绿色机械加工技术的应用发展探讨

1前言

随着社会工业化进程的不断推进，也出现了很多负面影响，其中最为突出的便是给环境带来了破坏，这与我国提出建设环境友好型社会的发展目标背道而驰，因此需要对于当前的加工方式进行改进，建立起绿色的机械加工技术。同时在机械行业中运用绿色加工方式也能够延长机器的使用寿命，提高生产效率[1]。目前，已经有很多从业工作者对于此进行研究，并努力将之应用到实践中去，从而节约能源资源，减少对于环境的污染。

2绿色机械加工技术的特点

由于工业技术的发展给环境所产生了负面影响，同时粗狂式的生产加工方式也造成了能源资源的极大浪费，因此为了在达到机械加工要求的前提下，可以有效避免对于环境的污染，提高能源利用效率，有专家学者专门研究出了一套绿色机械加工技术。绿色机械加工技术主要有：低污染、低能耗、高效率、对于人体伤害小等特点[2]。

2.1低污染

与之前的机械加工技术相比较，绿色机械加工技术不论是对于企业周边环境还是对于整个人类生态系统而言，都可以在很大程度上降低污染程度。绿色机械加工技术主要是通过运用冷风以及自然冷却法来对于加工件进行冷却，从而实现冷却液的循环再利用，这样就可以极大地降低之前处理所用的化学试剂，实现了绿色可持续生产加工。此外，使用绿色机械加工的冷却技术，在后期省去了很多处理这些废液的环节。与传统的机械加工技术相比，绿色机械加工技术使用的是不重磨钴合金刀具，可以有效延长刀具的使用寿命，不但节省了加工成本，同时也提高了生产效益。

2.2高效率

由于绿色机械加工技术是对于先前较为落后的机械加工技术进行改进，因此这一新型加工技术不但具备传统机械加工技术的优点，同时也有着很多独特之处，应用前景较为广阔。在传统的机械加工技术中，为了达到加工目的，经常会用到液、切削液等试剂，同时也会耗费大量的人力成本。根据调查显示，在传统的机械加工中，由于切削液的使用所造成的费用支出占到了机械加工总成本的20%左右。而在运用绿色机械加工技术之后，可以大大地降低切削液的使用量，提高切削液的使用效率。与此同时所带来的受益是降低了切削液排放到河水、湖泊中所造成的鱼类以及生物植被的死亡程度。

3绿色机械加工技术的应用

随着我国大力发展生态文明建设战略的提出，国家以及人民对于环境保护都越来越重视，因此企业也需要响应国家号召。在这样的发展背景之下，绿色机械加工技术也就得到了越来越多的青睐与重视，其应用范围也在不断扩大，同时研究工作者们也都在积极研制新型绿色机械加工技术，对于技术手段不断进行改进[3]。

3.1高速与超高速干式切削技术

切削速度、进给速度相对于传统的切削加工，以级数级提高，切削机理也发生了根本的变化。与传统切削加工相比，高速切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。由于其在机械加工过程中没有运用冷却液与剂，因此一时间得到了诸多研究工作者的青睐。但是这一切削技术总体来看还是难以实现大规模应用，因为从理论上来讲，干式的切削技术要具备冷却与刀具的效果，要需要非常严格的生产加工标准，涉及到很多理论计算，对于设备、刀具、切削手段以及工作环境的要求都非常严格。直到二十世纪三十年代，德国一位学者提出高速切削技术，才使得这一干式切削技术真正得以运用。随着高速切削加工的应用范围扩大，对新型刀具材料的研究、刀具设计结构的改进、数控刀具路径新策略的产生和切削条件的改善等也有所提高。目前，国内关于高速与超高速干式切削技术的研究资料并不多，其应用也不太成熟，有待于进一步发展。

3.2绿色机械加工切削液研制

由于传统的切削液会使用很多化学试剂，会环境污染，因此需要研制出新型的切削液，降低化学试剂使用量，实现绿色、环保、无污染机械生产。同时新型切削液的研制也是绿色机械加工技术中的关键环节，是决定这一新型机械加工技术能否实现大规模应用的前提。在绿色机械加工技术中，对于切削液的选择主要包括三点：一是要依据机械加工要求，从材料性能、刀具、切削参数以及切削精度出发，合理选择大概的切削液使用种类范围；二是要根据不同切削液所能达到的性能、冷却性能、是否有良好的乳化性、清洗性和稳定性。以及对人体和周围环境没有公害而再次进行分类选择；三是对于已经筛选出来的几种切削液加以试验评估，对于试验结果最好的切削液进行选择运用，从而得出综合性能最优的切削液。通常所选用的切削液主要有油基与水基两种，而油基切削液溶液燃烧，存在着爆炸危险，水基切削液则具有安全稳定、易稀释的优点，因此在绿色机械加工技术中得以广泛运用。

3.3无污染冷却技术

尽管干式切削技术得到了广泛关注，但是目前在机械类企业生产加工中的应用状况则并不乐观，许多操作过程与技术都不太成熟。之前的机械加工方式又存在着诸多问题，特别是对于环境的污染与破坏，因此开发无污染冷却技术就显得尤为重要，可以极大地弥补干式切削技术与传统机械加工技术的不足。通过实验表明，在这一切削技术中仅使用少量剂就能够使得机械加工过程顺利进行下去，这一技术有着很好的市场前景。

4结束语

随着人们对于环境保护的重视程度不断提高，实现绿色机械加工技术，降低能耗与环境污染有着非常重要的现实意义。绿色机械加工技术由于自身所具有的低能耗、低污染或者无污染特点，因此在机械加工行业中成为发展的重点，需要加大研究力度与普及程度。掌握绿色机械加工技术的核心技术，使得这一技术真正在工业生产加工中得以广泛应用，对于实现可持续发展、建设环境友好型社会有着至关重要的作用。

作者：李银标 刘吟春 单位：无锡职业技术学院