機械制造工藝探究

劉江濤 未永超

摘要：機械制造作為一門工程學科，其不僅對產品的設計、生產、加工和銷售進行研究，同時對維修服務及回收再生等過程也進行研究，其目的是有效的提高產品的質量，使產品在市場競爭中具有優勢。但隨著目前人們對產品需求的增加，不僅對產品的質量、價格和更新速度有一定的要求，而且人們的需求還要日益增長，這就需要我們在制造產品過程中確保其使用的制造工工藝技術具有先進性和可行性，從而滿足使產品能夠達到用戶的滿意。

關鍵詞：機械制造；制造工藝；綠色制造；探究；

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

引言：綠色制造是一種將環境影響與資源效益綜合考慮在內的現代制造模式。長期以來，環境、資源、人口是人類社會面臨的三大主要問題，尤其是環境問題，嚴峻程度日益劇增，嚴重威脅人類社會的生存發展。因此，我們在大力發展制造業的同時，不能忽視生態環境的保護，而應將綠色制造理念滲透到機械制造中，積極推廣綠色制造工藝，堅持可持續發展，實現資源的無害化。

一、綠色制造的內涵及綠色制造理念的主要內容

1、綠色制造的內涵

綠色制造（Green Manufacturing，簡稱GM）是指在保證產品功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式。它使產品從設計、制造、使用到報廢整個產品生命周期中不產生環境污染或環境污染最小化，符合環境保護要求，對生態環境無害或危害極少，節約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。

綠色制造涉及制造、環境保護、資源優化利用三個領域，與傳統制造有本質的區別，它對產品生命周期實施綜合預防污染戰略，通過減少污染源和保證環境安全的回收利用，使廢棄物最小化或消失在生產過程中，從而降低了生產成本。綠色制造是一個動態的概念，絕對的綠色是不存在的。隨著科技的發展，綠色制造的目標、內容會產生相應的變化與提高，并不斷完善。綠色制造必須與市場需求、經濟發展的動態相適應，它是一個不斷發展的持續過程。

2、綠色制造理念的主要內容

綠色制造理念的核心是在產品制造過程中，使用綠色的材料以及清潔能源，通過運用綠色制造的理念來設計產品，以此來建立一個可持續性的產品生產和產品消費模式，總的來說，綠色設計，清潔生產，綠色再制造綠色制造理念的組成內容。因此，再制造的過程中，要求考慮到產品制造對環境的影響，盡可能做到資源利用率最高的同時也要盡可能的減小對環境的影響。

二、綠色制造理念的各種工藝

當前由于機械制造業的主導權是被發達國家所掌握，因此在生產以及制造過程中所制定的標準以及規范大都是依據發達國家的國情來制定的，根本沒有將發展中國家的實際國情考慮在內，所以造成制定以及實施的一些標準雖然在發達國家取得了一定的成果，但在部分發展中國家卻毫無作用。而且部分發達國家為了保護自身國家的自然環境，將一些污染比較嚴重的制造行業轉移到當前經濟以及技術欠發達的發展中國家，其中我國就是其中之一。而這些發展中國家為了發展自身的經濟以及改善就業情況，往往也比較愿意接這種產業的轉移。

1.選用綠色原材料

在綠色制造理念下，生產制造過程中所選用的原材料除了要確保材料的質量以及適應性能較強之外，還要滿足生產加工制造過程的某些特性以及實現其與環境的有效協調，因此可以這么說，選用綠色材料是企業在實現綠色生產加工以及制造的有效前提，也是重要因素之一。在綠色生產制造過程中，選用綠色物料時應遵循以下幾個基本原則：（1）優先選擇可再生的原材料，同時盡量選擇使用回收材料，并提高物料資源的使用效率，以切實實現可持續發展；（2）在選擇過程中，盡量選擇那種原材較為豐富且成本較低的原材料。

