機械制造論文

　　機械制造論文篇2

　　談機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)

　　摘要：近幾年來，我國的機械制造行業(yè)增長迅速，為國民經(jīng)濟的增長作出了巨大的貢獻。但是，在取得了一系列顯著的成果的同時，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，人們開始意識到了實現(xiàn)環(huán)境友好型社會的重要性，因此，低碳制造的基本理論與技術(shù)在機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)濟是一個國際話題，它涉及到了生活中的方方面面，需要全球的共同努力。本文簡述了機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)在機械制造中運用的必要性及具體內(nèi)容

　　1、低碳技術(shù)的必要性

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

　　隨著全球范圍內(nèi)的環(huán)保意識不斷加強，一系列有關(guān)環(huán)境保護的協(xié)議都相繼頒布，其中二氧化碳的排放問題尤為突出。我國也會一個資源貧國，即使有的機械產(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，實現(xiàn)資源的最大利用化。低碳技術(shù)在機械制造中的大力推廣，能實現(xiàn)能耗低、排放低、污染低的目標，這也是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的必然趨勢。因此，我國的機械制造企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身的實際生產(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)在機械制造中的具體內(nèi)容

　　低碳制造理論與技術(shù)滲透到機械制造加工的每一個環(huán)節(jié)中，主要包括材料利用、制造生產(chǎn)和運輸?shù)?。在機械產(chǎn)品的每一個制作環(huán)節(jié)中，都應(yīng)該嚴格執(zhí)行節(jié)能、降耗、減排，實現(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、低碳加工、處理廢棄物、利用綠色能源等。只要嚴把每一個關(guān)口，才能真正地實現(xiàn)機械制造的低碳生產(chǎn)。

　　二、在機械制造過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)要付諸于機械制造的實踐中，再通過驗證才能證明其的實用性?，F(xiàn)總結(jié)成以下三個方面：

　　1、模塊化設(shè)計

　　機械制造中，模塊化的設(shè)計是一種比較前沿、先進的方法，按照機械產(chǎn)品不同的功能能把系統(tǒng)分成多個存在差異的模塊，再將這些小的模塊漸漸優(yōu)化，并進行合理的整合搭配，最終就能得到規(guī)格和品種都各不相同的產(chǎn)品。如果用一個統(tǒng)一的標準來衡量機械產(chǎn)品每一個結(jié)構(gòu)單元，這就會導(dǎo)致能源和機械資源的大量浪費，對于機械的維護和運行也會造成嚴重的阻礙。因此，機械工程師應(yīng)該根據(jù)機械產(chǎn)品中的每個結(jié)構(gòu)的不同功能合理地劃分成若干個模塊，并分配各自的任務(wù)和職責，然后再對每一個模塊合理正確的評估，全面了解機械制造過程中的資源和能源的消耗情況，并制定相應(yīng)的控制措施來降低能耗。此外，還要重點審查機械制造中的低碳制造基本理論與技術(shù)的實際運用，總結(jié)歸納出一些實際經(jīng)驗，為后續(xù)的低碳制造理論與技術(shù)的打下堅實的基礎(chǔ)，及時做好低碳技術(shù)的調(diào)整和改革。

　　2、生態(tài)化設(shè)計

　　我國在建設(shè)生態(tài)文明時，提出應(yīng)當將社會文明、精神文明以及物質(zhì)文明等三個方面共同建設(shè)、和諧發(fā)展，因此，大部分的機械制造單位就開始著手于轉(zhuǎn)變機械產(chǎn)品的生產(chǎn)理念，由最初的盲目開拓新的機械制造項目和追求機械生產(chǎn)總值轉(zhuǎn)變成在制造機械產(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，注重對生態(tài)環(huán)境的有利保護，引入先進的低碳制造理論與技術(shù)，降低能耗，這樣既能提高機械制造的生產(chǎn)成本，又能實現(xiàn)環(huán)境友好型社會和科學(xué)發(fā)展觀的目標。在此背景的驅(qū)動下，生態(tài)化設(shè)計的理念就迅速問世，它不但可以滿足消費者對機械產(chǎn)品在使用性能方面的要求，還能保護生態(tài)環(huán)境，使得多方面的利益共同發(fā)展。一般來說，在進行機械產(chǎn)品的制造時，難免會有一些廢氣、廢渣和廢水等污染物的排放，這種工業(yè)“三廢”的肆意排放將會嚴重的破壞生物的多樣性和生態(tài)平衡。但是，機械產(chǎn)品生態(tài)化設(shè)計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)濟效益好的特點，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)計機械產(chǎn)品時，要努力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，要實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用和循環(huán)利用，盡最大可能地減少資源的浪費，以實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的最大化。

