机械制造理论范文

机械制造理论范文第1篇

1.1低碳制造理论的含义及其技术内涵

本质上，低碳制造是以对各种资源最大化的利用与能源最小化消耗综合考虑为前提的一种现代制造模式；它是将实现低碳生产，并确保机械生产与保护生态环境相统一作为目的的。为了达到这个目的，在整个生产的过程中，每个生产环节，特别是资源利用、物流运输、生产制造以及机械生产的各个阶段，都必须采取行之有效的策略尽可能地提高资源利用率及强化节能减排。低碳机械制造技术是在传统的机械制造技术上发展而来的。同时，它又将节能、降耗以及环保观念有机结合起来。低碳机械制造技术的出现，对于整个机械制造行业而言，有着重要的意义，起到了改进和优化机械制造的作用。经过近几年的发展，低碳制造技术已取得了一定的成就，其本身的内涵也越来越丰富。目前，低碳制造技术的内涵主要包括以下几个方面：

1.1.1清洁能源技术的应用

目前，清洁能源的利用技术主要包括太阳能技术、沼气能技术、风能技术、水能技术、生物质技术以及潮汐发电技术等。这些技术的利用，不仅减少了以石油、煤炭为主的传统能源的消耗，而且也大大降低了污染的排放量，保护了生态环境。

1.1.2低碳制造设计技术

低碳制造设计技术是以具体生产流程、模型的设计以及方法作为着眼点的，它包含了多个领域。目前，低碳制造设计技术主要包括以下几个方面：低碳制造的设计原则与方法，低碳制造设计的评价基础与流程、低碳制造设计的标准、低碳制造设计的优化模型以及低碳制造设计的数据库等。

1.1.3低碳制造技术

对于发展低碳生产战略而言，低碳制造技术是其关键所在。究其原因，主要是低碳制造技术是针对实际机械生产过程的。目前，低碳制造主要包括的工艺主要有制造工艺低碳化、制造过程中的低碳技术以及车间低碳技术优化等。具体而言，低碳制造技术主要表现为对废弃物的处理和循环利用，其大致由污水、废气以及报废产品等处理技术组成。

1.1.4碳汇技术

所谓“碳汇技术”是指通过碳捕捉技术将大气层中的有关产业所生产的二氧化碳分离出来，并借助相关碳储存手段将其封存到与大气相隔绝的地方的一种技术。目前，我国的碳捕捉技术相对而言较为成熟，但碳储存技术还需要对其进行进一步的研究。碳汇技术主要由两部分组成，即煤炭的捕获技术和煤炭的掩埋技术。

1.2低碳机械制造体系

低碳机械加工制造可以被看成是从系统资源和生产过程中释放浓度较低的二氧化碳的过程。目前，在生产制造、资源利用、物流运输以及产品使用或报废等领域，低碳制造均有涉及。在实际生产过程中，通过采取有效方法提高资源的利用率，并在物流运输、生产制造等环节中强化节能减排，以此来达到最终目标———低碳。低碳制造的综合评估标准指标有三个，即资源的利用率、能源的消耗和碳排放量。低碳制造技术的内容较为丰富，其评价模型主要由低碳设计技术、低碳设计的方法与原则、低碳评价数据库以及低碳技术的评价方案共同构成。低碳制造的体系结构主要由三个方面的内容构成，即产品低碳设计、生产过程低碳化和低碳能源与原材料的开发。其中，低碳产品设计由轻量化设计、模块化设计和生态化设计这三个方面构成，低碳生产过程由加工设备、加工工艺和生产管理这三个方面构成，而低碳资源与原材料开发则由原材料和能源这两个方面构成。

2低碳制造理论

在机械造行业中的技术应用一般情况下，机械产品设计是以实现经济效益的最大化并使产品的功能、性能及质量得以保证来作为设计目标的。但是，随着人们的环境保护意识和资源节约意识的不断提高，对机械产品提出了更高层次的要求。因此，对机械产品进行设计时，还必须尽可能地符合“低碳”的标准。加之，对于降低能源消耗而言，机械产品设计起到了关键性的作用。故而，分析和探讨低碳制造理论中的产品低碳设计，对于降低能源消耗与提高能源利用率和找出环境影响因素与保护生态环境方面而言，有着非常重大的意义。而要想充分发挥低碳机械制造技术应用的作用，就必须将其不断应用到实践中去。同时，只有在实践中，低碳制造技术才能够得到进一步的发展和完善，以此来提高资源的利用率和加强节能减排，从而减少对能源的消耗和环境的污染，进而实现经济的可持续发展。下面，本文主要对产品低碳设计中的三个方面在实践中的应用进行具体的分析：

2.1轻量化设计

轻量化设计是一种将产品的重量、成本、性能以及配套设备等要素综合考虑的优化设计方法。目前，轻量化设计已被广泛应用到机械、船舶、火车、军事及汽车等领域，尤其是在机械产品的设计中应用最为广泛。究其原因，主要是轻量化设计具有无可比拟的优势。其优势具体表现为以下几点：一是，能够减少原材料和产品加工、安装、运输、调试以及产品运行使用过程中的能源消耗，从而有利于提高资源的利用率；二是，能够降低能源资源与原材料在生产过程中所产生的碳排放量和产品在运行使用过程中所产生的污染物排放量，从而有利于生态环境的保护；三是，能够降低噪声，从而极大地减少了噪声污染。同时，在对产品进行轻量化设计时，应注意保证机械产品使用的可靠性和性能。例如，德国汽车厂商奥迪公司于2007年推出的新一代奥迪TT跑车就很好地体现了轻量化设计的优点。在生产这款跑车时，该公司充分应用了新工艺与技术，将钢材的强度与轻质铝合金材料的优点很好地结合起来，从而使得这两种材料的优势均得以充分发挥出来。这不仅大大减轻了车体的重量，而且也提高了公司的经济效益。同时，这还大大减少了跑车在使用过程中所产生的尾气排放量，并有助于能源的节省，带来了较好的环境效益。

2.2模块化设计

机械产品的模块化设计是一种较为先进的机械产品设计方法。先根据功能的不同，我们可以将整个模块化设计系统分为若干个不同的模块。然后再根据具体的实际情况和机械产品设计的需要，通过对不同模块进行优化组合或整合而获得不同品种或规格的机械产品。目前，随着“低碳时代”的到来，机械产品的模块化设计已被广泛应用到机械、军事、电子、航空及航天等领域。之所以要对机械产品各功能单元进行模块划分，其主要原因是因机械产品存在大量的非功能性单元而造成机械资源、能源的大量浪费和产品在实际使用过程中的不便。这不仅对机械的运行和维护造成严重的影响，而且也阻碍了经济的可持续发展。加之，当前很难用一个固定的标准来对机械制造产品中的非功能单位进行衡量。因此，必须对机械产品中的每个功能性单元进行模块化划分，并以评估划分后模块的方式来实现降低能源消耗与资源消耗的目的，从而最终达到在保证设备功能性能和可靠性的基础上实现能源、资源节约的最大化。此外，要想使低碳生产技术得以更新和发展，还必须对企业应用低碳制造技术后的成效进行检查和验收。例如：德国Index公司所开发的复合型生产加工机械设备，通过将不同的模块进行优化组合，完成了钻削、车削、磨削、滚齿、激光热处理以及铣削等多种工序，从而使得复杂零件的全部加工得以实现。由此可知，采用模块化系列产品设计方案，能够实现一机代替多机，大大减少了生产过程中机床的数量，从而大大减少了生产的成本和能源、资源的消耗，取得了较好的经济效益。同时，这也完成了完整的低碳生产流程，实现了低碳化，取得了较好的环境效益。

