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摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)逐漸成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。在當(dāng)前推行可持續(xù)發(fā)展的前提下,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)改變機(jī)械制造業(yè)的整體發(fā)展趨勢(shì)。嘗試基于節(jié)約資源角度,探討在此形勢(shì)下機(jī)械制造工藝技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:節(jié)約資源;機(jī)械制造;技術(shù)
1節(jié)約資源型機(jī)械制造工藝技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的區(qū)別
盡管通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)也能夠確保機(jī)械制造目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),但是需要認(rèn)識(shí)到的是,這種模式下的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)人體以及環(huán)境有危害的廢棄物。由于以往缺乏相關(guān)的環(huán)保意識(shí),所以隨意排放生產(chǎn)污染物,對(duì)人們的正常生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響,而且落后的制造技術(shù)水平對(duì)于自然資源的浪費(fèi)比例較大,其對(duì)于非可再生資源的浪費(fèi)很大程度上提高了人類健康與自然環(huán)境的壓力。節(jié)約能源型機(jī)械制造工藝技術(shù)其目的是為了從整個(gè)產(chǎn)品生命周期上解決傳統(tǒng)制造工藝所存在的環(huán)境與資源問題。節(jié)約資源型機(jī)械制造工業(yè)技術(shù)是將整個(gè)制造過(guò)程作為一個(gè)封閉的整體,即便是制造過(guò)程中出現(xiàn)污染物,也可以在系統(tǒng)內(nèi)部得以解決。節(jié)約資源制造技術(shù)將清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中學(xué),并且對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行優(yōu)化,最大程度的解決,或使得其重新循環(huán)利用,進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化自然資源的使用效率、節(jié)約資源的目的。所以相對(duì)于傳統(tǒng)制造技術(shù)而言,節(jié)約資源型機(jī)械制造工藝技術(shù)與其最大區(qū)別就是對(duì)于資源的高利用率以及對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。節(jié)約資源型機(jī)械制造工藝從全生產(chǎn)周期角度尋找最為合適的生產(chǎn)方式,在確保不對(duì)機(jī)械制造質(zhì)量以及效率產(chǎn)生影響的前提下,注重對(duì)資源的節(jié)約和保護(hù),注重低能源消耗,注重社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
2節(jié)約資源型機(jī)械設(shè)備制造工藝技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1干式加工技術(shù)的應(yīng)用
干式加工技術(shù)主要分為干切削和干磨削兩種類型。此類技術(shù)在磨削、銑削以及車削等生產(chǎn)步驟中應(yīng)用較為廣泛。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程中需要增加切削液,以達(dá)到清洗、排屑、潤(rùn)滑與冷卻的效果,但是冷卻液本身會(huì)污染環(huán)境,還會(huì)使機(jī)械產(chǎn)品的制造成本顯著上升,同時(shí)在一定程度上傷害工人的身心健康。針對(duì)切削液所存在的諸多問題,干式加工技術(shù)能夠有效予以避免,干式加工技術(shù)本身不需要切削液,其可以對(duì)環(huán)境形成很好的保護(hù),同時(shí)降低相關(guān)的生產(chǎn)成本。
2.1.1干切削
干式齒輪加工、干切削、干式螺紋加工、干車削以及干銑削都屬于干切削加工范圍之內(nèi)。干車削的應(yīng)用較為廣泛。以絲桿加工為例,先通過(guò)軟的工件加工出螺紋,然后對(duì)有螺紋的工件進(jìn)行淬硬處理,最后再精磨已經(jīng)被淬硬處理的工件。這些機(jī)械加工步驟不僅會(huì)消耗大量的能源與資源,而且還會(huì)提高生產(chǎn)成本。而如果借助旋風(fēng)銑削的方式,就能夠使機(jī)械加工的效率顯著提升,大大縮短加工時(shí)間,而且提高了金屬的切除率。
2.1.2干式磨削
