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摘要：机械加工是制造业的重要内容，在当前倡导节能减排、绿色环保理念的前提下，利用绿色机械加工技术进行生产制造，是今后制造企业的发展方向。绿色机械加工技术的发展影响到制造企业的生存能力，也是实现企业可持续发展的重要手段。在本文中主要探讨了绿色机械加工技术在实际生产过程中的应用情况以及今后的发展研究。
关键词：机械加工；绿色制造；概念；技术
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：
随着现代环境问题日益加剧，能源短缺的问题也越来越严重，对于环境的保护问题倍受各界关注，绿色理念已成为现代社会各行各业共同讨论的话题。推行绿色机械加工技术是现代制造企业今后的发展方向，是基于环境保护、提高能源利用率等问题而提出的。绿色制造要求产品在设计、制造、运输、销售以及使用的整个过程中，实现对资源的充分利用，使资源的利用率达到最高程度，将环境破坏的程度降低到最小范围。绿色制造工艺技术节约资源，使能量的损耗降到最低，从而保证产品的质量提高，产品生产的成本降低，达到提高企业产品的市场核心竞争力的目的。
1绿色制造加工工艺的概念
由于工业技术的不断发展，对全球不可再生资源的广泛使用，对人类未来的生存、发展带来了危机。为了实现社会经济的可持续发展，就需要对科学的工艺技术进行开发，用新的制造工艺技术代替传统的制造工艺技术。绿色制造工艺技术是一种以传统的工艺技术为前提，实现资源合理、高效的利用，降低产品生产成本，并降低对环境的污染，和材料使用科学化、并利用表面技术以及控制技术等先进的技术进行制造加工的技术。它的主要目标是实现资源的合理使用、成本的降低、环境的保护。依据不同的目标可以将绿色制造工艺分为三类，分别是低物耗绿色工艺技术、废弃物少的环保型工艺技术以及低能耗绿色工艺技术。
2绿色制造工艺在机械加工中的应用情况
2.1采用干式切削技术
干式切削技术是一种为保护环境、降低产品生产成本，不使用切削液，而是在无冷液条件对产品进行切削加工的切削加工的技术。干式切削加工方式有多种，比如干车削、干铣削、干钻削以及干式齿轮加工等。其中，干车削是在实际的生产过程中运用最多的一种方式，在对丝杠进行加工时，首先在较软的工件上加工出螺纹，然后将有螺纹的工件淬硬，之后再逐件进行精细打磨。
2.2采用MQL润滑的准干式切割技术
纯粹的干切削技术对于一些加工方式、工件材料组合在实际的生产过程中无法实现，因此出现了极微量润滑技术。MQL是一种将极少量的切削油和存在一定压力的压缩空气混合并油雾化的技术，之后将其喷洒在切削区，使得刀具和切屑与刀具、工件的接触部分光滑，从而减少摩擦并预防刀具上粘有刀屑，同时对切削区进行冷却，有助于刀具的排屑，使得切削加工的条件得到显著的提高。
在使用MQL润滑时，应该选择对人体健康无害的脂油或是植物油，其使用量较少，通常每小时使用十几到几十毫升，机械加工之后工件、刀具以及切屑都处于干燥状态，所以使用MQL润滑的切削工艺又叫做准干切削工艺。准干切削工艺不但能够实现加工要求，又能降低切削液的使用费用，是一种能够实现与干切削相同目标的切割方式。
2.3采用成形工艺技术
成形工艺技术中主要包含精密下料、精密铸造、精密锻造、精密轧制、冷挤压以及粉末冶金等工艺技术。其中精密剪切下料工艺，能够有效地提高产品生产的效率以及加工材料的使用率。在零件形状比较复杂时，可以采用冷挤压技术，冷挤压技术能够将材料的使用率提高到90%，并且材料的生产率和精度都比较高。
2.4采用优质清洁表面技术
优质清洁表面技术主要有两种，分别是离子束辅助镀膜技术和新型节能表面涂装技术--自泳涂装。离子束辅助镀膜技术通常是在一些耐磨性要求比较高的零件中使用，它能够使精密仪器和刀具、模具以及航空航天轴承的寿命得到提高。新型节能表面涂装技术是一种水分散体系，它具有无毒、无火灾危害以及不含有机溶剂的特点。它与传统的电泳涂装技术进行对比，这种新型技术能够节约能源与材料，涂抹比较均匀，有良好的耐蚀性，是一种无污染的生产工艺技术。该技术已经得到广泛的使用，比如在家电、仪表仪器以及汽车零部件等方面，并且获得了十分显著的经济效益。