2.3生态化的设计

生态化设计是指在保证机械产品使用功能性能和可靠性的基础上，最大化地减少能源、资源消耗或浪费以及对生态环境的破坏的一种优化设计方式。目前，生态化设计所涉及的领域相当广泛，基本上涉及了所有的行业和产业，如机械、交通、能源、化工、资源、电子以及建筑等行业。在机械产品设计过程中，在对材料进行选择时应对以下两点内容进行考虑：一是，优先选择可再生、可循环利用以及可生物降解且以节约能源、资源和绿色环保为前提的材料，以此来提高能源、资源的利用效率；二是，尽可能地避免选用污染多、有毒、有害、有辐射特性以及能耗高的材料，以此来保护生态环境。一般情况下，机械制造在生产的过程中必然会产生大量的废气、废水以及废渣等污染物。这不仅对生态环境造成较大的破坏，而且还严重危害到操作者的身体健康。因此，机械制造企业应尽可能地将生态设计应用到产品设计中去，并选用环境污染少、经济效益好、能源利用率与生产效率高以及科技含量高的新工艺和新技术。加之，废品回收对于节约资源和环境保护而言，具有重要的意义。故而，在对机械产品进行设计时，还必须充分考虑产品报废后的回收与再利用问题，以此来实现能源、资源的可重复利用，从而最终实现经济的可持续发展。

3结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展，能源供需矛盾日益突出的同时，生态环境也遭受到了前所未有的破坏。因此，在机械制造行业提倡和推行低碳制造技术，有着非常重要的意义。为了真正地落实低碳制造的目标，机械制造行业必须以低碳制造理论取代传统的机械制造理论，并采取行之有效的策略进行低碳改进。同时，这还需要进一步对机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用进行探讨。

机械制造理论范文第2篇

关键词：机械制造；低碳制造；模块化设计；生态化设计

随着社会的不断发展，我国经济水平逐渐提高，机械制造业发展迅速，并取得了较好的成绩。然而，在机械制造行业的发展过程中，常常因为多种原因导致发展过程中存在着很多问题，这给机械制造行业的发展造成了很大的影响。另外，在这个低碳的时代，低碳制造生产理念已经成为机械制造生产行业未来发展的必然趋势。因此，在机械制造行业发展的过程中，应该明确低碳制造理论，并将现有的机械制造生产模式创新、完善。只有这样，才能满足现代化社会发展的需求，促进机械制造行业快速发展。

1低碳制造理论与技术发展现状及重要性

随着社会的不断发展，我国经济水平逐渐提高，各个领域发展迅速，在发展过程中已经取得了较好的成绩。但是在各个领域发展的同时，自然生态环境遭受破坏，自然能源紧缺，这给社会的发展造成了很大的影响。要想根本上解决这些问题，实现绿色、环保、健康、可持续发展的自然生态环境，就应该将各个领域现有的制造生产理念创新、完善，加强对高能耗、高污染的控制，减少污染物的排放。只有这样，才能保护自然生态环境。机械制造生产行业也不例外。低碳制造理论在机械制造生产行业中的应用可以有效缓解社会自然资源的紧缺状况，将自然能源合理利用，实现机械制造行业的健康、可持续发展。低碳制造理论的应用还可以有效缓解社会能源危机，保护自然生态环境，为人们营造健康、舒适的生存环境。

2低碳制造理论概述

低碳制造理论主要是将一些社会自然资源进行合理利用、制造、生产。这种理论可以有效提升资源的生产率与利用率，减少有害物质的排放，从而实现低碳、节能、环保。低碳制造理论可以有效地对自然资源进行合理利用，减少碳排放量，并做好能源损耗的评估工作。只有这样，才能保护自然生态环境。低碳制造理论的内容非常丰富，其中包括低碳设计、低碳评价等，可以在各个领域中广泛应用，从而实现低碳、节能、环保的生产制造。

3低碳制造理论在机械制造中的应用

随着社会的不断发展，人们的生活质量逐渐提升，环保意识越来越强，因此，机械制造行业在发展过程中应该将现有的生产制造理念创新、完善，并加强对低碳制造理论的应用。只有这样，才能减少能源的损耗，保护自然生态环境。而低碳制造理论在机械制造生产中的应用还可以有效地提升产品的质量与效率，减少有害物质的排放，保护自然生态环境。

3.1轻量化设计

低碳制造理论在机械制造生产轻量化设计中的应用可以有效保证产品原有性能，减轻产品质量，满足现代人们的使用需求。轻量化设计主要以综合质量设计、配套装备设计、成本性能设计等理念为基础进行机械产品优化设计，在实际生产制造过程中可以有效减少能源的损耗，做好原材料碳能量的排放，提高资源的使用率，保证产品质量。另外，轻量化设计理念在机械生产制造中的应用还可以有效减少汽车在排放运输过程中所产生的污染物的排放，从而保护自然生态环境，为人们营造健康、舒适的生存环境。比如，奥迪公司在进行机械生产过程中，主要结合铝的轻质和钢的强度进行产品设计。只有这样，才能减轻车身质量，从而减少汽车尾气的排放。

3.2模块化设计

模块化设计可以有效地将各功能模块进行优化，从而满足机械产品在各个领域的使用需求。另外，在对机械产品进行设计的过程中，还可以以模块化的产品设计方法为前提，将现有的设计方案创新、完善，实现绿色、环保的低碳机械产品设计。模块化设计主要以机械产品核心性能为基础进行设计，并将不同系统中的不同功能程序体现出来。现阶段，在对机械产品进行设计的过程中，还要实现机械产品的多功能单元设计，做好多功能单元的横梁工作，从而减少自然能源的损耗，提升产品的利用价值。再者，在机械产品设计的过程中，还可以根据不同机械产品的种类进行模块划分，做好模块的检测工作，找出设计中存在的不足，并为其制订有效的解决对策，从而保证机械产品的质量。

3.3生态化设计

在对产品进行生态化设计的过程中，可以根据产品的使用范围进行合理设计，并合理利用自然资源，保证机械制造产品的设计工作可以顺利进行下去。在产品设计工程中，还要做好可再生材料的选择工作，保证材料可以被合理利用，从而减少对自然生态环境的污染。另外，在产品设计过程中，还要做好产品后分解、翻新的设计工作。只有这样，才能减少能源的损耗，保护自然生态环境。

4总结

低碳制造理论在机械制造中的应用可以有效实现资源节约型和环境友好型社会的建设，从而保护自然生态环境，促进机械制造行业快速发展。笔者主要对机械制造中低碳制造理论与技术进行了研究。本文还存在一定的不足，希望我国专业技术人员加强对这方面的研究。

参考文献

［1］陈刚.机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2015（03）.

［2］杜彦斌.工程案例在“机械制造技术基础”课程教学中的应用［J］.重庆工商大学学报（自然科学版），2014（06）.

［3］王丰奕，杨玮.机械制造中的低碳制造理论与技术［J］.河南科技，2014（14）.

［4］王元芳，纪涛，程守宝，等.机械制造中的低碳制造理论与技术［J］.中国新通信，2016（09）.

［5］卢天毅.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨［J/OL］.当代教育实践与教学研究，2017（02）.

机械制造理论范文第3篇

【关键词】机械制造；低碳制造理论；技术应用

一、机械制造业中的低碳制造理论与技术概述

低碳制造，顾名思义就是要降低产值消耗，节能减排，最终达到低碳的目的。它是一种需要综合考虑机械生产过程中的碳排放和资源消耗的现代生产模式，贯穿于机械制造业的生产全过程，关系到生产制造、资源利用、产品生产、物流运输等方方面面，涉及碳排放量、原料开发、能耗和资源利用的问题。其也是衡量能源和资源利用效率的标尺，是评价碳排放结果对于环境是否造成污染的有力工具。低碳制造技术蕴含的内容丰富，其中最主要的内容就是设计技术，在这个设计的过程中，需要遵循低碳设计原则和方法，参考低碳评价的数据资源，在利用先进的设备基础上，优化制造工艺，整合零部件的再造和生产管理，重视资源的循环重复利用，以及废旧物品的处理技术等，利用新能源，关注低碳能源开发，综合调度优化，达到节能减排的目的。

二、机械制造业中的低碳制造理论与技术重要性分析

就目前情况而言，我国的机械制造业虽然取得了一定的成就，规模和产值都很可观的，但是还是有一些问题，存在部分耗能高、节能减排技术较低、能源资源浪费等情况，在低碳制造方面的研究较少，应用推广相对薄弱，低碳制造技术落后，其中涉及到的生产、管理等体系更新较慢，产能消耗较大，导致生产成本增加。因此，发展低碳制造，就要从根本上着手发展低碳制造，提升技术，改进精细加工环节，将低碳理念贯穿于整个机械制造的全过程，节能减排，以增强效率，使得资源得到合理化利用。此外，发展低碳制造，是顺应国家节能减排的最新发展要求的需要，是进一步推进全面可持续发展的必然选择。通过低碳技术的推广和普及应用，有利于改进机械制造业的发展模式，直接推动其创新发展，有利于降低环境污染，减少工业排放和能源消耗，最终有利于我国产业结构的资源优化和升级，从而进一步的促进经济社会的发展。

