論述機械加工制造中的低碳制造工藝

蔡志容

摘要：經濟的快速發展使得機械制造業取得了輝煌的成就，即便如此，也不可忽略機械制造業帶來的問題，這些隨之而來的問題變得越來越多。同時，低碳時代的來臨，讓機械制造領域紛紛效仿低碳制造理論，此理論也成為了各大領域制造所需的生產要求。對此，此文將針對低碳制造理論和技術進行探討，其中除了理論知識，也包含了技術的運用技巧，這樣的探究有著重大的意義。因此，本文將對低碳理論做一個整理和概述，了解低碳制造理論的基礎上，在將其運用到機械制造業中。

關鍵詞：機械加工;低碳制造;工藝分析

0? 引言

在成為“中國制造2025”的制造強國戰略中，綠色制造業占有著非常重要的位置，它不僅能提高產業的競爭力，在市場中發展中也能穩定綠色制造工業。

1? 低碳機械加工制造工藝類型

1.1 環境友好型

在機械的生產過程中，經常會對環境造成污染，因為其添加的一些工業原料，對環境造成了長時間難以降解的污染垃圾。機械在生產產品時，也將有危害性的化學物質輸出了，比如：廢氣、廢液、噪音等。對此，我國也加大了力度管控，也因此提出了環保型工藝的加工和生產，保證操作期間都能進行綠色操作，做到將廢氣物質的排放量降到最低，努力創造出更好的生態環境。甚至可以將資源進行二次利用，這樣不僅避免了浪費資源，也確保了工藝制造的高效率。

1.2 能源節約型

在工業生產中，能及時有效的對消耗中的資源進行利用，在工加工的這個過程中，不僅避免了浪費資源，也將其轉化為了動力能源，從機械制造業的角度來看，這也是機械制造業最關注的話題之一。對照以往的工業發展中，工藝生產的過程中，將大多數能源都浪費掉了，這主要是因為，機械在生產中，會產生摩擦帶來一些熱能，能量的消耗必然會帶來對環境的影響，比如它所產生的噪音、廢物等，這些廢物的排出，都對周邊的自然環境造成了污染。

因此，對于制造業來說，都因要求設備供應商對現代化科技技術不斷專研，開發出更符合環保理念的產品，讓新型設備能夠最大化降低噪音和減少耗能。

1.3 原料節省型

對于新型的生產技術，其主要目的是采用以節約資源為主的工藝技術，這將顛覆原來的傳統工業，環保生產技術的開發，可以從根源上對能源進行有效利用，這無論是對工藝的生產，還是生產技術而言，都是經過合理分析的，并對原材料進行研究設計，以此來減少材料使用過程中對環境造成的危害，做到環保，也使整體的操作成本大大降低，減少了資源的消耗。比如：油霧回收的技術，它將油霧轉化成液態，再送回到工業機床中重新使用，很大程度上節約了成本。

2? 低碳制造理論在機械造行業中的技術應用

一般來說，機械產品的設計是為了實現經濟效益的最大化，和使得產品的功能性能各方面，都得到質量的保障，這便是機械產品的設計目標。但在當下，人們的環保意識在不斷提高，有了更多的保護環境的意識和節約能源的理念，因此，對機械產品的要求也越來越高，提出了更高層次的需求。

最大化的符合“低碳”的標準是機械在生產設計時主要需要考慮的問題。對此，如果想讓能源的消耗最大化的降低，這將涉及到機械產品的開發，產品的設計將起到非常關鍵性的作用。所以，為了找出對環境的影響因素和從生態保護的方面而言，分析和探索低碳制造業的理論，設計以降低能源消耗為目的，并且提高能源的利用率，這些將對環境保護起到非常重要的意義。

為了更好的發揮低碳制造的作用，我們需要不斷地將低碳制造技術，應用到機械加工的生產實踐之中。筆者重點分析了低碳制造在機械加工中的幾方面的應用：

2.1 輕量化設計

機械加工中輕量化設計指的是，經過綜合參考機械成品重量、生產加工成本、產品性能，以及配套設備的一種設計手段?，F階段，輕量化設計在很多機械制造、機械加工領域得到了廣泛的應用，比如說，船舶制造、火車制造、汽車制造以及軍工行業，特別是在機械加工中使用效果明顯。主要是因為，輕量化設計在機械加工中具有得天獨厚的優點。其優點如下：

