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[摘 要]绿色机械产品符合可持续发展的要求，也是科技发展的必然趋势，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。绿色机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，带来不可估量的社会和经济效益。本文从企业机械绿色产品的设计、绿色产品切削技术进行简述，探讨了绿色机械加工的现状和发展趋向。
[关键词]企业 绿色机械 产品 加工
中图分类号：TG506文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
随着经济的迅速发展，企业工业化发展的步伐越来越快，而对环境的破坏也越来越厉害。机械制造业在促进了社会发展的同时也产生了大量的污染，使资源日益枯竭，地球环境恶化，给人类的生存和发展造成了威胁。开发环保节能的绿色机械产品将是机械发展趋势的主流。绿色机械产品符合可持续发展的要求，也是科技发展的必然趋势，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。绿色机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，带来不可估量的社会和经济效益。绿色制造加工技术是以传统的加工技术为基础，以保护环境、节约资源、降低成本为目标，并结合了环境科学、能源科学、表面技术、材料科学、控制技术等的先进制造技术。资源利用率最高，并使企业在不危害环境的同时保持较高的经济效益与社会效益。
一、企业机械绿色产品的设计
绿色设计的含义就是在产品的整个寿命周期内，绿色设计主要应考虑产品本身的绿色设计，采用绿色材料，实现零部件的标准化、模块化，提高产品的可拆卸性，便于产品的回受和重复使用，在产品全寿命周期内，实现产品的再循环利用。降低资源消耗，加强机械产品对能源的综合利用效率，在生产和使用过程中不给社会带来危害。
1、应用开发新的动力能源；绿色设计从根本上是倡导研制、开发新的清洁能源。如电动叉车，从环保角度看，明显优于内燃叉车。在成功研制体积小、电量足、行驶里程长、充电是短、可靠性高的新型电池，掌握剩余电量显示等技术后，电力作为工程机械的动力源是发展方向，同时有广阔的应用前景。目前我国在纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车的技术研发已取得突破性进展，花大力气去研究天然气、液化石油气和天然气一柴油混用的双燃料清洁能源在各种机械上的应用问题，解决污染严重且日益匮乏的燃油能源问题。机械是耗能大户，机械行业要有明确的整体节能目标拆分到每个企业、各个型号规格的产品，同时更应加强“合同能源管理”这种新机制的推进，使节能工作尽快落到实处。合同能源管理机制的实质是：以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，以及降低目前的运行成本。
2、应用研发绿色材料；材料是构成工程机械产品的基础，当前工程机械产品绿色化的一个重要发展方向是产品绿色材料的使用比重不断提高。绿色材料的采用对工程机械设备的性能、价格、特点及环境属性有直接的重要影响。选用新型减振材料，采用隔振性能好的各种弹性支承，并从参数选择到具体的结构设计与布置，从提高产品的动态性能上加以综合考虑和进行科学设计，以尽可能提高操作人员工作环境的舒适性。
二、绿色产品切削技术
采用绿色切削加工技术，是为了解决在切削过程中切削液带来的问题。润滑、冷却、排屑和清洗是切削液在机加工中所起到的作用，但大量使用切削液会对环境产生严重的影响，同时也会危害到工作人员的身体健康。目前国内主要从干式切削、绿色湿式切削、低温切削等几个方面进行了开发研究。
