鄺樹(shù)炳

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，制造業(yè)特別是機(jī)械加工行業(yè)中的環(huán)境污染以及能源浪費(fèi)現(xiàn)象越來(lái)越少突出。本文對(duì)綠色機(jī)械加工的含義進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)綠色機(jī)械加工的特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了全面的闡述。

關(guān)鍵字： 綠色機(jī)械加工 切削液環(huán)境保護(hù)

1. 綠色機(jī)械加工的含義

從上世紀(jì)七十年代起，全球工業(yè)制造行業(yè)飛速發(fā)展，從而導(dǎo)致了世界范圍內(nèi)的環(huán)境問(wèn)題日益突出，工業(yè)化帶來(lái)的環(huán)境破壞與環(huán)境污染給全球的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。從另一方面來(lái)講，工業(yè)生產(chǎn)消耗了大量的地球資源，特別是對(duì)于不可再生資源的消耗浪費(fèi)使人類的可持續(xù)發(fā)展面臨著巨大的考驗(yàn)。對(duì)于機(jī)械加工行業(yè)而言，由于其自身直接消耗自然資源并且產(chǎn)生加工廢物，因此如何使機(jī)械加工更加清潔高效也成為人們?cè)絹?lái)越重視的一項(xiàng)課題。因此，綠色機(jī)械加工這一概念也被順理成章的提了出來(lái)。綠色機(jī)械加工與傳統(tǒng)機(jī)械加工相比具有三大優(yōu)點(diǎn)。首先，相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工來(lái)講，綠色機(jī)械加工的資源利用率明顯提高，綠色機(jī)械加工需做到程序精簡(jiǎn)、能源利用高效；其次，綠色機(jī)械加工注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，綠色機(jī)械加工盡量避免使用切削液等對(duì)環(huán)境污染較強(qiáng)的污染源；再次，綠色機(jī)械加工對(duì)人體健康危害較小，傳統(tǒng)機(jī)械加工過(guò)程較容易形成對(duì)人體有害的煙霧、粉塵以及噪聲，這些污染源會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、聽(tīng)力系統(tǒng)等造成嚴(yán)重的傷害，而綠色機(jī)械加工方式力求最大限度的減小這些危害。

由于環(huán)境污染日益嚴(yán)重，世界各個(gè)國(guó)家都提出了相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)及治理措施，但這些都是一些治標(biāo)措施，不能從根本上解決問(wèn)題。采用綠色機(jī)械加工方式對(duì)于環(huán)境保護(hù)來(lái)講是一項(xiàng)治本措施，它能夠從根本上解決一系列環(huán)境污染與破壞的問(wèn)題，使得資源利用率更高，環(huán)境的受污染程度大大降低并且人類自身健康也可以得到很好地保證。

2. 綠色機(jī)械加工的特點(diǎn)分析

當(dāng)今綠色機(jī)械加工方式主要有兩種，分別為自然綠色機(jī)械加工方式以及輔助綠色機(jī)械加工方式，而輔助綠色機(jī)械加工方式又分為射流加工以及噴霧加工兩種。下面我們主要對(duì)這幾種加工方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.1自然綠色機(jī)械加工技術(shù)

自然綠色機(jī)械加工是指完全利用自然條件對(duì)機(jī)械加工進(jìn)行處理，不用其他人為手段進(jìn)行冷卻，我們通常采用的綠色機(jī)械加工方式為干切削加工。對(duì)于干切削技術(shù)來(lái)講，國(guó)外運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)更加普遍，德國(guó)的制造行業(yè)采用這一技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)占到了百分之二十。然而，由于干切削技術(shù)在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)不采用切削液，所以相應(yīng)的冷卻潤(rùn)滑等工序需要特殊處理。另外，在采用干切削技術(shù)時(shí)，零件的溫度上升十分迅速，刀具的使用壽命變短同時(shí)導(dǎo)致加工出的零件質(zhì)量變差。所以，要想優(yōu)化干切削技術(shù)存在的這些弊端，需要對(duì)整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程進(jìn)行改良，主要包括對(duì)切削刀具的改良以及對(duì)機(jī)床工件的工藝質(zhì)量的提高。另外，由于干切削在加工過(guò)程中沒(méi)有切削液，也造成了一定程度的粉塵污染，這些粉塵污染也會(huì)對(duì)操作者的身體健康帶來(lái)極大的危害。

2.2輔助綠色機(jī)械加工技術(shù)

