凌天白上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上?！?00072

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關(guān)于綠色制造技術(shù)在機(jī)床全生命周期中的應(yīng)用

凌天白
上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海200072

摘要目前機(jī)床在制造以及其使用中存在一定的污染問(wèn)題和資源浪費(fèi)現(xiàn)象，本研究對(duì)其原因進(jìn)行探討并對(duì)目前該技術(shù)在行業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r。研究進(jìn)一步從設(shè)計(jì)流程、選材、使用過(guò)程以及回收再創(chuàng)造整個(gè)流程進(jìn)行探討，并對(duì)該流程中使用的綠色制造技術(shù)進(jìn)行探討，分析其使用過(guò)程和產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞綠色；制造技術(shù)；機(jī)床；全生命周期

目前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也伴隨一定的環(huán)境污染問(wèn)題，包括資源的過(guò)度掠奪和使用都為人類帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的環(huán)境問(wèn)題，基于可持續(xù)發(fā)展理念，綠色制造技術(shù)成為人類改變工業(yè)領(lǐng)域污染邁出的重要一步。綠色制造技術(shù)是指生產(chǎn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)理念、制造流程、外在裝飾方面都遵循綠色環(huán)境和可持續(xù)循環(huán)利用的理念，同時(shí)產(chǎn)品在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中也應(yīng)減少對(duì)環(huán)境的污染，產(chǎn)品使用以及回收都應(yīng)使生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益并重，最大限度保護(hù)環(huán)境，減少污染，這就是綠色制造的核心主題，也是目前工業(yè)發(fā)展的必由之路。

機(jī)床制造就是將毛坯轉(zhuǎn)換為工業(yè)零件的過(guò)程，而這一制造過(guò)程不僅會(huì)造成能源消耗，也會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，對(duì)環(huán)境造成污染。因此許多研究者開(kāi)始關(guān)注綠色制造對(duì)這一主題，試圖減少機(jī)床生產(chǎn)而帶來(lái)的環(huán)境污染。但目前關(guān)于這一方面研究還較少，因此本研究以綠色技術(shù)為主題，分析機(jī)床生命周期中如何更好使用綠色制造技術(shù)。

1　綠色制造技術(shù)

由于環(huán)境污染帶來(lái)的危害日益加重，人們開(kāi)始意識(shí)到綠色制造技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要性。工業(yè)生產(chǎn)在創(chuàng)造財(cái)富，提供消費(fèi)的同時(shí)也應(yīng)該保持環(huán)境的協(xié)調(diào)。綠色制造技術(shù)的內(nèi)涵就是將財(cái)富、消費(fèi)與環(huán)境三者結(jié)合，協(xié)調(diào)發(fā)展。綠色制造技術(shù)所涉及的領(lǐng)域不僅是其制造過(guò)程也包含環(huán)境和資源問(wèn)題，不僅要減少制造過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，也要降低過(guò)程中對(duì)資源的消耗。綠色制造技術(shù)是在可持續(xù)發(fā)展的主題下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的優(yōu)化以及環(huán)境問(wèn)題的優(yōu)化雙重目標(biāo)。

2　綠色制造技術(shù)下的機(jī)床制造

綠色制造技術(shù)堅(jiān)持的是可持續(xù)發(fā)展理念，因此在機(jī)床設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程改進(jìn)、機(jī)床選用、機(jī)床制造和機(jī)床回收利用等方面進(jìn)行綠色優(yōu)化和生態(tài)化設(shè)計(jì)，從機(jī)床制造的微觀細(xì)節(jié)出發(fā)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。

2.1綠色生態(tài)機(jī)床的設(shè)計(jì)理念

綠色生態(tài)機(jī)床的原材料是可再生材料，不僅從原材料的角度出發(fā)，同時(shí)也在機(jī)床的質(zhì)量和體積考慮，在保證機(jī)床質(zhì)量的基礎(chǔ)上通過(guò)減輕其體積和降低功率以減少機(jī)床消耗，從而減少各種污染廢棄物，以便資源的進(jìn)一步回收。采用“二八原則”首先機(jī)床的80%材料用于保障機(jī)床的剛度，另外的材料則用以保障機(jī)床的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。而前文提及的可再生材料主要是指一些礦物和人造材料以及復(fù)合材料等保障機(jī)床的質(zhì)量同時(shí)也降低損耗，并且穩(wěn)定性以及抗震性都較好。