1、干式切削加工干式切削加工技术方法多样，现干式切削在许多材料中都得到了广泛应用，尤其是在合金、铸铁和有色金属加工中。干式切削的切割温度很高，所以在选择刀具上非常严格，干式加工刀具必须具有高热韧性和红硬性、高耐磨性、强抗粘结性，必须保证刀具和切削之间的摩擦系数尽可能小，排屑顺畅，易于散热。机床切削时其速度尽量要高，并配备吸尘和排屑装置。在对高强度的钢材进行切削时，刀具磨损相当严重，即对刀具的材料、结构功能等提出了很高的要求。加工时能量损耗较大，切削过程中产生的温度很高，而且在高温时铁屑会体现出热塑性，很难控制，造成了排屑的困难。
2、准干式切削加工准干式切削技术是将混有少量润滑油的气体喷于加工部位，使零件、刀具处于干燥状态，它充分结合了干、湿加工的优点，在达到加工要求的同时降低了切削费用，也避免了切削液的污染与处理问题。在实际生产中，对于某些工件材料，纯粹的干式切削目前难以使用，故极微量润滑技术由此产生。这种润滑是将具有一定压力的空气与极微量的切削油混合并油雾化，然后一同喷于切削区，对刀具与工件和刀具与切削的接触面进行润滑，进而防止切削液粘到刀具上同时还减小了摩擦，使得切削区的温度有所改善，有利于排屑，从而改善了切削加工的条件。
3、低温切削加工在对高锰钢、淬硬钢、钛合金等材料进行加工时，可采用低温切削。低温切削时在其装置上一般要配有低温冷风装置，它包括间接冷却装置、氮气流发生装置等，相比较其成本也会有一定的提高，这将是技术改进所需解决的问题。近年来，国外对于低温冷风切削技术的研究已趋于成熟，而国内对其的研究也比较顺利，相信在不久的将来，低温冷风发生装置在国内的成功研制必将推动低温切削技术在我国的广泛应用和发展。
三、机械加工的现状和发展趋向
1、 技术状况
1） 自然绿色机械加工。自然绿色机械加工是指在机械加工时，除自然环境冷却外不使用任何其它附加的介质（如冷风、水、植物油等）。目前主要是干切削技术。2） 辅助绿色机械加工。辅助绿色加工是指把冷却介质（或润滑油） 输入到切削区域，起到冷却或润滑等作用。根据介质的形态目前有两种：射流加工和喷雾加工。主要包括：一是射流加工：射流加工是指把冷却介质以一定的压力和速度直接输送到切削区，进行冷却和润滑。按所用的介质分为液体射流加工和气体射流加工。二是喷雾加工：喷雾加工是利用高压系统将冷却介质以雾状形式输入到切削区域，起到冷却润滑等作用。喷雾冷却时高速气流所带的雾滴容易渗透到切削接触区的所有接触面，因而改善了切削液的渗透性，降低了摩擦和摩擦热。
2、绿色机械加工的发展趋向
1） 集成化；加工过程应是考虑到各种因素的集成系统。通过网络和数据库把其他系统如MIS、绿色设计系统、质量保证系统、物能资源系统等和设备互联起来，实现加工过程中的数据交换和信息共享，融入到整个企业集成制造系统。2）最优化；绿色机械加工是最小的资源消耗和无环境污染。对于不同的材料、零部件、设备经过综合分析，对冷却方式、冷却介质用量、加工参数进行优化處理，选择一个最合理的加工方案，使加工时间少，效益高，对环境无污染，综合成本最低，整体最优。3） 并行化；通过科学连接使得生产产品的每一个步骤当中都考虑到了产品整个生命周期的所有因素，如质量、成本、进度计划、用户需求、资源消耗状况等，这是一个并行的加工过程。4） 柔性化；企业必须对市场多样化需求和外界环境变化做出动态响应，生产出多样化的产品，在底层加工系统的柔性应比较好，可根据不同材料、工件、设备更换不同的方法。
四、结语
绿色加工目前已是世界发展的潮流，其优势必将在经济全球化和可持续发展战略中得到完美的展现。环境质量问题已是当今社会共同关注的问题，绿色加工的前景广阔，它的发展必将给人类社会和自然环境带来美好的明天。
参考文献
[1] 李丹勇.浅析影响机械产品加工精度的因素[J].中国科技投资，2012，（26）：42-43.
[2] 苏航.机械产品开发的现代设计技术[J].改革与开放，2009，（11）：169.