所謂的輔助綠色機(jī)械加工技術(shù)與自然綠色機(jī)械加工相對(duì)，它采用潤(rùn)滑油等介質(zhì)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行潤(rùn)滑以及降溫。從介質(zhì)不同的角度講，主要分為噴霧加工和射流加工。

（1）噴霧加工

噴霧加工的原理是通過(guò)高壓設(shè)備將霧狀的介質(zhì)噴射到需要切削的部位上，以此對(duì)零部件進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。由于高壓噴霧自身的優(yōu)越性，霧狀介質(zhì)可以良好的與切削區(qū)域相結(jié)合，從而大大提高了切削液的滲透性并且使切削過(guò)程中的摩擦力以及摩擦產(chǎn)生的熱能降到最低。

（2）射流加工

射流加工指的是通過(guò)將冷卻介質(zhì)噴射到機(jī)械零件加工表面使得機(jī)械加工區(qū)域得到潤(rùn)滑以及冷卻。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，射流加工還分為氣體射流加工以及液體射流加工。

對(duì)于氣體射流加工技術(shù)來(lái)講，他的冷卻介質(zhì)采用氣態(tài)的形式，常用氣態(tài)冷卻介質(zhì)主要為氮?dú)饣蛘呖諝?。?dāng)采用氮?dú)馍淞骷庸すに嚂r(shí)，將液氮噴射到機(jī)械加工表面，通過(guò)液氮?dú)饣鼰岬奶匦赃_(dá)到冷卻降溫的作用。由于大氣中含有大量的氮?dú)?，因此?duì)液氮的制備比較方便而且成本比較低。當(dāng)冷卻完畢后氣態(tài)氮?dú)饪梢灾苯优欧诺酱髿庵?，不?huì)給大氣產(chǎn)生任何污染。采用空氣作為冷卻介質(zhì)原理相似，通過(guò)液態(tài)空氣的氣化來(lái)對(duì)機(jī)械加工表面進(jìn)行冷卻，成本比較低而且不對(duì)環(huán)境造成任何危害。

對(duì)于液體射流加工技術(shù)來(lái)講，他是在傳統(tǒng)澆筑冷卻技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)并采用集中冷卻的方式對(duì)機(jī)械加工區(qū)域進(jìn)行潤(rùn)滑與冷卻。當(dāng)今應(yīng)用比較成熟的液體射流加工技術(shù)為最佳流量潤(rùn)滑技術(shù)，對(duì)于液體噴射的流量由相應(yīng)的機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，所使用潤(rùn)滑油中的切削液含量比較低并且使用完畢后容易揮發(fā)，這不僅極好的保護(hù)了環(huán)境同時(shí)也大大降低了處理成本。

3. 綠色機(jī)械加工的發(fā)展應(yīng)用

當(dāng)今綠色機(jī)械加工技術(shù)正在朝著智能化集成化以及柔性化的方向發(fā)展。綠色機(jī)械加工技術(shù)要實(shí)現(xiàn)資源消耗最少以及環(huán)境污染最小的目標(biāo)，就要求綠色機(jī)械加工技術(shù)需要采用智能控制方式，對(duì)機(jī)械加工過(guò)程中冷卻介質(zhì)的用量以及處理區(qū)域進(jìn)行過(guò)程控制，以此提高生產(chǎn)效率以及材料利用率，同時(shí)減少或者消除環(huán)境污染。其次，綠色機(jī)械加工技術(shù)還需要實(shí)現(xiàn)集成化，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備管理系統(tǒng)、質(zhì)量控制系統(tǒng)以及物能資源系統(tǒng)等進(jìn)行互聯(lián)集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的整體集成化。對(duì)于綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用，是當(dāng)今機(jī)械加工領(lǐng)域的一個(gè)方向。當(dāng)今主要應(yīng)用的領(lǐng)域多在擊機(jī)床加工生產(chǎn)以及鑄件鍛造等金屬制造領(lǐng)域。綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用會(huì)受到行業(yè)中其他技術(shù)發(fā)展水平的影響，相信隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域水平的不斷提高，綠色機(jī)械加工的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。

4.結(jié)論

雖然綠色機(jī)械加工技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工方法來(lái)講，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)境保護(hù)方面都具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，但是綠色機(jī)械加工發(fā)展還不是很完善，有很大的提升空間。但是隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們完全有理由相信綠色機(jī)械加工技術(shù)會(huì)隨著自身的完善而獲得更加廣泛的應(yīng)用。

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