傳統(tǒng)磨削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分油氣和煙霧,這不僅會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,也會(huì)提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。而采取干式磨削技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工,通過(guò)將極低溫度的冷卻空氣直接吹送到磨削部位,就能夠有效降低加工工件溫度,避免因?yàn)榧庸じ邷囟鴮?dǎo)致工件發(fā)生形變,同時(shí)由于其降低了工件溫度,較低的溫度也避免了煙霧和油氣的出現(xiàn)。
2.2準(zhǔn)干式加工技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前企業(yè)對(duì)于干式機(jī)械制造加工工藝的應(yīng)用尚不夠普及,主要是因?yàn)楦墒郊庸ぴ诩庸C(jī)床的構(gòu)造、打磨刀具的材料以及相關(guān)加工技術(shù)方面的要求都較高,大部分企業(yè)尚未能夠滿足這些條件。針對(duì)此情況,為了能夠降低資源消耗、促進(jìn)環(huán)境保護(hù),所以采取干濕結(jié)合的準(zhǔn)干式加工技術(shù),如此能夠顯著降低切削液的用量,而且滿足相關(guān)加工要求,相對(duì)于濕式切削技術(shù)而言,準(zhǔn)干式切削技術(shù)消耗切削液的量遠(yuǎn)少于濕式切削,甚至少于50mL/h。常用的準(zhǔn)干式加工技術(shù)大致分為風(fēng)冷卻切削技術(shù)和“氣束”噴霧冷卻切削技術(shù)。
2.2.1風(fēng)冷卻切削技術(shù)
在基本保留當(dāng)前加工技術(shù)條件的前提下,可以采取風(fēng)冷卻切削技術(shù)來(lái)同時(shí)解決潤(rùn)滑與冷卻的問題。具體把空氣除濕之后,由冷卻器將其冷卻到零下30℃以上,然后向加工部位噴灑適量的植物油,并對(duì)切削部位進(jìn)行冷風(fēng)降溫。之所以使用植物油,主要是為了確保防銹與潤(rùn)滑的同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。
2.2.2“氣束”噴霧冷卻切削技術(shù)
該技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用較為廣泛,其主要是借助空氣壓縮機(jī)把空氣壓縮到0.3~1MPa,并且霧化處理少量切削液,均勻混合后噴向切削部分,由于切削部位的溫度較高,所以其會(huì)快速汽化切削液,會(huì)顯著降低切削部位熱量,避免因?yàn)楦邷貙?dǎo)致切削件變形情況。在此切削技術(shù)下,需要控制切削液在50~125ml/h之間,并且還需要盡量保證機(jī)床處于最佳的工作狀態(tài),確保切削、刀具以及工件之間的干燥,并且要做相關(guān)物品的回收再利用工作,以盡量降低其對(duì)于資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。
2.3降低加工余量
如果機(jī)械制造工藝存在較大的加工余量,導(dǎo)致零件毛坯較為粗糙,降低生產(chǎn)效率,提高原材料的消耗。所以可以在有條件的地區(qū)開展專業(yè)化的毛坯制造,以適當(dāng)提升毛坯精度。同時(shí)還需要合理采取高速切削等先進(jìn)的制造技術(shù),盡量減少工件變形程度、縮短工件加工時(shí)間、降低切削力,提升切削速度,從而保障加工質(zhì)量,也減少了不合格件的出現(xiàn)幾率,間接提高資源利用效率。
2.4應(yīng)用低溫切削加工技術(shù)
針對(duì)淬硬鋼、高錳鋼以及鈦合金等加工難度較大的材料,可以選擇使用低溫切削工藝。但是低溫切削工藝需要配備低溫冷風(fēng)裝置,包括主機(jī)沸點(diǎn)公質(zhì)做冷媒的間接冷卻裝置、氮?dú)饬靼l(fā)生裝置等,這些設(shè)備整體成本較高,所以在很長(zhǎng)時(shí)間都無(wú)法得到普及,但是由于其自身在能源、資源以及環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),所以近年來(lái),通過(guò)對(duì)其不斷深入研究,低溫冷風(fēng)切削技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟,相關(guān)成本也大大下降,被廣泛應(yīng)用到各種機(jī)械制造加工行業(yè)。
3結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,機(jī)械制造行業(yè)也在逐漸改革相關(guān)技術(shù),并且根據(jù)實(shí)際情況,需求不斷的提升在能源、資源和環(huán)境方面的控制水平,以促進(jìn)人力資源文化的可持續(xù)發(fā)展,提高對(duì)于機(jī)械制造相關(guān)資源的利用效率,提高對(duì)于節(jié)約資源型機(jī)械制造理念的認(rèn)識(shí),促進(jìn)我國(guó)和諧、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。
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[3]王聰.先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝分析[J].黑龍江科學(xué),2017(5).011
作者:鄧釗 單位:柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院