三、机械制造业中的低碳制造技术应用探究

针对机械制造中的低碳制造理论，要想发展低碳制造技术，需要在设计方法上下功夫，理论联系实际，本文就提出了如下建设性的意见，来进一步提高低碳制造技术。

（一）机械制造中各环节低碳制造理念贯彻

在机械制造过程中，要将低碳制造理论贯穿到各个环节中，比如，资源利用环节，促使已有的资源得到优化利用，为实现低碳制造提供有利的保障。就低碳制造模式而言，属于一种综合型评估形式，全面、客观地评价能源消耗量、资源利用率。就低碳制造技术而言，常见的技术特别多，特别是低碳设计技术在制造领域中的应用非常广泛，已有合理化的评价模型，制定了合理化的低碳数据库评估方案等。

（二）模块化设计

可以说在机械制造过程中，产品的模块化设计技术是机械制造中比较先进和重要的一种低碳制造技术。在产品制造中，要根据制造产品的品类、规格进行比较系统的划分，区分功能性和非功能性单元，根据产品的不同规模和功能划分成不同模块，根据不同需求制造差异化的衡量标准，如此有利于避免机械运行的不便和资源浪费。

（三）轻量化设计

在机械制造中的低碳制造中，轻量化设计是一门综合性比较强的设计技术，它涵盖的要素众多，主要涉及产品的性能、成本、重量和相关的配套设备等等因素，意义重大。实行轻量化设计有利于降低产品在生产、加工、运输等方面的能耗，有利于保护生态环境。具体来说，机械制造的轻量化设计，有助于减少机械制造过程中能源的消耗，降低碳排放量。以德国保时捷汽车公司为例，在新设计保时捷911这款跑车过程中，就巧妙地利用了轻量化设计原理，借助对应的新技术有效结合钢、铝合金，设计出的跑车具有较好的硬度，还减轻了跑车自身的重量，提高了行驶速度，跑车排放的尾气也得以减少，极大地提高了能源利用率，对环境的污染也比较小。其次，有利于减少产品在生产过程中的污染物的排放，减低机械制造生产过程的噪音污染，从而提高资源的利用率。此外，机械制造的能源可以运用燃气、太阳能等新能源代替传统能源，采用轻质、绿色环保、节能降耗、对环境污染少的原材料，结合生产产品的不同特性和新技术，以降低生产成本，减少能耗，以增加产品的使用性能和可靠性，从而使得资源优势得到最大发挥。

（四）生态化设计

众所周知，机械制造过程中会排放不同种类的污染物，不管是废水、废气还是废渣，多少都会对生态环境造成不同程度的污染和危害。因此，从生态角度来说，实行低碳的机械制造有利于保护环境和降低生态破坏。低碳制造在完全满足机械产品的性能和质量的基础上，要尽可能地减少生产对于原材料和能源的消耗。由此可见，在低碳制造中，应当尽力实行生态设计，从保护生态环境角度出发，采用低碳手段改进传统的机械制造业，x择生产效率和科技含量高的技术，选用排放污染物较少的原材料。同时，还需要注重废弃物和资源的循环利用，利用先进的管理经验和技术重复使用和高效利用资源，最终达到减少生产投入、提高经济效益、保护生态环境的目标。

（五）高速切削技术地应用

就高速切削技术而言，在进一步提高设备转速的基础上，提高设备切削系统工作效率，使其工作频率和机床低价固有频率分开，不要处于统一的网络体系中，有效解决加工硬化等问题。在高速切削技术作用下，能够进一步降低加工表面的粗糙度，提高加工表面的整体质量。更为重要的是，可以加工钢铁件，其硬度为HRC45―65，能够减少该类型钢铁件在放电加工、磨削加工方面的工作量，简化工作流程，提高工工作效率，减少耗损，减少生产成本。

四、结束语

综上所述，在机械制造过程中，生产企业要把经济、生态效益二者放在同等重要的位置，不能以牺牲周围环境为代价获取更多的经济利润，要优化利用低碳制造理论技术，提高各方面资源利用率，降低能耗、耗损，能够和自然环境和谐相处。以此，促使机械制造业顺利实现经济转型，走上资源节约型、环境友好型道路，走上健康持续发展的道路，拥有更加广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 陈刚. 机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨[J]. 中小企业管理与科技旬刊， 2015（9）：296-297.

[2] 李大涌. 机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J]. 黑龙江科技信息， 2014（17）：41-41.

[3] 王琴， 王天宇. 机械制造中的低碳制造理论与技术[J]. 农家科技旬刊， 2014（11）.

机械制造理论范文第4篇

关键词：机械制造；低碳制造理论；技术

机械制造行业在发展的过程中，规模越来越大，这一行业在发展的过程中，产值出现了较大的突破，但是也造成了一定环境污染问题，为了实现可持续发展，企业的管理者一定要引进低碳环保的理念，要增强员工的环境保护意识，还要积极引进先进的环保技术，对低碳制造技术体系进行完善。低碳制造理论具有先进性，也是未来机械制造行业发展的重要指导理论，其应用的范围将越来越大，也将为环境保护作出更大的贡献。

1机械制造中应用低碳制造理论以及技术的必要性

随着经济的不断发展，社会中环境污染问题也越来越严重，这主要是因为很多人缺乏环保意识，在生产制造的过程中，没有做好污水排放以及治理工作，存在随意排放污水等问题，这严重影响着周围居民的身体健康，我国机械制造行业在发展的过程中，采用的粗放的管理形式，在低碳制造理论的影响下，该行业逐渐向集约化形式进行了转变，这符合我国对机械制造行业节能减排的要求。我国加入WTO后，与联合国签订了《京都协议》，对温室气体的排放必须进行控制，所以，在机械制造行业中，引进了较多的低碳环保技术，企业的技术人员必须对制造加工技术进行创新，还要落实低碳环保的标准，做到低排放、低能耗、低污染的工作模式。低碳机械加工制造是实现可持续发展的重要举措，其可以实现机械行业发展形式的转变，也可以实现产业结构的优化，具有较多的优点。

2机械制造中的低碳制造技术

低碳制造是指在机械生产的过程中，采用特殊的生产步骤，这一过程实现了对资源的最大化利用，而且降低了对污染物的排放。在对机械产品进行加工制造时，在多个生产阶段都需要实现节能减排，要提高资源的利用率，要为低碳环保做出努力。低碳是对能源利用以及消耗情况的评估，其可以改善当前资源环保污染严重的现状，是当前机械制造行业主要的工作模式之一，在制造的过程中，其需要了利用较多的低碳技术，只有建立低碳设计评价模型，制定科学、有效的低碳方法，才能设计出合理的低碳机械设计评估方案。碳汇技术是由碳捕获技术以及碳掩埋技术组合形成的，利用这项技术，可以实现机械设备的低碳节能生产，其在车间布置中有着广泛的应用，而且可以加强对资源的循环利用，这项技术可以收集废弃的资源，还在污水处理中发挥着重要作用，通过技术改良，可以对废弃物进行合理的利用。另外，很多机械制造单位还利用了新能源，通过利用风能、水能以及沼气，可以提供制造加工所需要的动能，这类能源属于清洁能源，而且具有可再生性，不会产生二氧化碳等温室气体，所以，是今后机械制造行业发展中主要开发的能源，必须大力研究与开发。

3机械制造中的低碳制造的技术应用

3．1模块化设计

机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法，根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块，模块会逐步优化，并加以整合，最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元，能造成机械资源、能源的耗费，更不利于机械的运行和维护。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务，通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能，并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何，才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子，德国Index技术企业研发的复合型加工设备，经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成，利用模块化设计这一应用设计方案，对全部零件的完整加工，切实提高了能源设备的利用率，大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目，简化了生产流程，降低了各项能源的耗费。

