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機(jī)械制造論文(2)

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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(wèn)題,隨著科學(xué)發(fā)展觀(guān)和可持續(xù)發(fā)展觀(guān)的提出,人們開(kāi)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(huà)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(wèn)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(wèn)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(kāi)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)?。在機(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(kāi)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(kāi)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(guān)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(wèn)世,它不但可以滿(mǎn)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(chē)公司在生產(chǎn)新型汽車(chē)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?xún)?yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),這樣就大大減輕了汽車(chē)的自身重量,還能降低汽車(chē)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(yōu)和困擾,為了貫徹可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀(guān),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???,而且換刀的時(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(lèi)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(chēng),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(méi)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(lèi)的共同愿望,能源問(wèn)題是21世紀(jì)的主要問(wèn)題,各種能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)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(mén)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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