[3] 孟刚，安虎平.机械产品设计中零件的加工合理化[J].机械研究与应用， 2006，（02）：11-13+17.
[关键词]企业 绿色机械 产品 加工
中图分类号：TG506文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
随着经济的迅速发展，企业工业化发展的步伐越来越快，而对环境的破坏也越来越厉害。机械制造业在促进了社会发展的同时也产生了大量的污染，使资源日益枯竭，地球环境恶化，给人类的生存和发展造成了威胁。开发环保节能的绿色机械产品将是机械发展趋势的主流。绿色机械产品符合可持续发展的要求，也是科技发展的必然趋势，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。绿色机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，带来不可估量的社会和经济效益。绿色制造加工技术是以传统的加工技术为基础，以保护环境、节约资源、降低成本为目标，并结合了环境科学、能源科学、表面技术、材料科学、控制技术等的先进制造技术。资源利用率最高，并使企业在不危害环境的同时保持较高的经济效益与社会效益。
一、企业机械绿色产品的设计
绿色设计的含义就是在产品的整个寿命周期内，绿色设计主要应考虑产品本身的绿色设计，采用绿色材料，实现零部件的标准化、模块化，提高产品的可拆卸性，便于产品的回受和重复使用，在产品全寿命周期内，实现产品的再循环利用。降低资源消耗，加强机械产品对能源的综合利用效率，在生产和使用过程中不给社会带来危害。
1、应用开发新的动力能源；绿色设计从根本上是倡导研制、开发新的清洁能源。如电动叉车，从环保角度看，明显优于内燃叉车。在成功研制体积小、电量足、行驶里程长、充电是短、可靠性高的新型电池，掌握剩余电量显示等技术后，电力作为工程机械的动力源是发展方向，同时有广阔的应用前景。目前我国在纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车的技术研发已取得突破性进展，花大力气去研究天然气、液化石油气和天然气一柴油混用的双燃料清洁能源在各种机械上的应用问题，解决污染严重且日益匮乏的燃油能源问题。机械是耗能大户，机械行业要有明确的整体节能目标拆分到每个企业、各个型号规格的产品，同时更应加强“合同能源管理”这种新机制的推进，使节能工作尽快落到实处。合同能源管理机制的实质是：以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，以及降低目前的运行成本。
2、应用研发绿色材料；材料是构成工程机械产品的基础，当前工程机械产品绿色化的一个重要发展方向是产品绿色材料的使用比重不断提高。绿色材料的采用对工程机械设备的性能、价格、特点及环境属性有直接的重要影响。选用新型减振材料，采用隔振性能好的各种弹性支承，并从参数选择到具体的结构设计与布置，从提高产品的动态性能上加以综合考虑和进行科学设计，以尽可能提高操作人员工作环境的舒适性。
二、绿色产品切削技术
采用绿色切削加工技术，是为了解决在切削过程中切削液带来的问题。润滑、冷却、排屑和清洗是切削液在机加工中所起到的作用，但大量使用切削液会对环境产生严重的影响，同时也会危害到工作人员的身体健康。目前国内主要从干式切削、绿色湿式切削、低温切削等几个方面进行了开发研究。