3．2生态化设计

当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针，一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时，考虑资源与环境的成本，降低环境的负载压力，重视统筹对生态环境的保护，以实际行动做到既保持机械制造的经济产值，又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下，生态化设计应运而生，它不仅保证了产品的使用功能，而且促进了生态效益的提高。通常意义而言，机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放，工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性，基于此，机械制造企业不失时机地开展产品的生态设计，利用科技含量高、经济效益好、能源利用效率高、污染环境少的新技术产品。

3．3轻量化设计

之所以要对机械进行轻量化设计，主要是为了能够降低机械的自重，但同时又能够保证机械自身的性能。也就是说，要在保证机械每个生产要素都能够正常运行的基础上，优化机械设计，使其重量减轻。这样不但能够减少机械制造过程中使用的材料和资源，还可以使其在生产中减少碳排放量，降低各种能耗，提高机械使用的综合效益。例如在某机械的生产中，就利用各种新材料，采用新技术，利用轻质的铝合金材料代替钢铁材料，在保证材料强度的基础上减小了机械的重量，这样不但降低了机械的油耗，减少了尾气排放量，还会带来较为可观的节省成本效益。

4结语

机械制造加工是社会产业的重要组成，机械制造行业的发展为人们设计出了较多的具有便利性的产品，其改善了人们的生活，但是这一行业在发展的过程中，由于不重视环境保护，所以，造成了较多的环境污染问题，这威胁着人类的健康。比如在排放污水的过程中，由于没有对污水进行处理，存在随意排放的问题，可能会污染地下水，会对周围环境造成破坏，不利于实现机械制造加工的可持续发展。进入21世纪后，我国出现了能源紧缺的现状，而且大气污染比较严重，只有在机械制造中引起低碳环保的理念，才能改善这一环境问题。

作者:付正森 单位:西南交通大学希望学院

参考文献:

［1］周志勇，仲国庆．低碳时代森林生态学的教学新思维［J］．中国科教创新导刊，2010(25)．

［2］梅志敏，张融，熊晴，胡海峰，臧鹏．机械产品制造过程低碳化转型的分析与研究［J］．机械制造与自动化，2012(02)．

机械制造理论范文第5篇

关键词：机械制造；低碳；制造理论；技术

引言

由于社会快速发展，以往为了发展国家经济，大量开采资源和能源，导致严重破坏能源资源，出现生态环境破坏等问题，现阶段已经具备比较先进的低碳理论，为了健康持续发展国家经济，需要不断研究低碳理论和技术。

1低碳制造理论的基本概述

1.1低碳制造理论技术内涵

从本质上来说，低碳制造技术就是以最大化利用资源以及最小消耗能源为依据的现代制造方式，可以进行低碳生产，并且保证能够达到相互统一保护生态环境和机械生产的作用，实际生产过程中，为了满足以上目标需要在每个生产环节中都采取有效的措施，尤其是生产制造、物流运输、机械生产以及资源利用等阶段，以便于能够达到增加节能减排作用，提高资源利用率。在传统机械制造技术中逐渐发展形成低碳机械制造技术，此外还可以有机结合制造技术、环保观念、降耗技术、节能技术等，建立低碳制造技术，从机械制造方面来说，低碳制造技术具备一定作用，能够在一定程度上优化和改进机械制造技术。经过不断发展和进步，已经具备先进的低碳制造技术，存在更加丰富的内涵，现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术。

1）应用清洁能源技术。

目前，应用清洁能源技术主要有潮汐发电技术、生物质技术、水能技术、沼气能技术、太阳能技术、风能技术等，合理利用上述技术，不但可以降低消耗传统煤炭、石油能源的产量，还能够有效降低排放污染的含量，达到保护生态环境的目的[1]。

2）低碳设计制造技术。

低碳设计制造技术主要基础就是生产流程、制作设计方法、模型设计等，能够涉及很多领域。现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术，低碳制造设计数据库、低碳制造设计优化模型、低碳制造设计标准、低碳制造设计评价基础与流程、低碳制造设计方法和原则。

3）低碳制造技术。

对发展低碳战略方面来说，最关键的就是制造技术，低碳制造技术是面对实际机械生产的。在现阶段低碳制造技术主要有制造过程低碳技术、制造工艺低碳化、车间低碳技术优化等，实际应用低碳制造技术主要就是处理废弃物、循环利用废弃物，处理报废品、废弃以及油污[2]。

1.2低碳机械制造体系

低碳机械制造能够被当做在生产过程和系统资源，释放二氧化碳的浓度比较低。现阶段，使用产品、物流运输、资源利用、生产制造等方面应用低碳机械制造技术。实际生产过程中，依据相关方式来提高利用资源的效率，在生产制造、物流运输进行节能减排，从而达到机械制造目标。低碳机械制造体系包括原材料的开发、生产过程低碳能源和低碳化、低碳设计技术等三方面构成。其中由生态化设计、模块化设计以及轻量化设计构成低碳产品，低碳生产过程由生产管理、加工工艺、加工设备构成，原材料和低碳能源包括能源和原材料[3]。

2机械制造中低碳制造技术的应用

2.1轻量化设计

轻量化设计基本原则实际上就是在具备一定产品使用性能基础上，保证降低产品重量。轻量化设计是集性能、成本、配套设备、总量的一种综合设计优化方案，轻量化设计主要就是能够降低产品加工生产过程中材料的消耗，以便于整体增加利用能源的效率，达到有效控制产品碳排放量的目的。轻量化设计在物流运输工程中降低污染排放以及能源消耗，例如，运输车尾气。德国奥迪公司首先合理应用钢的强度和铝的轻质的特点进行设计，能够降低车身重量，达到降低设计制造的能源消耗，起到保护环境的目的[4]

2.2模块化设计

模块化设计基本原则实际上就是依据不同需求来优化组合功能模块。模块化设计机械产品属于实用的、前沿的一种设计机械产品方式，现阶段，由于不断发展绿色环保、可持续发展，已经在航空航天、机械、军事、电子等领域广泛应用低碳制造技术。模块化设计核心实际上就是依据不同系统功能把系统分为不同步模块，然后优化设计组合不同需求模块，形成不同的产品。机械产品设计的时候会出现一定非功能单元。实际应用生产的时候如果利用相同标准来衡量非功能单元，会在一定程度上浪费能源和资源，极大程度影响产品使用功能。以此衡量优化机械产品的时候应用模块化设计能够保证在正常产品功能前提下，尽可能降低资源浪费和能源浪费。模块化划分机械产品，利用功能模块来制造机械产品，达到降低成本的目的，以便于及时改变低碳制造技术问题[5]。

2.3生态化设计

生态化设计基本原则实际上就是设计生产产品时，应该充分分析资源循环再利用和环境影响的相关问题。现阶段，国内不断发展绿色生态文明，已经广泛应用生态化设计。在设计产品的时候，不可以仅仅考虑片面利益，也应该分析环境影响。在选择设计原材料的时候，应该充分了解、使用绿色环保、可降解、可再生的材料。此外，也要增加利用效率和降低环境污染。生态设计中应该包括废物利用和回收，尽可能重新制造能够被翻新、降解的产品。生态化设计可以降低产品报废、生产以后环境污染问题，具备一定应用价值。

参考文献

[1]刘献礼,陈涛.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].哈尔滨理工大学学报,2011,16(1):1-8.

[2]陆明.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].才智,2011(29):38.

[3]李大涌.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].黑龙江科技信息,2014(17):41.

[4]王琴,王天宇.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].农家科技（下旬刊）,2014(11):228.

[5]李红.机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,5(26):5118.