2.綠色切削加工技術

在機械生產制造過程中，其主要的污染來源就是切削液，而切削液的整體造價也相當昂貴的，有時甚至會占去總成本的15%作用，因此在機械制造生產制造過程中，通過引入綠色切削加工技術，來有效的解決和處理因使用切削液而帶來的各種問題，不僅能夠有效的提高切削效率，同時也能實現生產成本的有效降低。而綠色切削加工技術，簡單來講就是指在機械生產制造過程中，基于環節保護以及資源節約的有效前提，實現綠色生產、綠色切削的一種專業加工技術。在整個生產作業流程中，都是以綠色為主，也就是說在機械制造過程中，在確保產品質量以及使用性能的同時，將其對環境的污染降低最低。當前干式切削以及低溫切削和綠色濕式切削是我國在機械制造行業中最常用的幾種綠色切削工藝。

3.冷輾擴技術

在以往的機械制造流程中，冷輾擴技術其作用比較單一，只能將產品進行單一的輾擴以及成型，而且也無法有效的保證其精準度。但隨著當前數控技術以及產品材料性能和比例技術的不斷發展和成熟，冷輾擴技術已經得到了進一步的重視與發展。

在上世界80年代末期，出現了一種新型的機械設備，它的具體工作原理是通過利用一個用碾壓輪來驅動的外模具以及一個用芯軸來驅動的內模具，在滑座的操作運動之下，將其內部的支撐輪相互的擠壓在一起，并使得其套圈內壁受到內部的碾壓力實現其由局部向切向以及徑向往復滾動，并最終實現其直徑受力變薄，進而完成產品套圈擴徑成型。同這種傳統的操作方法相比，這一操作流方法實現了無壓控制，而且主要是通過利用計算機數控并依據產品的實際輪廓以及材料性能和具體直徑等來實現其內壁由厚變薄的。這一操作方法等引入和應用不僅擴大了冷輾擴技術的實際應用范圍，同時也在一定程度上提高了其精準度。

三、現代機械設計相關技術

（一） 節能環保設計技術。該技術充分考慮到了低耗能、高效益、環境保護等因素，主要包括以下幾種。

1.節能機械設計技術。設計中要求將能源利用率提高到最大化，在設計階段要充分考慮產品的結構布局、加工工藝以及重復使用性和材料選擇，以滿足節能要求。

2.環保機械設計技術。在產品的生命周期內，是否可以回收，對環境和人體健康有沒有損害，要兼顧產品質量。

3.材料設計。要充分考慮到材料本身，實現材料利用率的最大化。

4.人性化設計技術。要考慮到人機統一，機械設計以人為本，從人出發，兼顧到科學技術，實現人機合一。

四、影響制造系統的因素

影響制造系統的因素是多種多樣的，因而決定了實施綠色制造涉及的問題和途徑是多方面的。歸納起來，綠色制造技術從內容上應包括“五綠”，即綠色設計、綠色材料、綠色工藝、等三個方面。

1、綠色設計：綠色設計是以環境資源保護為核心概念的設計過程，它要求在產品及其整個生命周期內，把產品的基本屬性和環境屬性緊密結合，優化各有關設計因素，除滿足產品的物理目標外，使得產品及其制造過程對環境的總體負影響減到最小。在綠色制造實施問題中，綠色設計是關鍵。

2、綠色材料：綠色材料是指在滿足一定功能要求的前提下，具有良好的環境兼容性的材料。綠色材料在制備、使用以及用后處置等生命周期的各階段，具有最大的資源利用率和最小的環境影響。

3、綠色工藝：綠色工藝是指既能提高經濟效益，又能減少環境影響的工藝加工技術，它與清潔生產密切相關。它要求在提高生產效率的同時，必須兼顧減少或消除危險廢物及有毒化學品的用量，改善勞動條件，減少對操作者的健康威脅和相關環境的污染，并能生產出安全的、 與環境兼容的產品。

結語：隨著社會經濟的快速發展，科學技術也在不斷地提高。為了滿足人們對機械產品越來越高的要求，傳統的機械制造業也發生了根本性的變化，創新已經成為現如今機械制造業發展的必經之路。經過了解與分析我國現如今機械制造業的發展現狀，對機械制造技術的發展趨勢提出了全新的模式。

參考文獻：

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[2]張也平.節約資源型機械制造工藝技術初探[J].企業技術開發：學術版，2011.