機(jī)械制造論文

　　機(jī)械制造論文篇2

　　談機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)

　　摘要：近幾年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)增長(zhǎng)迅速，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)作出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，在取得了一系列顯著的成果的同時(shí)，也留下了大量亟待解決的能源和環(huán)境問題，隨著科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展觀的提出，人們開始意識(shí)到了實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型社會(huì)的重要性，因此，低碳制造的基本理論與技術(shù)在機(jī)械制造中得到了廣泛的應(yīng)用，有效的緩解了環(huán)境的壓力和提高了資源和能量的利用率。低碳經(jīng)濟(jì)是一個(gè)國(guó)際話題，它涉及到了生活中的方方面面，需要全球的共同努力。本文簡(jiǎn)述了機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠讀者一些幫助。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 低碳技術(shù) 加工工藝 切削工藝

　　一、低碳制造理論與技術(shù)在機(jī)械制造中運(yùn)用的必要性及具體內(nèi)容

　　1、低碳技術(shù)的必要性

　　如今，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中普遍存在著高排放、污染嚴(yán)重、材料利用率低、耗能高等問題，這直接阻礙了我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的健康發(fā)展，與綠色生產(chǎn)的價(jià)值理念背道而馳了，與我國(guó)提出的有關(guān)節(jié)能減排放慢的新要求、新標(biāo)準(zhǔn)完全不符合。

　　隨著全球范圍內(nèi)的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，一系列有關(guān)環(huán)境保護(hù)的協(xié)議都相繼頒布，其中二氧化碳的排放問題尤為突出。我國(guó)也會(huì)一個(gè)資源貧國(guó)，即使有的機(jī)械產(chǎn)品原材料含量豐富，但是由于存在開采技術(shù)上的限制，提高了制造成本，這就需要合理利用資源，實(shí)現(xiàn)資源的最大利用化。低碳技術(shù)在機(jī)械制造中的大力推廣，能實(shí)現(xiàn)能耗低、排放低、污染低的目標(biāo)，這也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。因此，我國(guó)的機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身的實(shí)際生產(chǎn)情況，努力研發(fā)出一套科學(xué)完善的低碳技術(shù)，以獲得最大的利益。

　　2、低碳技術(shù)在機(jī)械制造中的具體內(nèi)容

　　低碳制造理論與技術(shù)滲透到機(jī)械制造加工的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，主要包括材料利用、制造生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)取Ｔ跈C(jī)械產(chǎn)品的每一個(gè)制作環(huán)節(jié)中，都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能、降耗、減排，實(shí)現(xiàn)資源的最大利用率，最終符合低碳生產(chǎn)的基本要求。低碳制造基本理論與技術(shù)又分成低碳設(shè)計(jì)、低碳加工、處理廢棄物、利用綠色能源等。只要嚴(yán)把每一個(gè)關(guān)口，才能真正地實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的低碳生產(chǎn)。

　　二、在機(jī)械制造過(guò)程中低碳制造的基本理論與技術(shù)

　　現(xiàn)有的低碳制造中的基本理論與技術(shù)要付諸于機(jī)械制造的實(shí)踐中，再通過(guò)驗(yàn)證才能證明其的實(shí)用性?，F(xiàn)總結(jié)成以下三個(gè)方面：

　　1、模塊化設(shè)計(jì)

　　機(jī)械制造中，模塊化的設(shè)計(jì)是一種比較前沿、先進(jìn)的方法，按照機(jī)械產(chǎn)品不同的功能能把系統(tǒng)分成多個(gè)存在差異的模塊，再將這些小的模塊漸漸優(yōu)化，并進(jìn)行合理的整合搭配，最終就能得到規(guī)格和品種都各不相同的產(chǎn)品。如果用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量機(jī)械產(chǎn)品每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，這就會(huì)導(dǎo)致能源和機(jī)械資源的大量浪費(fèi)，對(duì)于機(jī)械的維護(hù)和運(yùn)行也會(huì)造成嚴(yán)重的阻礙。因此，機(jī)械工程師應(yīng)該根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品中的每個(gè)結(jié)構(gòu)的不同功能合理地劃分成若干個(gè)模塊，并分配各自的任務(wù)和職責(zé)，然后再對(duì)每一個(gè)模塊合理正確的評(píng)估，全面了解機(jī)械制造過(guò)程中的資源和能源的消耗情況，并制定相應(yīng)的控制措施來(lái)降低能耗。此外，還要重點(diǎn)審查機(jī)械制造中的低碳制造基本理論與技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，總結(jié)歸納出一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)的低碳制造理論與技術(shù)的打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，及時(shí)做好低碳技術(shù)的調(diào)整和改革。