　　3、輕量化設(shè)計

　　輕量化設(shè)計包括了對機械產(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)點就是能夠減少資源和原材料在實際的生產(chǎn)過程中的碳排放量，同時還能有效降低機械生產(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：德國奧迪汽車公司在生產(chǎn)新型汽車過程中，充分采用新工藝、新技術(shù)，同時將鋼材的強度和鋁合金材料的輕質(zhì)的各自優(yōu)勢結(jié)合起來，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效益和經(jīng)濟效益。

　　三、機械制造中的低碳工藝技術(shù)

　　近幾年來，我國的機械制造業(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)帶了擔憂和困擾，為了貫徹可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀，機械加工企業(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。筆者結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，歸納總結(jié)出下述幾點低碳加工工藝技術(shù)：

　　1、低碳機床加工工藝

　　(1)高速復(fù)合機床加工工藝

　　因為當機床在工作時，其進給速度和切削速度都非常快，而且換刀的時間也比較短，這就能同時符合低碳化、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)干加工機床 　　當機床進行干切削加工時，將會有很多切削熱生成，這會直接影響到加工的精度和機床的外形，所以，選擇了科學(xué)合理的加工手段的機床就可以消除機床的熱變形，進而確保機械產(chǎn)品的精確度。其中，對這種類型的機床有著幾個要求：第一，在進行機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須要徹底的熱對稱，且還需同時配備冷卻系統(tǒng)和熱循環(huán)系統(tǒng);第二，要使排屑順暢，在設(shè)計機床時，盡可能地使機床呈V字形、傾斜式或軸式，并且在底座的設(shè)計時，要充分考慮到鐵屑是否能順利排出;第三，在進行床身的蓋板設(shè)計時，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、加工時間縮短，并能將在切削時產(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)效率以及對環(huán)境無污染的優(yōu)點，有著較大的發(fā)展空間，這是未來機床切削工藝的必然發(fā)展趨勢，逐步推動著低碳工藝的發(fā)展。

　　(2)風冷卻切削工藝

　　把供給的空氣經(jīng)過除濕器將水分除干后，再接著進入到冷卻器中，直到溫度最終到達零下30℃，最后通過絕熱管從封嘴處把冷風傳入到切削位置處。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，不僅僅能提高機械產(chǎn)品的表面加工質(zhì)量，還能實現(xiàn)零排放，對環(huán)境的保護十分有利。

　　(3)優(yōu)質(zhì)表面清潔技術(shù)

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

　　(4)先進的刀具技術(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)計刀具的結(jié)構(gòu)和集合參數(shù)過程中，還要充分考慮到在切削過程中對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)計制造技術(shù)比較成熟，可以有效地控制切屑的流動方向和切屑的折斷能力。

　　四、總結(jié)

　　發(fā)展低碳經(jīng)濟是全人類的共同愿望，能源問題是21世紀的主要問題，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)，讓人們深刻地認識到低碳技術(shù)的重要性。雖然機械制造行業(yè)在我國蓬勃發(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，一方面由于我國監(jiān)管部門的監(jiān)管力度不足，另一方面由于我國的整體科技水平低下。因此，我國應(yīng)加強監(jiān)管力度和研發(fā)力度，確保低碳制造理論與技術(shù)能有效地運用到機械制造中。

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