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【摘要】机械加工技术在我国工业领域应用十分广泛，但是对环境造成了很大的污染。如何把环保理念应用到机械加工过程中去成为了人们重点关注的问题。笔者在本文中对绿色机械加工技术进行了探讨，对未来的应用前景进行了讨论。
【关键字】绿色机械、机械加工、应用发展
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
绿色机械加工符合我国现阶段的科学发展观，符合现代化的发展趋势。因此在机械加工制造过程中，要减少废弃物的产生，对环境进行保护。
二、 绿色制造工艺技术的概念
绿色制造工艺技术是以传统的工艺技术为基础，并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目标是对资源的合理利用，节约成本，降低对环境造成的污染。根据这个目标可将绿色制造工艺划分为三种类型：节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。节约资源的工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。它的实现可从设计和工艺两方面着手。
在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、采用优化设计等方法使原材料的利用率达到最高；在工艺方面，可通过优化毛坯制造技术、优化下料技术、少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等方法减小材料消耗。节省能源的工艺技术是指在生产过程中，降低能量损耗的工艺技术。目前采用的方法主要有减磨、降耗或采用低能耗工艺等。环保型工艺技术是指通过一定的工艺技术，使生产过程中产生的废液、废气、废渣、噪声等对环境和操作者有影响或危害的物质尽可能减少或完全消除。目前最有效的方法是在工艺设计阶段全面考虑，积极预防污染的产生，同时增加末端治理技术。
三、绿色机械加工技术的分类
绿色机械加工技术是一个新的领域，面对目前机械加工零件的形势，绿色机械加工在对以下几方面提出了新发展及要求：
1、绿色切削液的研制
使用干式切削能避免使用到切削液，也能节省资金和减少资源浪费和污染，但是针对目前国内的形势，各个企业的技术设施情况，大范围的使用到干式切削显然是短时间内不能实现的愿望，所以仍然会不可避免的使用到切削液，所以针对这个问题，我们需要研发绿色切削液来暂时解决当下污染的问题。在研制绿色切削液的过程中需要考虑到可持续的问题，它的研制包括：1.主要成分基础油的选择；2.切削液添加剂的选择；3.抗烟雾剂的选择；4.防腐剂的选择；5极压抗磨剂的选择。这其中的基础油在生产切削润滑剂时占主要成分，而基础油成分中是一些植物油、矿物油、合成油和合成脂。
2、冷却润滑技术
因为干式切削在我国目前并没有被广泛的使用，而传统的切削方式污染危害很大，因此，介于这两者之间的技术—冷却润滑技术，受到了大多企业的青睐。少污染甚至无污染的冷却润滑技术不仅仅可以减少以往在加工过程中使用润滑液的次数，减少企业加工成本，减少对工人们的身体危害，而且还可以提高企业生产效率以及产品的质量，这可谓是一箭双雕，利于企业，利于环境。
3、提高绿色原料的利用效率
在满足机械产品的制造及使用要求的前提下，尽量选择丰富的原材料，合理控制生产成本。以达到避免由于开采稀有原材料而造成的能源、资源消耗增加，达到节省开采成本的目的。同时，还可以选择具有再生能力的原材料替代污染性强的材料，有利于提高资源的整体利用率。另外，在机械制造过程中还应该减少使用有毒污染类材料，加强产品的回收与利用，保护生态环境。
4、干式加工技术
干加工就是在整个机械加工过程中不适用任何切削液的一种加工方法。其主要包括：干式切削、钻削、铣削以及干式齿轮加工、螺纹加工等方法。干式加工方法从原理上讲并不是完全创新的，因为其已经在生产制造中得到了较长时间的应用。但是，随着当前材料学以及加工工艺的迅速发展，当前的干式加工技术已经得到了较大程度的改变，加工质量得到了明显提高。其已经不再仅仅只限于对铸铁加工，而是力求在所有的材料以及所有的加工方法中得到完全运用。尤其是在学术研究领域，干式硬质切削刀具成为了研究的热点，其在一定程度上促进了干式加工技术在实际生产中的应用。当前，应用相对成熟、广泛的干式加工方法包括干式切削与干式磨削技术。其中，干式切削技术运用超硬刀具对金属进行直接加工，使得金属的切除速度加快、加工时间缩短，提高了产品的生产效率。而干式磨削技术能够给有效的避免传统磨削过程中使用的油基磨削而产生的油气、烟雾等，减少了对环境的危害，同时也显著降低了磨削液后期处理带来的成本增加的问题。
5、水喷射加工技术