2.5采用水喷射加工技术
水喷射加工技术又叫水刀加工技术，通过超高压水射流以及混合于其中的磨料对各类材料进行穿孔、表面去锈以及切割等方面的加工，水喷射加工技术不会产生火花、烟尘以及有毒气体，不会对空气造成污染，加工件不会发生热效应，并且水资源能够重复利用。
2.6采用风冷却切削技术
干式加工作为绿色制造工艺中的研究重点，在一定情况下，没有进行冷却处理是很难实现干式加工的，还必须对刀具进行润滑与冷却。
风冷却切削技术是指使用除湿器将空气供给源的空气水分排出之后，并将其送入空气冷却器中进行冷却，使温度降至零下30℃，之后再通过绝热管的风嘴将冷风输入到切削的部位，并且在切削的地方喷洒少量的脂油或无害植物油，避免切割面出现生锈。在风嘴的对面有安装收集废屑和风尘的装置，通过该装置内的过滤器将切屑过滤掉。
2.7低污染与无污染的冷却润滑技术的应用
目前，干式切削技术还不成熟，其应用范围也很有限。而传统的温式切削又有诸多不足。因此介于两者之间的最小量润滑技术MQL有着极为广阔的应用前景。
最小量润滑（MQL）切削（即近干切削）是一种双赢加工模式，它可以大幅度减少冷却液用量、相关设备和能源成本、散发到空气中的冷却液飞沫及刺激操作工人皮肤的可能性，同时，它还能潜在地提高生产率和工件加工质量。
最小量润滑技术MQL的优点有：①无需废液处理；②对人体无危害；③对环境无污染；④节约资源：供给的油量可达每小时2～30mL，为传统湿式方法用量的万分之一左右；⑤大大减小了刀具—工件、刀具—切屑的摩擦，从而延长了刀具寿命，提高了加工表面质量；⑥系统简单，体积小，易布局。
3、绿色机械加工技术的发展趋势
（1）网络化
制造的网络化，特别是基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势。作为机械制造重要基础的绿色机械加工也需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来，可便于机械加工控制中心对整个加工进程进行总体监控，同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成，便于优化决策。
（2）信息化
绿色机械加工的追求目标是实现整体最优化加工，即从系统的观点出发，综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素，优化选择最合理的加工方案，以实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。信息化是实施绿色机械加工的关键要素及有效手段。为实现整体最优化加工，需要建立加工设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械加工数据库，采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械加工方法进行建模、仿真、虚拟加工和决策，并通过Intranet与企业的其它数据库系统互联共享，实现并行设计与生产。
4结语
在机械加工中使用绿色制造工艺已经成为世界工业发展的一種趋势，在人类的可持续发展和世界经济全球化的背景下，绿色制造工艺将显示出它的优势。由于社会经济的快速发展，人们对生活环境的要求越来越高，在制造业中实行绿色制造加工工艺符合人们对环境保护的价值观念。因此，绿色制造工艺在机械加工中的使用前景十分广阔，制造业的相关企业应该加强对绿色制造业的的重视程度，并提高绿色制造工艺技术的使用频率。
参考文献
[1]韩圣武.浅谈绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J].黑龙江科技信息，2008（33）.