机械制造理论范文第6篇

关键词:机械制造;低碳制造理论;技术

机械制造行业在发展的过程中,规模越来越大,这一行业在发展的过程中,产值出现了较大的突破,但是也造成了一定环境污染问题,为了实现可持续发展,企业的管理者一定要引进低碳环保的理念,要增强员工的环境保护意识,还要积极引进先进的环保技术,对低碳制造技术体系进行完善。低碳制造理论具有先进性,也是未来机械制造行业发展的重要指导理论,其应用的范围将越来越大,也将为环境保护作出更大的贡献。

1机械制造中应用低碳制造理论以及技术的必要性

随着经济的不断发展,社会中环境污染问题也越来越严重,这主要是因为很多人缺乏环保意识,在生产制造的过程中,没有做好污水排放以及治理工作,存在随意排放污水等问题,这严重影响着周围居民的身体健康,我国机械制造行业在发展的过程中,采用的粗放的管理形式,在低碳制造理论的影响下,该行业逐渐向集约化形式进行了转变,这符合我国对机械制造行业节能减排的要求。我国加入WTO后,与联合国签订了《京都协议》,对温室气体的排放必须进行控制,所以,在机械制造行业中,引进了较多的低碳环保技术,企业的技术人员必须对制造加工技术进行创新,还要落实低碳环保的标准,做到低排放、低能耗、低污染的工作模式。低碳机械加工制造是实现可持续发展的重要举措,其可以实现机械行业发展形式的转变,也可以实现产业结构的优化,具有较多的优点。

2机械制造中的低碳制造技术

低碳制造是指在机械生产的过程中,采用特殊的生产步骤,这一过程实现了对资源的最大化利用,而且降低了对污染物的排放。在对机械产品进行加工制造时,在多个生产阶段都需要实现节能减排,要提高资源的利用率,要为低碳环保做出努力。低碳是对能源利用以及消耗情况的评估,其可以改善当前资源环保污染严重的现状,是当前机械制造行业主要的工作模式之一,在制造的过程中,其需要了利用较多的低碳技术,只有建立低碳设计评价模型,制定科学、有效的低碳方法,才能设计出合理的低碳机械设计评估方案。碳汇技术是由碳捕获技术以及碳掩埋技术组合形成的,利用这项技术,可以实现机械设备的低碳节能生产,其在车间布置中有着广泛的应用,而且可以加强对资源的循环利用,这项技术可以收集废弃的资源,还在污水处理中发挥着重要作用,通过技术改良,可以对废弃物进行合理的利用。另外,很多机械制造单位还利用了新能源,通过利用风能、水能以及沼气,可以提供制造加工所需要的动能,这类能源属于清洁能源,而且具有可再生性,不会产生二氧化碳等温室气体,所以,是今后机械制造行业发展中主要开发的能源,必须大力研究与开发。

3机械制造中的低碳制造的技术应用

3.1模块化设计

机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法,根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块,模块会逐步优化,并加以整合,最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元,能造成机械资源、能源的耗费,更不利于机械的运行和维护。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务,通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能,并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何,才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子,德国Index技术企业研发的复合型加工设备,经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成,利用模块化设计这一应用设计方案,对全部零件的完整加工,切实提高了能源设备的利用率,大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目,简化了生产流程,降低了各项能源的耗费。

3.2生态化设计

当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针,一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时,考虑资源与环境的成本,降低环境的负载压力,重视统筹对生态环境的保护,以实际行动做到既保持机械制造的经济产值,又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下,生态化设计应运而生,它不仅保证了产品的使用功能,而且促进了生态效益的提高。通常意义而言,机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放,工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性,基于此,机械制造企业不失时机地开展产品>:请记住我站域名/

3.3轻量化设计

之所以要对机械进行轻量化设计,主要是为了能够降低机械的自重,但同时又能够保证机械自身的性能。也就是说,要在保证机械每个生产要素都能够正常运行的基础上,优化机械设计,使其重量减轻。这样不但能够减少机械制造过程中使用的材料和资源,还可以使其在生产中减少碳排放量,降低各种能耗,提高机械使用的综合效益。例如在某机械的生产中,就利用各种新材料,采用新技术,利用轻质的铝合金材料代替钢铁材料,在保证材料强度的基础上减小了机械的重量,这样不但降低了机械的油耗,减少了尾气排放量,还会带来较为可观的节省成本效益。

4结语

机械制造理论范文第7篇

关键词：机械制造 低碳技术 加工工艺 切削工艺

一、低碳制造理论与技术在机械制造中运用的必要性及具体内容

1、低碳技术的必要性

如今，我国机械制造行业中普遍存在着高排放、污染严重、材料利用率低、耗能高等问题，这直接阻碍了我国机械制造行业的健康发展，与绿色生产的价值理念背道而驰了，与我国提出的有关节能减排放慢的新要求、新标准完全不符合。

随着全球范围内的环保意识不断加强，一系列有关环境保护的协议都相继颁布，其中二氧化碳的排放问题尤为突出。我国也会一个资源贫国，即使有的机械产品原材料含量丰富，但是由于存在开采技术上的限制，提高了制造成本，这就需要合理利用资源，实现资源的最大利用化。低碳技术在机械制造中的大力推广，能实现能耗低、排放低、污染低的目标，这也是经济发展和社会进步的必然趋势。因此，我国的机械制造企业应该结合自身的实际生产情况，努力研发出一套科学完善的低碳技术，以获得最大的利益。

2、低碳技术在机械制造中的具体内容

低碳制造理论与技术渗透到机械制造加工的每一个环节中，主要包括材料利用、制造生产和运输等。在机械产品的每一个制作环节中，都应该严格执行节能、降耗、减排，实现资源的最大利用率，最终符合低碳生产的基本要求。低碳制造基本理论与技术又分成低碳设计、低碳加工、处理废弃物、利用绿色能源等。只要严把每一个关口，才能真正地实现机械制造的低碳生产。

二、在机械制造过程中低碳制造的基本理论与技术

现有的低碳制造中的基本理论与技术要付诸于机械制造的实践中，再通过验证才能证明其的实用性。现总结成以下三个方面：

1、模块化设计

机械制造中，模块化的设计是一种比较前沿、先进的方法，按照机械产品不同的功能能把系统分成多个存在差异的模块，再将这些小的模块渐渐优化，并进行合理的整合搭配，最终就能得到规格和品种都各不相同的产品。如果用一个统一的标准来衡量机械产品每一个结构单元，这就会导致能源和机械资源的大量浪费，对于机械的维护和运行也会造成严重的阻碍。因此，机械工程师应该根据机械产品中的每个结构的不同功能合理地划分成若干个模块，并分配各自的任务和职责，然后再对每一个模块合理正确的评估，全面了解机械制造过程中的资源和能源的消耗情况，并制定相应的控制措施来降低能耗。此外，还要重点审查机械制造中的低碳制造基本理论与技术的实际运用，总结归纳出一些实际经验，为后续的低碳制造理论与技术的打下坚实的基础，及时做好低碳技术的调整和改革。

2、生态化设计

我国在建设生态文明时，提出应当将社会文明、精神文明以及物质文明等三个方面共同建设、和谐发展，因此，大部分的机械制造单位就开始着手于转变机械产品的生产理念，由最初的盲目开拓新的机械制造项目和追求机械生产总值转变成在制造机械产品中，要综合考虑到环境资源的成本，缓解生态环境的压力，注重对生态环境的有利保护，引入先进的低碳制造理论与技术，降低能耗，这样既能提高机械制造的生产成本，又能实现环境友好型社会和科学发展观的目标。在此背景的驱动下，生态化设计的理念就迅速问世，它不但可以满足消费者对机械产品在使用性能方面的要求，还能保护生态环境，使得多方面的利益共同发展。一般来说，在进行机械产品的制造时，难免会有一些废气、废渣和废水等污染物的排放，这种工业“三废”的肆意排放将会严重的破坏生物的多样性和生态平衡。但是，机械产品生态化设计具有能源利用率较高、技术含量高、污染环境少以及经济效益好的特点，这就能在生产中有效地减少了废弃物的排放，并减少了物耗和能耗。在设计机械产品时，要努力发展循环经济，要实现物质的多级利用和循环利用，尽最大可能地减少资源的浪费，以实现环境效益和经济效益的最大化。

3、轻量化设计

轻量化设计包括了对机械产品的重量、成本、性能以及配套的设备等多方面因素的有效控制。它的主要优点就是能够减少资源和原材料在实际的生产过程中的碳排放量，同时还能有效降低机械生产中的物资能耗以及污染物的排放量，并且还能减轻噪声污染，提高了物资的利用率。例如：德国奥迪汽车公司在生产新型汽车过程中，充分采用新工艺、新技术，同时将钢材的强度和铝合金材料的轻质的各自优势结合起来，这样就大大减轻了汽车的自身重量，还能降低汽车的油耗以及尾气的排放，给公司带了十分大的社会效益和经济效益。

