的有 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 害成分，不仅对操作人员的身体健康会 产生严重的影响，还能够影响到周围的 环境。可见这种方式的应用不符合绿色 制造工艺技术的发展趋势以及应用程度。 因此，要对这一问题进行有效改进。现 如今，在机械加工中采用干切削的方式 主要是在不使用切削液的前提下，对机 械材料进行加工，产生的是无污染的切 屑，不仅减少了工作人员的工作强度， 同时也是对资源的有效应用。事实上， 这些加工工艺的应用比较常见，只是一 些加工技术没有受到工作人员的重视。 在以后的机械加工的改进工作中，可以 将这一技术应用到其他的加工领域，提 升机械加工的高效性和环保性。 2.1 干式加工 干式加工主要包含着不同的方式， 其中有干车削，干铣削等等。这种加工 方式主要是在不应用任何润滑液的基础 上对机械材料进行加工。这种加工方式 已经具有较为悠久的历史，在各个发展 阶段上，操作人员都对其进行改进和研 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 究，使其能够在不同的机械加工工作中 得到应用。但是，从现如今的干式加工 工艺上来看，这种技术的应用范围还不 是非常广，而且，在干式加工工艺的应 用过程中，缺乏相对比较专业的工作人 员。所以，严重地限制了这种工艺的推 广和应用。 2.2 刀具技术 刀具材料在干式加工中是一种不 可获取的材料，从材料的性质上看，其 红硬性以及耐磨性都比较强。同时还具 有耐热冲击和抗粘结性，在对刀具的几 何参数和结构设计时。要满足干切削对 断屑和排屑的要求。对韧性材料的加工 来说，断屑是很关键的，目前车刀三维 曲面断屑槽方面的设计制造技术已经比 较成熟。可针对不同的工件材料和切削 用量很快设计出相应的断屑槽结构与尺 寸，并能大大提高切屑折断能力和对切 屑流动方向的控制能力。 2.3 机床技术 干式加工在切削区域会产生大量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的切削热，如果不及时散热，会使机床 受热不均而产生热变形。这个热变形就 成为影响工件加工精度的一个重要因素， 因此机床应配置循环冷却系统，带走切 削热量，并在结构上有良好的隔热措施。 实验表明。干式切削理想的条件应该是 在高速切削条件下进行，这样可以减少 传到工件、刀具和机床上的热量。干切 削时产生的切屑是干燥的，这样可以尽 可能的将干切削机床设计成立轴和倾斜 式床身。工作台上的倾斜盖板用绝热材 料制成，在机床上配置过滤系统排出灰 尘，对机床主要部位进行隔离。现在切 削加工已朝着高速、超高速方向发展， 高速切削机床的发展给干切削的实现创 造了良好的条件，对于精密切削机床。 2.4 工艺技术 对机械加工来说 要实现干切削， 工件材料在很大程度上起着决定性的作 用。超硬合金最难进行干切削，钢次之。 而铸铁的干切削性能最好。铝合金在加 工过程中产生的切屑很容易与刀具发生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 “咬焊”式粘连。采用高速干切削这种方 法可以解决这种问题，实验表明在高速 切削中 95%一 98%的切削热都传给了切 屑，切屑与刀具前刀面接触的部分被局 部熔化，很容易被切离工件表面。减少 了积屑瘤的产生，可提高铝合金的加工 精度和表面质量 为了减少高温条件下 刀具和工件之间材料的粘结和扩散。要 注意刀具材料和工件之间的搭配，还可 以采用硬车和激光辅助切削等方法对不 适合进行磨削加工的零件和抗拉强度极 高的零件进行加工。钛铝钒合金和反应 烧结氮化硅是典型的难加工材料，采用 液氮冷却刀具可以进行加工。采用干切 削和干磨削技术能够节约资源，降低能 耗。 3、准干式加工 将干、湿加工的优点结合，既能 够达到加工要求，又能够使切削液的费 用降到最低，达到与干切削相同的要求， 这种切削方式称为准干式切削。准干式 切削是一种介于湿式切削和纯干式切削 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 之间的一种切削方式。一般湿式切削时 切削液消耗量可能在 5L/min 以上，而 准干式切削时切削液消耗量可能在 50mL/h 以下。 在切削时采用一定压力的压缩空 气使微量切削液雾化，并以高速喷向切 削区，使在该区域高温下呈雾化状态的 切削液很快汽化，由于液体在汽化时会 吸收大量热量，因而可使切削区域内的 热量大幅度下降，使工件变形很小，所 产生的切屑通过重力作用落入切削区域 下方的收集区内。 当机床调整到最佳状态时，每工 时所消耗的切削液在 50125mL/h 之间， 刀具、工件和切屑都是干燥的。清洁干 净的切屑还可以回收再利用，既不污染 环境又可以节约资源。2.6 风冷却切削 技术干式加工是绿色制造工艺研究的重 点，但是在一定条件下，没有任何冷却 措施的干式加工还很难实现，还需要对 刀具进行冷却和润滑。在这种情况下， 可以采用风冷却切削技术。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 风冷却切削技术是将从空气供给 源来的空气经过除湿器将水份除去后， 送入空气冷却器冷却至-30，再经绝 热管由风嘴将冷风送至切削部位，同时 向加工点喷少量的无害植物油，以防锈 并且有一定润滑作用。在风嘴的对面设