[2]张海舟.机械产品的绿色设计与制造探讨[J].科技信息，2009（09）.
[3]朱道锋.浅谈绿色制造环境下的机械制造工艺[J].河南科技，2010（14）.
关键词：机械加工；绿色制造；概念；技术
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：
随着现代环境问题日益加剧，能源短缺的问题也越来越严重，对于环境的保护问题倍受各界关注，绿色理念已成为现代社会各行各业共同讨论的话题。推行绿色机械加工技术是现代制造企业今后的发展方向，是基于环境保护、提高能源利用率等问题而提出的。绿色制造要求产品在设计、制造、运输、销售以及使用的整个过程中，实现对资源的充分利用，使资源的利用率达到最高程度，将环境破坏的程度降低到最小范围。绿色制造工艺技术节约资源，使能量的损耗降到最低，从而保证产品的质量提高，产品生产的成本降低，达到提高企业产品的市场核心竞争力的目的。
1绿色制造加工工艺的概念
由于工业技术的不断发展，对全球不可再生资源的广泛使用，对人类未来的生存、发展带来了危机。为了实现社会经济的可持续发展，就需要对科学的工艺技术进行开发，用新的制造工艺技术代替传统的制造工艺技术。绿色制造工艺技术是一种以传统的工艺技术为前提，实现资源合理、高效的利用，降低产品生产成本，并降低对环境的污染，和材料使用科学化、并利用表面技术以及控制技术等先进的技术进行制造加工的技术。它的主要目标是实现资源的合理使用、成本的降低、环境的保护。依据不同的目标可以将绿色制造工艺分为三类，分别是低物耗绿色工艺技术、废弃物少的环保型工艺技术以及低能耗绿色工艺技术。
2绿色制造工艺在机械加工中的应用情况
2.1采用干式切削技术
干式切削技术是一种为保护环境、降低产品生产成本，不使用切削液，而是在无冷液条件对产品进行切削加工的切削加工的技术。干式切削加工方式有多种，比如干车削、干铣削、干钻削以及干式齿轮加工等。其中，干车削是在实际的生产过程中运用最多的一种方式，在对丝杠进行加工时，首先在较软的工件上加工出螺纹，然后将有螺纹的工件淬硬，之后再逐件进行精细打磨。
2.2采用MQL润滑的准干式切割技术
纯粹的干切削技术对于一些加工方式、工件材料组合在实际的生产过程中无法实现，因此出现了极微量润滑技术。MQL是一种将极少量的切削油和存在一定压力的压缩空气混合并油雾化的技术，之后将其喷洒在切削区，使得刀具和切屑与刀具、工件的接触部分光滑，从而减少摩擦并预防刀具上粘有刀屑，同时对切削区进行冷却，有助于刀具的排屑，使得切削加工的条件得到显著的提高。
在使用MQL润滑时，应该选择对人体健康无害的脂油或是植物油，其使用量较少，通常每小时使用十几到几十毫升，机械加工之后工件、刀具以及切屑都处于干燥状态，所以使用MQL润滑的切削工艺又叫做准干切削工艺。准干切削工艺不但能够实现加工要求，又能降低切削液的使用费用，是一种能够实现与干切削相同目标的切割方式。
2.3采用成形工艺技术
成形工艺技术中主要包含精密下料、精密铸造、精密锻造、精密轧制、冷挤压以及粉末冶金等工艺技术。其中精密剪切下料工艺，能够有效地提高产品生产的效率以及加工材料的使用率。在零件形状比较复杂时，可以采用冷挤压技术，冷挤压技术能够将材料的使用率提高到90%，并且材料的生产率和精度都比较高。
2.4采用优质清洁表面技术
优质清洁表面技术主要有两种，分别是离子束辅助镀膜技术和新型节能表面涂装技术--自泳涂装。离子束辅助镀膜技术通常是在一些耐磨性要求比较高的零件中使用，它能够使精密仪器和刀具、模具以及航空航天轴承的寿命得到提高。新型节能表面涂装技术是一种水分散体系，它具有无毒、无火灾危害以及不含有机溶剂的特点。它与传统的电泳涂装技术进行对比，这种新型技术能够节约能源与材料，涂抹比较均匀，有良好的耐蚀性，是一种无污染的生产工艺技术。该技术已经得到广泛的使用，比如在家电、仪表仪器以及汽车零部件等方面，并且获得了十分显著的经济效益。