三、机械制造中的低碳工艺技术

近几年来，我国的机械制造业发展迅速，大量的不可再生资源被消耗，这就给今后的制造业带了担忧和困扰，为了贯彻可持续科学发展观，机械加工企业就要不断地研发低碳节能的原材料和加工工艺，以达到节能减排、提高资源利用率、减少环境污染、降低生产成本的目标。笔者结合实际生产经验，归纳总结出下述几点低碳加工工艺技术：

1、低碳机床加工工艺

（1）高速复合机床加工工艺

因为当机床在工作时，其进给速度和切削速度都非常快，而且换刀的时间也比较短，这就能同时符合低碳化、精度高以及效率高的基本要求。只需加工一次就可以获取到质量比较高的加工表面，明显地使加工的质量和效率得到大大提高，能符合机械制造中的低投资、大批量和多品种的基本要求。

（2）干加工机床

当机床进行干切削加工时，将会有很多切削热生成，这会直接影响到加工的精度和机床的外形，所以，选择了科学合理的加工手段的机床就可以消除机床的热变形，进而确保机械产品的精确度。其中，对这种类型的机床有着几个要求：第一，在进行机床的结构设计过程中，必须要彻底的热对称，且还需同时配备冷却系统和热循环系统；第二，要使排屑顺畅，在设计机床时，尽可能地使机床呈V字形、倾斜式或轴式，并且在底座的设计时，要充分考虑到铁屑是否能顺利排出；第三，在进行床身的盖板设计时，就能使用双层壁结构能起到隔热的效果。

2、低碳切削加工工艺

（1）高速干切削加工工艺

高速干切削可以使加工速度提高、加工时间缩短，并能将在切削时产生的大部分的热量带走，有助于减少使用切削液。其次，这还可以使机械产品的表面质量和加工精度得到有效提高，减少甚至消除了磨削的现象发生。该切削工艺具有高加工质量、高生产效率以及对环境无污染的优点，有着较大的发展空间，这是未来机床切削工艺的必然发展趋势，逐步推动着低碳工艺的发展。

（2）风冷却切削工艺

把供给的空气经过除湿器将水分除干后，再接着进入到冷却器中，直到温度最终到达零下30℃，最后通过绝热管从封嘴处把冷风传入到切削位置处。该切削工艺能使切削的温度有效地降低，还能使刀具的使用周期和耐磨性有效提升，不仅仅能提高机械产品的表面加工质量，还能实现零排放，对环境的保护十分有利。

（3）优质表面清洁技术

随着机械产品的用途更加广泛，对产品表面的耐磨性提出了愈来愈高的要求，其优质的表面清洁技术应运而生，即自泳涂装。该技术的主要优点是：是一个水分散体系，不含有任何有机溶剂，节约材料、能源，均匀涂膜，有较强的耐腐蚀性等。该工艺属于绿色生产，对环境没有任何污染，目前，它应用得十分广泛，取得了较好的社会效益和经济效益。

（4）先进的刀具技术

要使切削工艺技术能提高，首先就必要提高刀具技术，这就涉及到了刀具的结构和刀具的材料等技术，这能分别提高产品的加工精度和刀具的使用性能，在设计刀具的结构和集合参数过程中，还要充分考虑到在切削过程中对排屑和断屑的基本要求，如今，刀具三维曲面断屑槽研究和设计制造技术比较成熟，可以有效地控制切屑的流动方向和切屑的折断能力。

四、总结

发展低碳经济是全人类的共同愿望，能源问题是21世纪的主要问题，各种能源问题和环境问题的频发不断刺激着人们的神经，让人们深刻地认识到低碳技术的重要性。虽然机械制造行业在我国蓬勃发展，其生产总值不断攀升，但是低碳技术的应用却十分混乱，一方面由于我国监管部门的监管力度不足，另一方面由于我国的整体科技水平低下。因此，我国应加强监管力度和研发力度，确保低碳制造理论与技术能有效地运用到机械制造中。

参考文献：

[1]陆明. 机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J]. 才智. 2011（29）.

[2]刘献礼，陈涛. 机械制造中的低碳制造理论与技术[J]. 哈尔滨理工大学学报. 2011（01）.

[3]赵志锋. 我国机械制造技术的现状及发展趋势[J]. 湖南农机. 2011（05）.

[4]王哲. 我国机械制造业发展问题与对策研究[J]. 山东省农业管理干部学院学报. 2009（02）.

[5]李乐心. 我国机械制造业中低碳模式探讨[J]. 现代商贸工业. 2010（17）.

[6]谭旋. 机械制造企业的低碳制造模式初探[J]. 上海企业. 2010（04）.

[7]赵志明. 机械制造技术的发展及其智能化技术发展趋势[J]. 中国新技术新产品. 2011（03）.

[8]黄栋. 低碳技术创新与政策支持[J]. 中国科技论坛. 2010（02）.

机械制造理论范文第8篇

关键词：机械制造；低碳制造理论；低碳制造技术；产品质量；安全性

随着我国社会经济建设的不断发展，机械制造业也在不断发展并且取得了极大的成果。然而，随着社会经济建设的加速，机械制造业也开始暴露出越来越多的问题。在传统的机械制造产业中，生产效率较低，生产成本也较为高昂，不仅导致了资源的浪费，同时对于环境也产生了较大的破坏。众所周知，在当前无论是资源的节约还是环境的保护都已经成为全球各个国家和地区的重点关注问题。因此，在这样的情况下，如何促进机械制造业的绿色和环保就成了机械制造行业中每一个人都在关心的问题。随着科学技术的不断发展，低碳制造理论开始被应用到机械制造业当中，并且已经在实际的制造生产中发挥着作用。低碳制作理论与技术的应用不仅能够有效节约资源，为可持续发展社会的构建提供帮助，同时也能够更好地保护生态环境，为未来人类社会的发展与生存提供一个更加良好的环境。

1低碳制造理论的含义与技术内涵

1.1低碳制造理论的含义

所谓的低碳制造理论指的就是将资源的利用率达到最大化，同时还需要尽可能地减少能源损耗的一种现代制造模式。低碳制造理论在实际生产过程中的应用能够有效实现低碳化生产，提高生产的经济效益同时还可以更好地保护自然生态环境，从而实现社会的可持续发展。而要想进一步促进经济效益与生态效益的共同发展，那么就需要注意在生产过程当中，一定要实现资源的最大化利用，同时在物流、制造以及生产等各个阶段都需要采取更有针对性的措施来保障资源的利用率，以此在节约资源的同时实现节能减排。当然，可以说低碳制造理论是在传统的机械制造理论中所衍生发展出来的，在生产过程中加入节能减排以及环保等观念，这样一来不仅能够进一步促进我国机械制造业的发展，同时对于保护我国生态环境，促进社会的共同发展都有着极为重要的作用。从当前我国的实际情况来看，低碳制造已经不仅仅停留在理论阶段，在实际的生产过程中也已经被广泛的应用。

1.2低碳制造理论的技术内涵

1.2.1清洁能源技术的应用。从目前的情况来看，清洁能源技术的应用在社会生产过程中已经占据着极为重要的地位。而清洁能源技术包括太阳能技术、风能技术、水能技术以及生物质技术等。这些技术的应用不仅能够帮助生产，同时也可以减少如煤炭、石油等传统能源的消耗，为能源的可持续利用提供帮助，对于自然生态环境也起到保护的作用。

1.2.2低碳制造设计技术。低碳制造设计技术被广泛应用在不同的行业当中，而低碳制造设计技术主要包括生产流程、模型设计以及生产方法等多个方面的内容。

1.2.3低碳制造技术。在低碳制造理论的应用过程当中，低碳制造技术是其中最为关键的一点，之所以这样说是因为低碳制造技术是应用在实际的生产过程当中。从当前我国低碳制造技术的发展情况来看，主要的低碳制造工艺包括制造工艺、制造过程以及车间低碳技术优化等多个方面。通过低碳制造技术能够对资源进行充分的利用，同时也可以使得部分废弃物进行再生利用，这样一来不仅可以减少资源的损耗，同时也可以减少废弃物给生态环境带来的危害，提高经济效益的同时也能够保护生态环境。

