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綠色製造技術在機械加工中的應用

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機械加工綠色製造體系是具有綜合特性的製造系統,以下是小編蒐集整理的一篇探究機械加工綠色製造體系的論文範文,歡迎閱讀參考。

綠色製造技術在機械加工中的應用

綠色製造技術是在可持續發展環境下基於現代企業製造模式而提出來的,其主要目的就是降低資源消耗、減少機械加工過程對環境的影響。面向機械加工工藝規劃是將產品設計與製造相結合的橋樑,工藝規劃主要是利用工藝章程對工藝的設計、加工以及製造等進行控制,以此得到預期的機械產品的要求。

1機械加工綠色製造體系研究

綠色製造是融入到機械產品生產的全過程中的,基於當前我國環境日益嚴峻的形勢,綠色製造主要涉及設計問題、製造問題、資源問題以及環境問題。綠色製造則是充分考慮環境保護與資源利用的現代製造模式。機械加工的綠色製造體系主要包含:一是綠色資源。綠色資源主要是從機械加工資料入手,保證加工材料具有可回收性、加工方面以及來源比較廣泛的特點。比如在機械加工中要儘可能選擇具有可回收的加工材料;二是綠色生產。綠色生產主要是從綠色設計、綠色生產設備以及綠色生產環境等方面入手,保證機械加工的過程中不產生或者少產生對周圍環境造成危害的物質;三是綠色產品。綠色產品主要是針對產品在使用過程中要具有節約能源以及可回收的特性。

機械加工綠色製造體系是具有綜合特性的製造系統,其主要包括以下三個內容問題:一是資源消耗問題;二是環境排放問題;三是面向資源消耗和環境影響的綜合決策問題。

2機械加工過程中對資源以及環境的影響

機械加工系統的主要目的就是去除零件材料的過程,在零件加工的過程中會產生大量對周圍環境和資源消耗問題,這些問題的存在不僅受到加工工藝的影響,而且還對加工成本等造成影響,因此基於綠色製造理念的因素,分析機械加工過程中所產生的系列問題:

2.1機械加工中的資源消耗

在機械加工過程中產生的資源消耗主要是原料的消耗和能量的消耗。機械加工中的材料消耗主要分爲:

一是原材料的消耗。原材料消耗是在機械加工過程中所發生的實體材料消耗,比如在金屬材料加工中產生的邊角餘料等就是對原料的浪費;二是機械加工過程中輔料的消耗。在機械加工中不可避免地會應用大量的輔助材料,這些材料有的是直接應用於機械加工過程中,有的則是用於保護機械加工操作者,而這些輔料在實際的加工中也會出現損耗的問題,比如在機械加工中的道具,經過多次的切割之後,道具就會逐漸因爲磨損而出現損壞,最終不得不重新更換。

2.2機械加工中的設備消耗

機械加工中的設備消耗主要是針對加工機牀的消耗而言的,比如在機械加工過程中,因爲機械產品對機牀表面的摩擦等而導致機牀出現磨損現象,另外機牀的能源消耗也是設備消耗的重要表現,同時輔助工序的能量消耗也比較大。在機械加工過程中需要對加工的機械產品的毛坯進行拋光、酸洗以及焊接等工序,而這些操作都會影響機械產品的消耗,以對加工產品的`酸洗爲例,如果我們不嚴格規範酸洗的過程,就會導致對加工設備的質量構成影響。

2.3機械加工中對環境影響

在加工中對環境的影響主要包括:一是廢棄物對環境的影響。在機械加工過程中會產生系列的廢氣、廢物以及廢液,這些物質都會對周圍的環境造成威脅。比如在機械加工過程中出現的廢氣固體,就會污染周圍的土壤,在機械加工過程中所產生的金屬廢渣進入土壤之後,就會造成周圍土壤的金屬含量超標,進而對地下水等環境造成影響;二是機械加工產生的噪音環境問題。

噪音污染是機械加工過程中的重要表現,噪音不僅影響加工者的身體健康,而且還會影響周圍居民的正常生活。這些噪音主要來源於電機、機牀設備以及零部件的運動等。

3基於綠色製造工藝規劃的優化

3.1優化綠色製造工藝參數

工藝參數是綠色製造工藝規劃的關鍵技術,優化工藝參數主要是優化零件加工工藝參數,實現以最小的物料和能源消耗,製造出符合預期要求的機械設備。面向綠色製造的工藝參數優化必須要建立在對機械加工客觀要求因素和對機械加工產品質量控制的基礎上,然後透過系列的對比選擇出符合加工工藝的參數,使得零件加工的質量達到最優性能。

3.2綠色製造工藝路線優化

工藝路線是工藝設計的關鍵,是保證工藝加工的重要環節,工藝路線的選擇對產品成本、資源消耗等具有重要的作用,因此在進行工藝路線設計時一定要綜合考慮各種因素,並且將這些因素投入到工藝路線的決策中,建立一種綠色製造的工藝路線決策模型。

3.3多工件多機牀節能型調度優化技術

實現綠色製造從機牀設備的角度來說就是要大力提高機牀的工作性能,加強機牀技術創新,將綠色生產理念融入到機牀的設計研發中;另外就是在現有的機牀設備基礎上,透過資源的優化配置對機牀設備進行合理的配置,以此實現機牀加工效益的最大化,實現有效節約機械加工系統的總體能量消耗。

4綠色製造技術在機械加工中的應用

本文以某機牀廠的機械加工工藝爲例,對綠色製造技術在機械加工中的應用措施進行了分析與探討:

4.1機械加工工藝方案分析

在該廠的機械加工中有三種工藝方案,其分爲工藝1、工藝2以及工藝3,這三種工藝方案的定性描述爲(見表1):

根據運用綠色製造工藝TOPSIS多目標決策模型對工藝方案進行分析,根據相關計算結果分析,該廠選擇工藝2,並且取得了很好的經濟效益和社會效益。

4.2機械加工切削液的選擇

基於對加工工藝方案的確定之後,要根據具體的加工種類選擇合適的切削液。該廠所生成的主要是圓柱齒輪,其採取的滾齒機是YKB3120A,因此提供了三種切削液作爲選擇:一是32#機油傳統切削液;二是一種新型合成切削液(SG-3);三是進口合成切削液。同樣基於綠色製造的角度這三種切削液的工藝方案。參考相關資料,結合綠色製造相對接近度的計算,該廠選擇了進口合成的切削液。透過應用進口合成切削液大大降低了對周圍環境的污染。

5結語

在面向機械加工工藝規劃製造技術的系統研究中,綠色製造工藝規劃的優化設定起了決定性的作用,根據加工工藝具體要求,細化各個方面的問題,建立起面向機械加工工藝規劃製造研究的結構體系。綜合設計問題、製造問題、資源問題、環境問題考慮綠色製造加工工藝。在資源利用、時間成本、質量的方面,對機械加工製造構建起評價體系,全面細緻地對機械加工工藝進行評價。

參考文獻

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