　　2、生態(tài)化設(shè)計(jì)

　　我國(guó)在建設(shè)生態(tài)文明時(shí)，提出應(yīng)當(dāng)將社會(huì)文明、精神文明以及物質(zhì)文明等三個(gè)方面共同建設(shè)、和諧發(fā)展，因此，大部分的機(jī)械制造單位就開始著手于轉(zhuǎn)變機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)理念，由最初的盲目開拓新的機(jī)械制造項(xiàng)目和追求機(jī)械生產(chǎn)總值轉(zhuǎn)變成在制造機(jī)械產(chǎn)品中，要綜合考慮到環(huán)境資源的成本，緩解生態(tài)環(huán)境的壓力，注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的有利保護(hù)，引入先進(jìn)的低碳制造理論與技術(shù)，降低能耗，這樣既能提高機(jī)械制造的生產(chǎn)成本，又能實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型社會(huì)和科學(xué)發(fā)展觀的目標(biāo)。在此背景的驅(qū)動(dòng)下，生態(tài)化設(shè)計(jì)的理念就迅速問世，它不但可以滿足消費(fèi)者對(duì)機(jī)械產(chǎn)品在使用性能方面的要求，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使得多方面的利益共同發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的制造時(shí)，難免會(huì)有一些廢氣、廢渣和廢水等污染物的排放，這種工業(yè)“三廢”的肆意排放將會(huì)嚴(yán)重的破壞生物的多樣性和生態(tài)平衡。但是，機(jī)械產(chǎn)品生態(tài)化設(shè)計(jì)具有能源利用率較高、技術(shù)含量高、污染環(huán)境少以及經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，這就能在生產(chǎn)中有效地減少了廢棄物的排放，并減少了物耗和能耗。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，要努力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，要實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)利用和循環(huán)利用，盡最大可能地減少資源的浪費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

　　3、輕量化設(shè)計(jì)

　　輕量化設(shè)計(jì)包括了對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的重量、成本、性能以及配套的設(shè)備等多方面因素的有效控制。它的主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠減少資源和原材料在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放量，同時(shí)還能有效降低機(jī)械生產(chǎn)中的物資能耗以及污染物的排放量，并且還能減輕噪聲污染，提高了物資的利用率。例如：德國(guó)奧迪汽車公司在生產(chǎn)新型汽車過(guò)程中，充分采用新工藝、新技術(shù)，同時(shí)將鋼材的強(qiáng)度和鋁合金材料的輕質(zhì)的各自優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，這樣就大大減輕了汽車的自身重量，還能降低汽車的油耗以及尾氣的排放，給公司帶了十分大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　三、機(jī)械制造中的低碳工藝技術(shù)

　　近幾年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅速，大量的不可再生資源被消耗，這就給今后的制造業(yè)帶了擔(dān)憂和困擾，為了貫徹可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀，機(jī)械加工企業(yè)就要不斷地研發(fā)低碳節(jié)能的原材料和加工工藝，以達(dá)到節(jié)能減排、提高資源利用率、減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)。筆者結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)出下述幾點(diǎn)低碳加工工藝技術(shù)：

　　1、低碳機(jī)床加工工藝

　　(1)高速?gòu)?fù)合機(jī)床加工工藝

　　因?yàn)楫?dāng)機(jī)床在工作時(shí)，其進(jìn)給速度和切削速度都非?？欤覔Q刀的時(shí)間也比較短，這就能同時(shí)符合低碳化、精度高以及效率高的基本要求。只需加工一次就可以獲取到質(zhì)量比較高的加工表面，明顯地使加工的質(zhì)量和效率得到大大提高，能符合機(jī)械制造中的低投資、大批量和多品種的基本要求。