1.2.4碳汇技术。随着科学技术的不断发展，现如今碳汇技术在机械生产过程中也发挥着重要的作用。所谓的碳汇技术就是通过新型碳捕捉技术，将大气层中的二氧化碳进行分离，然后再将分离出来的二氧化碳通过碳储存技术将其与大气层进行隔离。从目前来看，我国的碳捕捉技术较为成熟，但是在碳的储存上依然还存在着较为明显的缺陷，因此还需要加快这一方面的研究工作。

2低碳机械加工制造体系

从当前我国机械加工的实际情况来看，低碳机械加工制造已经被广泛应用在机械加工的各个环节当中，包括生产制造、物流运输、产品使用以及资源利用等各个不同的领域。而低碳机械加工制造的目的就在于通过对机械生产过程的控制，以此有效地提高产品生产过程中资源的利用率，同时在其他环境中尽可能减少废弃物的排放，从而实现低碳目的。而要评判一种加工技术是否属于低碳制造就需要从三个方面进行考量，分别是资源的利用率、资源的消耗以及碳排放量。在低碳机械加工制造体系当中，也是由三个方面的内容来构成，分别是产品的低碳设计、低碳化的生产过程以及低碳化的资源利用与开发。而在这其中，产品的低碳设计也是分为三个板块的内容，分别是轻量化、模块化以及生态化设计。加工设备、加工工艺以及生产管理这三个方面的内容则是属于低碳化的生产过程，而资源利用与开发的低碳化则包含能源与原材料这两个方面的内容。

3低碳制造理论在机械制造行业中的实际应用

自19世纪以来，人类社会的工业化程度不断加深，不仅促进了人类社会经济的迅猛发展，同时也带来了一系列的问题。在传统的机械制造行业当中，无论是产品的设计还是生产都更为看重产品功能、质量以及产品所能产生的经济效益。随着社会不断的发展，环境问题的加剧也让所有人认识到在工业生产当中，不仅要注重经济效益，同时也需要加强对环境的保护以及资源的节约利用。因此，在这样的情况下，低碳制造理论被提出。低碳制造理论的提出与应用对于提高资源的利用率、减少废弃物的排放以及保护生态环境，实现可持续发展社会的建立都有着巨大的作用。而要想真正做到这一点，充分发挥低碳制造的作用，那么在实际的应用过程中还需要根据产品的实际情况以及当地环境以及资源因素的影响，更有针对性地进行低碳制造的设计，这样才能将低碳制造理论真正应用到实际的生产过程当中。而要想进一步完善低碳制造理论，那么就需要在实践过程中不断进行应用，积累更多的实践经验，同时也能够通过实践来验证理论。在前文笔者就提到过，在低碳设计当中主要分为三个板块的内容，分别就是轻量化、模块化以及生态化的设计。下面笔者就将针对这三个方面在实际生产过程中的应用进行探讨。

3.1轻量化设计

所谓轻量化的设计，从字面上来看就是要将产品尽可能轻量化，以此来提高产品的品质。而要做到这一点，就可以从产品的重量、成本以及配套设施等多个方面去进行综合性的考虑，从而不断进行轻量化的优化设计，这样一来不仅能够提高产品的质量，同时还有助于提高产品的经济效益。从当前的情况来看，轻量化的设计已经被广泛应用在船舶、机械、汽车等多个领域，轻量化设计在目前的机械产品设计中也是被应用得最为广泛的一种。之所以轻量化设计能做到这一点是因为三个方面的优势：首先，轻量化设计能够有效减少原材料以及能源的损耗，从而有效的节约资源，同时还可以提高资源的利用率；其次，轻量化设计能够有效减少产品在生产过程中以及使用过程中产生废弃物，特别是碳的排放量，从而达到节能减排的效果，有效保护自然生态环境；最后，轻量化设计还有减少噪音的作用，这样一来就可以减少噪音污染，从而为国民创造一个更为良好的居住环境。当然，轻量化设计有着各式各样的好处，但是在设计的过程当中，一定要在保障机械产品性能以及安全性的基础之上进行轻量化设计，这样才能更好地保障产品的品质与安全，使得产品产生更加巨大的经济效益。

3.2模块化设计

模块化设计是当前一种较为新型的机械产品设计方法。而所谓的模块化设计就是根据不同的功能，将整个产品的制造分成不同的模块，然后根据产品的实际需要以及设计需求，将不同的模块进行排列组合，从而生产出不同品种或者是规格的产品。从当前我国的机械生产情况来看，模块化设计已经被广泛应用到机械、电子、航天航空等领域。而模块化设计的好处就在于，在机械产品的生产过程中，由于机械产品功能性的不同以及大量的非功能性单元的生产制造会产生大量的原材料以及能源的浪费，同时也使得产品在实际的使用过程中并不方便。这样一来，不仅会提高机械运行以及养护的成本，同时也不利于可持续发展社会的建立。与此同时，在机械产品的生产当中，很难采用同一个标准对机械产品的非功能性单位进行评判。而模块化设计就可以通过将不同功能进行模块的划分，通过模块评判的方式对机械产品进行更为精准的评判同时也能够实现节能减排的目的，不仅能够保障机械产品的质量，同时也能够提高资源的利用率，从而减少能源的损耗以及废弃物的排放，实现经济效益的同时也能够做到生态环境的保护。

3.3生态化设计

生态化设计指的就是在保障机械产品的功能性以及安全性的前提下，尽可能地减少资源的损耗和浪费，同时还要减少废弃物的排放，从而更好地保护自然生态环境。就目前情况来看，生态化设计已经被广泛应用在能源、电子、化工以及建筑行业当中。而生态化设计除了要保障产品的品质以及安全性以外，还需要注重两个方面：首先就是资源的可再生性；其次是减少有害材料的使用。只有做好这两个方面才能更好地促进我国机械制造业的发展，实现可持续发展社会的创建。

参考文献

[1]梁婷．机械制造中的低碳制造理论与技术[J]．科研，2015，（10）.

[2]王鹤．机械制造中的低碳制造理论与技术[J]．文摘版：工程技术，2015，（20）.

[3]张建东．机械制造中的低碳制造理论与技术[J]．科海故事博览•科技探索，2013.

[4]王黎明．浅析低碳经济环境下的新能源技术发展[J]．企业导报，2016，（13）.

[5]范静娟．浅析低碳技术在实际项目中的应用[J]．城市建设理论研究：电子版，2015，（16）.

[6]刘献礼，陈涛．机械制造中的低碳制造理论与技术[J]．哈尔滨理工大学学报，2011，16（1）.

[7]缑玉峰．机械制造中的低碳制造理论与技术[J]．硅谷，2013，（20）.

机械制造理论范文第9篇

【关键词】低碳制造；机械制造；技术应用

在新世纪新阶段，我国的机械制造业无论从规模还是产值都有了重大突破，我国机械制造行业的低碳制造技术充分与低碳制造理论有机结合，早已形成了体系化的低碳制造技术体系。本文主要就低碳制造在机械制造行业中的理论和技术应用情况进行详细论述。

1.我国发展低碳制造理论与技术的现状和必要性

目前，我国低碳制造的高耗能、高耗原材料、高污染和高排放等能源问题凸显，这明显影响着我国机械制造行业的产业发展方式由粗放型到集约型的转变，也不符合当前国家节能减排任务的新标准、新要求。

我国在新世纪初，与其他几大国家联名签署了抑制温室气体排放量的《京都议定书》，共同决定限制二氧化碳等温室气体的过度排放。通过低碳制造技术的普及与应用，不仅对机械加工制造业的创新提供了直接驱动力，而且也是落实世界低碳标准的重要举措；同时，发展以低排放、低能耗、低污染为前提的生产制造模式——低碳机械加工制造模式，也会在较大程度上确保机械制造业可持续发展，进一步推动我国机械行业的发展方式转变，最终实现我国产业结构的优化和升级。

2.机械制造中的低碳制造技术体系的内容

低碳制造是包括在生产全过程中的所有生产步骤，主要有：资源利用、生产制造和物流运输等，以及产品生产的各个阶段都应当做到节能减排，提高资源的利用效率，最终达到低碳的目标。低碳制造作为一种综合评估能源消耗和资源利用率，以及碳排放构成环境破坏的前沿制造模式，其制造技术有着较为丰富的内容，主要包括：低碳设计技术。在本技术中，已有完整的低碳设计评价模型、低碳设计原则及方法、低碳评价的数据库和低碳化的设计评估方案等；由碳捕获技术和碳掩埋技术组成的碳汇技术；制造过程中有低碳制造技术，在此利用先进的低碳节能设备优化厂区及车间的布置、优化制造工艺，运用废弃物处理及循环利用技术加大废弃收集、污水处理和废旧产品处理等方面的技术改良；利用新能源，如风能、潮汐能、水能、生物能和沼气能技术进行清洁生产。

