王立群

摘 要：由于傳統(tǒng)的齒輪加工機(jī)床的制造技術(shù)存在浪費(fèi)資源和污染生態(tài)環(huán)境等多方面的弱點(diǎn)，加上我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的齒輪加工機(jī)床的制造技術(shù)開始走向了綠色發(fā)展的道路。通過對(duì)數(shù)控化技術(shù)、少無切屑加工技術(shù)和對(duì)干式切削技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行分析和研究，為我國(guó)齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的發(fā)展道路指明方向。

關(guān)鍵詞：齒輪加工機(jī)床 綠色制造技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 分析研究

中圖分類號(hào)：TG61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0049-02

作為一項(xiàng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和技術(shù)含量比較高的機(jī)械設(shè)備，齒輪加工機(jī)床有著非常廣泛的應(yīng)用范圍，目前齒輪加工機(jī)床已經(jīng)成為了船舶、機(jī)械工程、摩托車和汽車等多個(gè)行業(yè)中的最為重要的裝備。隨著我國(guó)近幾年汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)有著越來越高的齒輪需求量，而且對(duì)齒輪加工的成本控制、成本質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量等要求也越來越高。所以對(duì)于齒輪加工機(jī)床的要求也越來越高，近幾年齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了這方面的主流技術(shù)。

1 齒輪加工機(jī)床制造的綠色性問題

隨著先進(jìn)制造技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，加上越來越高的齒輪加工的要求，目前國(guó)際上的齒輪加工機(jī)床已經(jīng)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、自動(dòng)化、功能復(fù)合化、高精度化和高效化等方面的發(fā)展趨勢(shì)。隨著近幾年相關(guān)部門為車間環(huán)境和生產(chǎn)所制定的規(guī)律法規(guī)也越來越嚴(yán)格，所以綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了目前齒輪加工機(jī)床主要的發(fā)展道路。屬于齒輪加工機(jī)床綠色生產(chǎn)技術(shù)的干切削機(jī)床早在德國(guó)漢諾威2001年的emo的機(jī)床展上就已經(jīng)出現(xiàn)了，并且正逐漸擴(kuò)大著發(fā)展的規(guī)模和市場(chǎng)。齒輪加工機(jī)床有著非常廣泛的應(yīng)用范圍，所以其綠色制造技術(shù)受到了各方面廣泛關(guān)注的重視，例如：日本的三菱重工和美國(guó)的格里森等一些國(guó)際企業(yè)都在大力研究干滾切加工技術(shù)這種綠色制造技術(shù)。目前我國(guó)在齒輪加工機(jī)床方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，但是對(duì)于綠色制造技術(shù)方面還存在很多問題，關(guān)于這方面的研究還比較落后。通過對(duì)齒輪加工機(jī)床的市場(chǎng)和成本進(jìn)行分析，齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)并不是只有干滾切齒輪加工機(jī)床這一種，還需要對(duì)這些方面進(jìn)行考慮和思考：（1）對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少材料的浪費(fèi)。（2）保證減少能源的消耗，提倡節(jié)能。（3）能夠很大程度上減少噪聲的污染。（4）減少對(duì)切削冷卻液和冷卻油的使用，從而降低生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)工作人員的危害。（5）操作比較簡(jiǎn)單，對(duì)操作中的安全進(jìn)行保障。

2 齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的分析

2.1 干式切削技術(shù)

在齒輪加工機(jī)床中關(guān)于冷卻液的成本主要包括了油污與鐵屑的分離、工件清潔成本、管理成本、購(gòu)置成本和使用成本等方面。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析，很多人認(rèn)為花費(fèi)在冷卻液中的成本要比刀具和維護(hù)成本還要高。除此之外，冷卻液還會(huì)造成比較嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)還會(huì)對(duì)生產(chǎn)工人的身體健康造成非常嚴(yán)重的危害。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和身體健康的需求，冷卻液使用的減少已經(jīng)成為了齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)[1]。在齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)中，干切削已經(jīng)成為了熱點(diǎn)討論的話題，而且已經(jīng)出現(xiàn)了冷風(fēng)切削和微量潤(rùn)滑切削等多種準(zhǔn)干切削技術(shù)，干切削技術(shù)是目前一種高效、安全和清潔的齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)。目前國(guó)外很多的企業(yè)所使用的干式滾切技術(shù)都已經(jīng)比較完善了。干式滾切技術(shù)和傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行比較，能夠降低40%的刀具費(fèi)、33%的電力費(fèi)和100%的切削油費(fèi)用，一共可以降低45%的加工成本；還能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量；生產(chǎn)工作的環(huán)境也更加安全和清潔。

2.2 少無切屑加工技術(shù)