2.2綠色生態(tài)機(jī)床的加工過(guò)程

由于機(jī)床在加工過(guò)程中的切削需要一種工業(yè)冷卻液（又被稱為冷削液）。而該種工業(yè)原料的采買、存貯、使用以及處理等都需要專業(yè)技術(shù)和物流系統(tǒng)，因此產(chǎn)生大量費(fèi)用，并且占到生產(chǎn)成本的是1/10。同時(shí)對(duì)于工業(yè)冷卻液的使用不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成更大程度污染，為了避免污染而產(chǎn)生的處理費(fèi)用較高。因此綠色制造技術(shù)使用MQL技術(shù)，即使用干切削和減少冷卻潤(rùn)滑液的使用頻率，保障生產(chǎn)過(guò)程中的綠色環(huán)保性。其優(yōu)點(diǎn)在于降低生產(chǎn)成本以及保護(hù)環(huán)境；但其弊端是對(duì)工業(yè)技術(shù)的精確度要求較高同時(shí)由于缺少潤(rùn)滑和冷卻因此對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域也大大限制了。

2.3綠色生態(tài)機(jī)床的選用

綠色生態(tài)技術(shù)下的機(jī)床選用主要是兩個(gè)原則：一是該設(shè)備的綠色環(huán)保性，材料是否是可持續(xù)再生材料；二是加工過(guò)程中是否注意綠色環(huán)保性，在現(xiàn)有的資源下零件生產(chǎn)加工是否注意到環(huán)境保護(hù)性。綠色制造技術(shù)最為關(guān)注的是機(jī)床的質(zhì)量以及環(huán)境的保護(hù)，但目前關(guān)于這方面的文獻(xiàn)研究較少，研究中關(guān)于機(jī)床選用方面的介紹，是利用灰色關(guān)聯(lián)分析以及層次分析等方法，對(duì)單個(gè)零件的選擇進(jìn)行分類介紹。因此關(guān)于綠色生態(tài)機(jī)床的選擇研究需要進(jìn)一步加深，促進(jìn)綠色制造業(yè)的機(jī)床生產(chǎn)。

2.4綠色制造機(jī)床的再生產(chǎn)

綠色制造機(jī)床的再生產(chǎn)是指資源的回收再利用過(guò)程，同樣秉持節(jié)能環(huán)保的理念，使用科技手段，以改進(jìn)材料性能，使其再次投入使用，不僅降低成本，也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)材的目標(biāo)。材料的再生產(chǎn)在學(xué)科領(lǐng)域被稱之為再制造工程學(xué)科，不僅涉及到材料科學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、管理學(xué)、環(huán)境學(xué)等眾多學(xué)科，進(jìn)而融合成為新興學(xué)科，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量控制以及物流管理等眾多

程序。

2.5綠色制造機(jī)床的回收利用

綠色理念下的機(jī)床回收是指將廢棄機(jī)床拆卸回收以減少和避免對(duì)環(huán)境造成污染。機(jī)床的回收需要注意兩個(gè)要點(diǎn)：一是回收的材料選擇問(wèn)題，回收材料種類要少，以便拆卸和分類減輕工作量；回收過(guò)程中盡量是相同和相容材料以便收集整理；容量小的材料也是較好選擇，因?yàn)檫@類材料處理過(guò)程建議且污染少；回收中要避免收集或較少收集有毒和有害的材料，可再生材料也有利于降低成本節(jié)約資源。

3　結(jié)論

機(jī)床作為機(jī)器制造的基礎(chǔ)，也被稱之為“工作母機(jī)”，其功能效用在制造業(yè)是不言而喻的。綠色制造技術(shù)對(duì)于制造業(yè)改造使其技術(shù)水平得以提高，同時(shí)機(jī)器的環(huán)保效益大大增強(qiáng)。將綠色制造技術(shù)運(yùn)用于機(jī)床的整體設(shè)計(jì)、制造、使用以及回收等過(guò)程，其經(jīng)濟(jì)效益也是非?？捎^的本文從機(jī)床制造的生命周期角度進(jìn)行探討，以便后期進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)TG6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）155-0086-01