3.机械制造中的低碳制造的技术应用

机械制造中的一门先进技术要想发挥其应有的作用，就必然要在实践应用上下功夫。下面就低碳制造在机械制造产品方面的技术应用设计方法进行原则性阐述。

3.1模块化设计

机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法，根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块，模块会逐步优化，并加以整合，最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元，能造成机械资源、能源的耗费，更不利于机械的运行和维护。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务，通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能，并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何，才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子，德国Index技术企业研发的复合型加工设备，经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成，利用模块化设计这一应用设计方案，对全部零件的完整加工，切实提高了能源设备的利用率，用一台机器设备代替多台，大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目，在很大程度上完成了低碳化的生产流程，降低了各项能源的耗费。

3.2生态化设计

当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针，一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时，考虑资源与环境的成本，降低环境的负载压力，重视统筹对生态环境的保护，以实际行动做到既保持机械制造的经济产值，又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下，生态化设计应运而生，它不仅保证了产品的使用功能，而且促进了生态效益的提高。通常意义而言，机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放，工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性，基于此，机械制造企业不失时机地开展产品的生态设计，利用科技含量高、经济效益好、能源利用效率高、污染环境少的新技术产品，在其运营的同时降低了能耗、物耗和污染物的过度排放。在产品设计的途径中，要结合发展循环经济的需要，充分想到对废物的回收和再利用所创造的经济效益和环境效益，最终达到资源、能源的循环再利用。

3.3轻量化设计

轻量化设计是统筹了性能、重量、配套设备和成本等各种生产要素的优化设计方法。其优点在于降低了资源、原材料在生产中产生的碳排放量，也减少了机械生产中的能耗；降低了产品在运营途中的能源消耗与污染物的排放，减轻了噪声污染，有利于资源使用效率的提升。如：在德国奥迪公司生产新款奥迪跑车时，采用新技术、新工艺，将轻质铝合金材料与钢材的强度的优势释放出来，车的重量的大幅减少，不仅让公司降低了尾气的过度排放与油耗，而且还带来了较大的经济效益。

4.结语

当今世界各国都在走能源、资源的可持续发展道路，面对21世纪能源紧张的危机，我国要积极顺应潮流，在机械制造中对传统的制造技术进行低碳改进，降低企业生产成本，统筹生态环境的承受能力，以先进技术与管理经验提高能源、资源的有序、高效的应用，从而落实好低碳制造的目标。　[科]

【参考文献】

［1］周志勇,仲国庆．低碳时代森林生态学的教学新思维[J].中国科教创新导刊, 2010,(25).

［2］齐培潇,郝晓燕,乔光华．中国发展低碳经济的现状分析及其评价指标的选取[J].干旱区资源与环境,2011,(12).

［3］吴茜,杨发福．“低碳”理念下的有机实验改革初探[J].广州化工,2011,(02).

机械制造理论范文第10篇

关键词：机械制造；低碳；制造理论；技术应用

1我国机械制造理论与技术的现状与必要性

目前我国机械制造业出现了诸如原料消耗大，能源消耗大，污染物排放量大，这些问题都是迫在眉睫需要解决的，也正是这些问题才导致了我国机械制造产业转型困难，也无法达到国家规定的节能减排标准与构建生态文明的大目标。我国在21世纪之初签订了关于减少二氧化碳排放量与全球共同减少碳排放保护生态环境的条约，通过低碳技术的普及与运用，我国在减少二氧化碳排放的贡献也很大，这种低碳的新兴技术不仅促进了机械制造业的发展，也使中国成功落实了低碳节能的国际标准。再者，发展诸如此类的低碳节能减排机械生产制造模式，减少了资源的使用量，提高了资源的利用效率，这些措施都有利于我国机械制造产业的可持续发展。

2我国机械制造业中低碳制造技术体系的内容

污染物排放量要达到最小，而且要减少原材料的使用量，已达到节约资源保护环境的目的，考虑到低碳机械生产要面临很多问题。低碳制造要求在生产的全过程、各个环节中都要注意节能减排，从而真正实现节能减排的目标，低碳制造技术主要要求提高资源利用率减少碳能耗与碳排放量。二氧化碳排放量增加已经对环境造成了极大的破坏，从这些环节出发，低碳设计技术在低碳制造技术中的作用就不能被轻易忽视了。在我国，低碳设计已经拥有了一系列颇为完整的体系，包括设计低碳的评价模型以及相关的原则与方法，评价低碳设计的完整数据库与其相关的评估方案。在制造过程中，机械制造低碳技术要求优化厂内设备，提高机械制造的工艺，提高废物的利用能力，提高资源循环技术，加大对产品废物的收集处理。在资源利用方面，可以选择新型能源来代替传统的资源，达到清洁生产的目的，高速切削技术也是机械制造业中运用越来越多的技术，在发达国家里，人们已经认识到了高切削技术可以提高工作效率。

3机械制造中低碳制造的技术应用

（1）模块化设计。在机械产品设计中，模块化设计是相比较而言比较先进的设计方式，其主要特点是根据机械功能不同把系统划分成几个有区别的模块，模块会不断地优化最后所有模块加以整合。这种设计的好处是，不会造成资源浪费与不必要的耗能，有利于机械的日常修理与维护，使机械使用时间缩短。通过对机械产品按照功能不同划分模块，在分析不同模块不同功能的同时对其潜在功能进行评估，并且认真的检验机械的运行进行日常维修，及时进行效果反馈，检验成效，才能进行下一步的产业技术革新。这种技术在德国已经有应用例子，利用模块化设计使整个设备的所有零件都得以加工，一台机器可以代替多台机器作业，这样使生产过程中的机床使用数量减少，机械制造碳产生量减少，降低了各项的耗能量。（2）生态化设计。我国目前的宗旨在于建立生态文明和谐社会，在物质精神文明增长的同时也要促进生态环境的建设，保护生态环境与修复已破坏的环境。但是一些机械制造企业业由于追求生产总值而盲目增加机床数量与新的生产项目没有考虑到环境保护。如果在追求行业产值的基础上将资源与环境结合，减少耗能量，提高资源利用率，减少环境压力，保护生态环境。在这种大形势条件下，就要求机械制造注重生态化设计，生态化设计要求机械制造既要满足机械使用要求，质量要高，又要保护环境，建立资源节约型社会，保证了生态效益。总体来说，机械制造时会不可避免的产生废水废气废渣的排放，这种废料对环境的污染很大，如果不处理直接排放必然会破坏生态环境，考虑到这些情况，机械制造企业应该积极保护环境多样性，要使用转换率高的资源，使用科技含量高的新产品。这样就保证在生产的过程中还减少了耗能，保护了环境，再者，考虑到循环经济的发展，在设计的时候要想到资源的回收运用与经济环境效益，提高资源再生率，从而达到资源能源循环利用。（3）轻量化设计。在机械制造设计时要综合考虑产品性能、重量、成本等方面，从各个方面入手优化减少碳的排放量，在此过程中达到减少产品耗能的目的。德国奥迪就是一个很好的例子，跑车在设计的过程中依靠公司的科技，采用轻质的合金与钢材，使车的重量得到最大程度的减少，这样一来产品的耗油量下降了，产生的尾气也减少了，既保护了环境，还使公司效益得到了很大的提高。

4结语

由于经济与科技的发展，资源与能源的节约问题成了很多国家都重视的问题，走资源节约型环境友好型社会成为了一种世界大趋势，在能源危机的大背景下，我国也应该顺应时代潮流改造传统的机械生产方式，运用低碳的生产方式，降低企业成本提高生产技术，从而使得低碳环保的目标得到落实。

参考文献

［1］刘献礼，陈涛机.机械制造中的低碳制造理论与技术［J］.哈尔滨理工大学学报，2011，（2）.

［2］张程志.机械制造中的低碳制造理论与技术应用［J］.科技创业家，2012，（12）.

［3］陈刚.机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2015，（3）.