　　(2)干加工機(jī)床 　　當(dāng)機(jī)床進(jìn)行干切削加工時(shí)，將會(huì)有很多切削熱生成，這會(huì)直接影響到加工的精度和機(jī)床的外形，所以，選擇了科學(xué)合理的加工手段的機(jī)床就可以消除機(jī)床的熱變形，進(jìn)而確保機(jī)械產(chǎn)品的精確度。其中，對(duì)這種類型的機(jī)床有著幾個(gè)要求：第一，在進(jìn)行機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要徹底的熱對(duì)稱，且還需同時(shí)配備冷卻系統(tǒng)和熱循環(huán)系統(tǒng);第二，要使排屑順暢，在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)，盡可能地使機(jī)床呈V字形、傾斜式或軸式，并且在底座的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到鐵屑是否能順利排出;第三，在進(jìn)行床身的蓋板設(shè)計(jì)時(shí)，就能使用雙層壁結(jié)構(gòu)能起到隔熱的效果。

　　2、低碳切削加工工藝

　　(1)高速干切削加工工藝

　　高速干切削可以使加工速度提高、加工時(shí)間縮短，并能將在切削時(shí)產(chǎn)生的大部分的熱量帶走，有助于減少使用切削液。其次，這還可以使機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量和加工精度得到有效提高，減少甚至消除了磨削的現(xiàn)象發(fā)生。該切削工藝具有高加工質(zhì)量、高生產(chǎn)效率以及對(duì)環(huán)境無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，有著較大的發(fā)展空間，這是未來(lái)機(jī)床切削工藝的必然發(fā)展趨勢(shì)，逐步推動(dòng)著低碳工藝的發(fā)展。

　　(2)風(fēng)冷卻切削工藝

　　把供給的空氣經(jīng)過(guò)除濕器將水分除干后，再接著進(jìn)入到冷卻器中，直到溫度最終到達(dá)零下30℃，最后通過(guò)絕熱管從封嘴處把冷風(fēng)傳入到切削位置處。該切削工藝能使切削的溫度有效地降低，還能使刀具的使用周期和耐磨性有效提升，不僅僅能提高機(jī)械產(chǎn)品的表面加工質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)零排放，對(duì)環(huán)境的保護(hù)十分有利。

　　(3)優(yōu)質(zhì)表面清潔技術(shù)

　　隨著機(jī)械產(chǎn)品的用途更加廣泛，對(duì)產(chǎn)品表面的耐磨性提出了愈來(lái)愈高的要求，其優(yōu)質(zhì)的表面清潔技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，即自泳涂裝。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：是一個(gè)水分散體系，不含有任何有機(jī)溶劑，節(jié)約材料、能源，均勻涂膜，有較強(qiáng)的耐腐蝕性等。該工藝屬于綠色生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境沒有任何污染，目前，它應(yīng)用得十分廣泛，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　(4)先進(jìn)的刀具技術(shù)

　　要使切削工藝技術(shù)能提高，首先就必要提高刀具技術(shù)，這就涉及到了刀具的結(jié)構(gòu)和刀具的材料等技術(shù)，這能分別提高產(chǎn)品的加工精度和刀具的使用性能，在設(shè)計(jì)刀具的結(jié)構(gòu)和集合參數(shù)過(guò)程中，還要充分考慮到在切削過(guò)程中對(duì)排屑和斷屑的基本要求，如今，刀具三維曲面斷屑槽研究和設(shè)計(jì)制造技術(shù)比較成熟，可以有效地控制切屑的流動(dòng)方向和切屑的折斷能力。

　　四、總結(jié)

　　發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是全人類的共同愿望，能源問題是21世紀(jì)的主要問題，各種能源問題和環(huán)境問題的頻發(fā)不斷刺激著人們的神經(jīng)，讓人們深刻地認(rèn)識(shí)到低碳技術(shù)的重要性。雖然機(jī)械制造行業(yè)在我國(guó)蓬勃發(fā)展，其生產(chǎn)總值不斷攀升，但是低碳技術(shù)的應(yīng)用卻十分混亂，一方面由于我國(guó)監(jiān)管部門的監(jiān)管力度不足，另一方面由于我國(guó)的整體科技水平低下。因此，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度和研發(fā)力度，確保低碳制造理論與技術(shù)能有效地運(yùn)用到機(jī)械制造中。

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