少無切屑加工技術(shù)是指使用精確成形的方式來進(jìn)行零件加工的加工方式。作為無切屑的齒輪加工機(jī)床，齒輪冷軋機(jī)是一種綠色齒輪加工機(jī)床制造技術(shù)。不過這種齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)雖然能夠?qū)υ牧线M(jìn)行節(jié)約，但是存在噪聲大、高能源消耗等方面的問題。這種制造技術(shù)的發(fā)展還需要進(jìn)行不斷發(fā)展。

2.3 數(shù)控化技術(shù)

對(duì)齒輪加工機(jī)床進(jìn)行合理有效的數(shù)控化改造對(duì)齒輪加工機(jī)床的制造技術(shù)的綠色化有著非常有效的作用。

（1）數(shù)控化改造對(duì)簡(jiǎn)化齒輪加工機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)有著非常好的作用，能夠有效減少其生產(chǎn)過程中所需要的原材料和能源，同時(shí)還能夠有效控制齒輪加工機(jī)床對(duì)環(huán)境的污染[3]。（2）在齒輪加工機(jī)床中使用數(shù)控化技術(shù)，能夠很大程度上對(duì)機(jī)床額自動(dòng)化程度進(jìn)行提高，同時(shí)還能夠?qū)C(jī)床調(diào)整的時(shí)間進(jìn)行縮短，從而提高了生產(chǎn)的效率。（3）數(shù)控化改造后的齒輪加工機(jī)床，能夠根據(jù)需要對(duì)進(jìn)給量和切削速度進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)加工的柔性進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化切削的參數(shù)。（4）加入數(shù)控技術(shù)的齒輪加工機(jī)床具有電子化的人機(jī)交互界面，能夠?qū)Σ僮鬟M(jìn)行簡(jiǎn)單化，而且還可以使用密封加工的方式進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，很大程度上減少了相關(guān)工作人員的勞動(dòng)量，同時(shí)還能夠?qū)Σ僮鞯陌踩赃M(jìn)行提高，對(duì)工作人員的人身安全提供相應(yīng)保護(hù)。

2.4 再制造技術(shù)

在對(duì)齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析的時(shí)候，要能夠從循環(huán)的角度進(jìn)行相應(yīng)分析，要重視和關(guān)注機(jī)床資源的循環(huán)使用，即要能夠利用模塊化設(shè)計(jì)和可拆卸回收性設(shè)計(jì)等多方面的方法對(duì)一些已經(jīng)淘汰了的資源進(jìn)行回收利用，并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行技術(shù)性的提升和再制造。齒輪加工機(jī)床是一種具有高回收率的設(shè)備，齒輪加工機(jī)床上的很多部件和資源都有著非常高的回收利用效率，而且在對(duì)淘汰了的設(shè)備進(jìn)行再制造所需要的成本比較低，目前利用舊的齒輪加工機(jī)床進(jìn)行再制造的成本往往只有新設(shè)備制造成本的50%作用[4]。通過對(duì)淘汰的齒輪加工機(jī)床進(jìn)行再制造，設(shè)備中的很多零件可以得到利用，減少了因?yàn)楹附雍丸T造零件而產(chǎn)生的環(huán)境污染，而且也能夠減少資源的浪費(fèi)，同時(shí)也防止因?yàn)樘幚砘厥者@些舊設(shè)備而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源消耗[5]。在對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行再制造的同時(shí)還能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行升級(jí)，提高齒輪加工機(jī)床的精度和自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)最終的節(jié)能結(jié)合提高生產(chǎn)效率的效果。

3 齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)經(jīng)濟(jì)角度和環(huán)保生態(tài)學(xué)教學(xué)對(duì)齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析，目前其主要的發(fā)展趨勢(shì)就是對(duì)切削油進(jìn)行有效控制或者是廢除。在齒輪加工機(jī)床的制造中，切削油的作用非常重要，但是其也產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的危害和污染，不僅僅對(duì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)工作人員的身體產(chǎn)生危害，而且還需要對(duì)切削油進(jìn)行管理、清洗和排除等多種工作，浪費(fèi)了大量的人力和物力。所以真正消除了切削油的干式切削加工技術(shù)是齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。干式切削技術(shù)主要分為高速干式切削和低溫冷風(fēng)干式這兩種的方式。在高速干式切削技術(shù)中采用切削油的量非常的少，所以在齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)上有著比較大的發(fā)展前途。

4 結(jié)語

通過對(duì)齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析，能夠明顯看出目前主要有高速干式切削、低溫冷風(fēng)切削等類型的齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)，其中高速干式切削技術(shù)因?yàn)椴幌那邢饕?、環(huán)保、成本低和高效等方面的優(yōu)勢(shì)，是目前以及未來齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)主要的發(fā)展趨勢(shì)和主要方向。通過齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的應(yīng)用，能夠減少因?yàn)樯a(chǎn)而產(chǎn)生的環(huán)境污染和危害，并且減少了對(duì)相關(guān)工作人員的身體危害，同時(shí)還能夠減少成本以及能源的消耗，能夠推動(dòng)齒輪加工機(jī)床走向可持續(xù)發(fā)展的道路。

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