第一點，輕量化設計可以降低原料，以及生產中的能源消耗，提升了資源的利用率，有利于經濟的可持續發展;第二點，減輕機械加工中能源和原材料的碳和污染物的排放，能夠達到保護生態環境的功效;第三點，它可以減小噪聲，進而避免了噪聲對環境的污染。

比如，在2007版的奧迪TT跑車身上，就能夠較完整的展現其設計的優勢。在該車型的制造中，奧迪公司應用了輕量化設計技術，通過將鋼材和鋁進行優勢互補，降低了TT跑車自重。并且，它可以降低TT跑車在運行過程中廢氣的排放，能夠節約資源，保護社會環境，符合可持續發展理念。

2.2 模塊化設計

模塊化設計，指的是通過科學的模塊化進行對機械產品的設計方案。首先，按照生產產品功能的差異，我們能夠把機械加工的模塊化設計，劃分為許多小模塊。隨后，按照實際生產狀況，以及對機械加工產品設計的規定，將許多小模塊進行集成和優化，最終得到想要的機械成品不同的種類和規格?，F階段，我們處在低碳環保的時代背景下，模塊化設計因為其自身獨特性，在機械生產、軍事制造、電子設備等領域，得到較為充分的使用。

形成機械產品模塊化設計的根本原因是，在機械產品的生產中，面臨著數量巨大的非功能性生產單元，它們會導致機械生產中浪費大量的原材料和能源，以及機械產品在完工后，用戶在實際使用中會出現的不便。這一方面會影響機械加工設備的運轉和保養，另一方面也不符合可持續發展的要求。此外，機械加工產品中的非功能單元，很難制定一個統一的標準來測量。

所以，我們在機械加工中，應當劃分每一個具有功能性的模塊，并且進行各模塊的測評，據此得出低碳制造的最合理方案。并且，為了更新和優化該方法，我們應當在操作中對模塊化設計的使用效果進行檢驗。同時也有必要對低碳生產技術的效果進行驗收。

以德國index集團為例，它是全球一流的數控車床制造，其開發的產品就應用到了模塊化設計，在生產中將不同模塊進行整合和優化，使得復雜的零件加工在有序的組合中進行全部的加工。所以，在機械生產中使用模塊化設計方法，可以很大程度上節約成本和能源，增加企業經濟效益。

2.3 生態化的設計

生態化設計是一種新型的設計方式，是指在不影響產品功能實現和使用壽命的前提下，利用資源消耗低、環境污染小、生態友好的設計方法進行產品設計。這種設計方法目前已在交通、化工、能源、機械、電子等領域廣泛應用。材料選擇是機械產品設計的一個重要環節，生態化設計中的材料選擇需要考慮以下兩點：

從減少資源消耗方面考慮，優先選擇可再生、可降解、可循環利用的資源和能耗低的材料;從保護生態環境方面考慮，盡量避免使用有毒害、污染大及能耗高的材料，多使用綠色環保材料。

傳統的機械制造產業產生大量的廢水、廢氣、固體廢棄物以及噪聲等污染，嚴重危害生產者的身體健康和生態環境。因此，生態化設計在機械設計企業中的應用迫在眉睫，使用新工藝和新技術來提高生產效率、減少環境污染已成為機械制造行業的共識。

3? 結束語

總而言之，雖然機械制造業的快速發展加快了世界經濟的變革與發展，但也帶來了能源和環境的危機。在這種情況下，低碳制造是應對能源危機、環境惡化的重要對策。實施低碳制造，首先要從理論出發，全面推行低碳制造理論;其次，要在理論基礎上提出對應策略，從能耗、污染等角度進行低碳改進。這些都需要我們繼續對低碳制造理論及技術在機械加工制造過程中的應用進行深入研究。

參考文獻：

[1]胡科元.機械加工制造中的綠色工藝技術[J].現代制造技術與裝 備，2019（04）：164，168.

[2]陳革.分析機械加工過程中低炭制造相關理論和技術方法的 應用探索[J].中國機械，2014，24（2）：226-227.

[3]靳潤澤.機械制造中的低碳制造理論與技術[J].內燃機與配件，2017（02）：151-152.