2.5采用水喷射加工技术
水喷射加工技术又叫水刀加工技术，通过超高压水射流以及混合于其中的磨料对各类材料进行穿孔、表面去锈以及切割等方面的加工，水喷射加工技术不会产生火花、烟尘以及有毒气体，不会对空气造成污染，加工件不会发生热效应，并且水资源能够重复利用。
2.6采用风冷却切削技术
干式加工作为绿色制造工艺中的研究重点，在一定情况下，没有进行冷却处理是很难实现干式加工的，还必须对刀具进行润滑与冷却。
风冷却切削技术是指使用除湿器将空气供给源的空气水分排出之后，并将其送入空气冷却器中进行冷却，使温度降至零下30℃，之后再通过绝热管的风嘴将冷风输入到切削的部位，并且在切削的地方喷洒少量的脂油或无害植物油，避免切割面出现生锈。在风嘴的对面有安装收集废屑和风尘的装置，通过该装置内的过滤器将切屑过滤掉。
2.7低污染与无污染的冷却润滑技术的应用
目前，干式切削技术还不成熟，其应用范围也很有限。而传统的温式切削又有诸多不足。因此介于两者之间的最小量润滑技术MQL有着极为广阔的应用前景。
最小量润滑（MQL）切削（即近干切削）是一种双赢加工模式，它可以大幅度减少冷却液用量、相关设备和能源成本、散发到空气中的冷却液飞沫及刺激操作工人皮肤的可能性，同时，它还能潜在地提高生产率和工件加工质量。
最小量润滑技术MQL的优点有：①无需废液处理；②对人体无危害；③对环境无污染；④节约资源：供给的油量可达每小时2～30mL，为传统湿式方法用量的万分之一左右；⑤大大减小了刀具—工件、刀具—切屑的摩擦，从而延长了刀具寿命，提高了加工表面质量；⑥系统简单，体积小，易布局。
3、绿色机械加工技术的发展趋势
（1）网络化
制造的网络化，特别是基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势。作为机械制造重要基础的绿色机械加工也需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来，可便于机械加工控制中心对整个加工进程进行总体监控，同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成，便于优化决策。
（2）信息化
绿色机械加工的追求目标是实现整体最优化加工，即从系统的观点出发，综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素，优化选择最合理的加工方案，以实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。信息化是实施绿色机械加工的关键要素及有效手段。为实现整体最优化加工，需要建立加工设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械加工数据库，采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械加工方法进行建模、仿真、虚拟加工和决策，并通过Intranet与企业的其它数据库系统互联共享，实现并行设计与生产。
4结语
在机械加工中使用绿色制造工艺已经成为世界工业发展的一種趋势，在人类的可持续发展和世界经济全球化的背景下，绿色制造工艺将显示出它的优势。由于社会经济的快速发展，人们对生活环境的要求越来越高，在制造业中实行绿色制造加工工艺符合人们对环境保护的价值观念。因此，绿色制造工艺在机械加工中的使用前景十分广阔，制造业的相关企业应该加强对绿色制造业的的重视程度，并提高绿色制造工艺技术的使用频率。
参考文献
[1]韩圣武.浅谈绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J].黑龙江科技信息，2008（33）.
[2]张海舟.机械产品的绿色设计与制造探讨[J].科技信息，2009（09）.
[3]朱道锋.浅谈绿色制造环境下的机械制造工艺[J].河南科技，2010（14）.