1、干式切削加工干式切削加工技术方法多样，现干式切削在许多材料中都得到了广泛应用，尤其是在合金、铸铁和有色金属加工中。干式切削的切割温度很高，所以在选择刀具上非常严格，干式加工刀具必须具有高热韧性和红硬性、高耐磨性、强抗粘结性，必须保证刀具和切削之间的摩擦系数尽可能小，排屑顺畅，易于散热。机床切削时其速度尽量要高，并配备吸尘和排屑装置。在对高强度的钢材进行切削时，刀具磨损相当严重，即对刀具的材料、结构功能等提出了很高的要求。加工时能量损耗较大，切削过程中产生的温度很高，而且在高温时铁屑会体现出热塑性，很难控制，造成了排屑的困难。
2、准干式切削加工准干式切削技术是将混有少量润滑油的气体喷于加工部位，使零件、刀具处于干燥状态，它充分结合了干、湿加工的优点，在达到加工要求的同时降低了切削费用，也避免了切削液的污染与处理问题。在实际生产中，对于某些工件材料，纯粹的干式切削目前难以使用，故极微量润滑技术由此产生。这种润滑是将具有一定压力的空气与极微量的切削油混合并油雾化，然后一同喷于切削区，对刀具与工件和刀具与切削的接触面进行润滑，进而防止切削液粘到刀具上同时还减小了摩擦，使得切削区的温度有所改善，有利于排屑，从而改善了切削加工的条件。
3、低温切削加工在对高锰钢、淬硬钢、钛合金等材料进行加工时，可采用低温切削。低温切削时在其装置上一般要配有低温冷风装置，它包括间接冷却装置、氮气流发生装置等，相比较其成本也会有一定的提高，这将是技术改进所需解决的问题。近年来，国外对于低温冷风切削技术的研究已趋于成熟，而国内对其的研究也比较顺利，相信在不久的将来，低温冷风发生装置在国内的成功研制必将推动低温切削技术在我国的广泛应用和发展。
三、机械加工的现状和发展趋向
1、 技术状况
1） 自然绿色机械加工。自然绿色机械加工是指在机械加工时，除自然环境冷却外不使用任何其它附加的介质（如冷风、水、植物油等）。目前主要是干切削技术。2） 辅助绿色机械加工。辅助绿色加工是指把冷却介质（或润滑油） 输入到切削区域，起到冷却或润滑等作用。根据介质的形态目前有两种：射流加工和喷雾加工。主要包括：一是射流加工：射流加工是指把冷却介质以一定的压力和速度直接输送到切削区，进行冷却和润滑。按所用的介质分为液体射流加工和气体射流加工。二是喷雾加工：喷雾加工是利用高压系统将冷却介质以雾状形式输入到切削区域，起到冷却润滑等作用。喷雾冷却时高速气流所带的雾滴容易渗透到切削接触区的所有接触面，因而改善了切削液的渗透性，降低了摩擦和摩擦热。
2、绿色机械加工的发展趋向
1） 集成化；加工过程应是考虑到各种因素的集成系统。通过网络和数据库把其他系统如MIS、绿色设计系统、质量保证系统、物能资源系统等和设备互联起来，实现加工过程中的数据交换和信息共享，融入到整个企业集成制造系统。2）最优化；绿色机械加工是最小的资源消耗和无环境污染。对于不同的材料、零部件、设备经过综合分析，对冷却方式、冷却介质用量、加工参数进行优化處理，选择一个最合理的加工方案，使加工时间少，效益高，对环境无污染，综合成本最低，整体最优。3） 并行化；通过科学连接使得生产产品的每一个步骤当中都考虑到了产品整个生命周期的所有因素，如质量、成本、进度计划、用户需求、资源消耗状况等，这是一个并行的加工过程。4） 柔性化；企业必须对市场多样化需求和外界环境变化做出动态响应，生产出多样化的产品，在底层加工系统的柔性应比较好，可根据不同材料、工件、设备更换不同的方法。
四、结语
绿色加工目前已是世界发展的潮流，其优势必将在经济全球化和可持续发展战略中得到完美的展现。环境质量问题已是当今社会共同关注的问题，绿色加工的前景广阔，它的发展必将给人类社会和自然环境带来美好的明天。
参考文献
[1] 李丹勇.浅析影响机械产品加工精度的因素[J].中国科技投资，2012，（26）：42-43.
[2] 苏航.机械产品开发的现代设计技术[J].改革与开放，2009，（11）：169.
[3] 孟刚，安虎平.机械产品设计中零件的加工合理化[J].机械研究与应用， 2006，（02）：11-13+17.