水喷射加工技术就是通过使用超高压力的水射流，一般在中还混合有磨料对各种材料进行切割、穿孔等。该项加工技术不但不会对周围环境造成污染，而且喷射加工之后的水流还能够重复使用，具有很好的资源集约化利用效率。
6、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。
7、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。
五、绿色机械加工未来发展方向
目前，利用冷风、微量可自然降解油剂和少量水经复合喷雾法形成的绿色机械加工液即微量油膜附水滴技术是一种改善环境的零排放生产技术，将有利于促进传统机械加工行业。绿色机械加工液使用量为微少量，其中微量油起润滑作用，微少量水和冷风起冷却作用，多余的水被加工产生的热带走或蒸发而无废液排放，因而可实现零排放加工与生产。
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。
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。
绿色机械加工与传统机械加工相比，对环境的负担几乎为零，特点有：机械加工废液零排放；降低切削液制作过程中化学原料的成分；利用冷风、可自然降解油剂和水，切屑液可完全回收利用；不需要使用传统冷却装置及废液处理设施，可节能20%以上；可使刀具使用寿命延长两倍以上；提高了零件加工表面质量，同时提高了加工效率。
可以说，绿色机械加工液是对传统加工液的巨大挑战。据统计资料显示，我国具有430多万台机床设备，其中80%需要机械加工液，切削液中的化学物质对操作人员有很大的危害，同时也对环境破坏严重。显然，绿色机械加工液是一种生态加工液，它的应用开发和产业化具有重大的经济、社会、环境效益与长远的经济前景。具有巨大的经济、社会、环境效益与长远的经济前景。
六、结束语
通过本文的分析论说可知绿色机械符合我国未来发展的大方向，我们也对它提出了新的要求，可是說绿色机械未来的发展空间十分广阔，也为我国的经济建设和发展带来很大的益处，因此在今后要加强对该技术的研究。
参考文献：
[1] 裘敏浩.绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J]. 中小企业管理与科技. 2011(01)
[2] 王守鹏.简述模具在我国的应用和发展趋势[J]. 考试周刊. 2009(36)
[3] 陈芳,王丽君.机械制造技术现状和发展趋势探析[J]. 科技创新导报. 2009(31)
【关键字】绿色机械、机械加工、应用发展
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
绿色机械加工符合我国现阶段的科学发展观，符合现代化的发展趋势。因此在机械加工制造过程中，要减少废弃物的产生，对环境进行保护。
二、 绿色制造工艺技术的概念
绿色制造工艺技术是以传统的工艺技术为基础，并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目标是对资源的合理利用，节约成本，降低对环境造成的污染。根据这个目标可将绿色制造工艺划分为三种类型：节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。节约资源的工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。它的实现可从设计和工艺两方面着手。
在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、采用优化设计等方法使原材料的利用率达到最高；在工艺方面，可通过优化毛坯制造技术、优化下料技术、少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等方法减小材料消耗。节省能源的工艺技术是指在生产过程中，降低能量损耗的工艺技术。目前采用的方法主要有减磨、降耗或采用低能耗工艺等。环保型工艺技术是指通过一定的工艺技术，使生产过程中产生的废液、废气、废渣、噪声等对环境和操作者有影响或危害的物质尽可能减少或完全消除。目前最有效的方法是在工艺设计阶段全面考虑，积极预防污染的产生，同时增加末端治理技术。
三、绿色机械加工技术的分类
绿色机械加工技术是一个新的领域，面对目前机械加工零件的形势，绿色机械加工在对以下几方面提出了新发展及要求：
1、绿色切削液的研制
使用干式切削能避免使用到切削液，也能节省资金和减少资源浪费和污染，但是针对目前国内的形势，各个企业的技术设施情况，大范围的使用到干式切削显然是短时间内不能实现的愿望，所以仍然会不可避免的使用到切削液，所以针对这个问题，我们需要研发绿色切削液来暂时解决当下污染的问题。在研制绿色切削液的过程中需要考虑到可持续的问题，它的研制包括：1.主要成分基础油的选择；2.切削液添加剂的选择；3.抗烟雾剂的选择；4.防腐剂的选择；5极压抗磨剂的选择。这其中的基础油在生产切削润滑剂时占主要成分，而基础油成分中是一些植物油、矿物油、合成油和合成脂。
2、冷却润滑技术
因为干式切削在我国目前并没有被广泛的使用，而传统的切削方式污染危害很大，因此，介于这两者之间的技术—冷却润滑技术，受到了大多企业的青睐。少污染甚至无污染的冷却润滑技术不仅仅可以减少以往在加工过程中使用润滑液的次数，减少企业加工成本，减少对工人们的身体危害，而且还可以提高企业生产效率以及产品的质量，这可谓是一箭双雕，利于企业，利于环境。
3、提高绿色原料的利用效率
在满足机械产品的制造及使用要求的前提下，尽量选择丰富的原材料，合理控制生产成本。以达到避免由于开采稀有原材料而造成的能源、资源消耗增加，达到节省开采成本的目的。同时，还可以选择具有再生能力的原材料替代污染性强的材料，有利于提高资源的整体利用率。另外，在机械制造过程中还应该减少使用有毒污染类材料，加强产品的回收与利用，保护生态环境。
4、干式加工技术
干加工就是在整个机械加工过程中不适用任何切削液的一种加工方法。其主要包括：干式切削、钻削、铣削以及干式齿轮加工、螺纹加工等方法。干式加工方法从原理上讲并不是完全创新的，因为其已经在生产制造中得到了较长时间的应用。但是，随着当前材料学以及加工工艺的迅速发展，当前的干式加工技术已经得到了较大程度的改变，加工质量得到了明显提高。其已经不再仅仅只限于对铸铁加工，而是力求在所有的材料以及所有的加工方法中得到完全运用。尤其是在学术研究领域，干式硬质切削刀具成为了研究的热点，其在一定程度上促进了干式加工技术在实际生产中的应用。当前，应用相对成熟、广泛的干式加工方法包括干式切削与干式磨削技术。其中，干式切削技术运用超硬刀具对金属进行直接加工，使得金属的切除速度加快、加工时间缩短，提高了产品的生产效率。而干式磨削技术能够给有效的避免传统磨削过程中使用的油基磨削而产生的油气、烟雾等，减少了对环境的危害，同时也显著降低了磨削液后期处理带来的成本增加的问题。
5、水喷射加工技术
水喷射加工技术就是通过使用超高压力的水射流，一般在中还混合有磨料对各种材料进行切割、穿孔等。该项加工技术不但不会对周围环境造成污染，而且喷射加工之后的水流还能够重复使用，具有很好的资源集约化利用效率。
6、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。
7、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。
五、绿色机械加工未来发展方向
目前，利用冷风、微量可自然降解油剂和少量水经复合喷雾法形成的绿色机械加工液即微量油膜附水滴技术是一种改善环境的零排放生产技术，将有利于促进传统机械加工行业。绿色机械加工液使用量为微少量，其中微量油起润滑作用，微少量水和冷风起冷却作用，多余的水被加工产生的热带走或蒸发而无废液排放，因而可实现零排放加工与生产。
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。
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。
绿色机械加工与传统机械加工相比，对环境的负担几乎为零，特点有：机械加工废液零排放；降低切削液制作过程中化学原料的成分；利用冷风、可自然降解油剂和水，切屑液可完全回收利用；不需要使用传统冷却装置及废液处理设施，可节能20%以上；可使刀具使用寿命延长两倍以上；提高了零件加工表面质量，同时提高了加工效率。
可以说，绿色机械加工液是对传统加工液的巨大挑战。据统计资料显示，我国具有430多万台机床设备，其中80%需要机械加工液，切削液中的化学物质对操作人员有很大的危害，同时也对环境破坏严重。显然，绿色机械加工液是一种生态加工液，它的应用开发和产业化具有重大的经济、社会、环境效益与长远的经济前景。具有巨大的经济、社会、环境效益与长远的经济前景。
六、结束语
通过本文的分析论说可知绿色机械符合我国未来发展的大方向，我们也对它提出了新的要求，可是說绿色机械未来的发展空间十分广阔，也为我国的经济建设和发展带来很大的益处，因此在今后要加强对该技术的研究。
参考文献：
[1] 裘敏浩.绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J]. 中小企业管理与科技. 2011(01)
[2] 王守鹏.简述模具在我国的应用和发展趋势[J]. 考试周刊. 2009(36)
[3] 陈芳,王丽君.机械制造技术现状和发展趋势探析[J]. 科技创新导报. 2009(31)