绿色制造技术加工工艺论文

[摘要]绿色制造作为现代企业的一种先进制造模式，其主要目标是减少资源消耗、降低环境影响。它是人类社会实施可持续发展战略的重要部分，是可持续发展在现代制造业中的应用和体现。制造过程是直接造成资源消耗，产生环境污染物以及造成职业健康与安全问题的主要环节之一。在制造过程中，如何减少资源消耗和降低环境影响，是开展绿色制造研究的主要目标之一。以下是小编精心整理的《绿色制造技术加工工艺论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

绿色制造技术加工工艺论文 篇1：

面向机械加工工艺规划的绿色制造技术探析

摘 要：綠色制造技术是符合现代环保意识与资源效益的新型制造模式。在保证产品的功能、质量、成本的前提下，绿色制造工艺对机械加工工艺的优化将体现在环境保护、资源利用率等方面。本文对绿色制造技术进行细化分析，将传统机械加工工艺规划与绿色制造技术进行对比，简述绿色加工工艺技术，对绿色制造技术进行探析。

关键词：机械加工工艺 绿色制造技术 制造模式 规划结构

制造业在现今绿色全球化的浪潮中亟需改革，随着环保意识的增强与相关环境保护法律的推出，非绿色制造技术与非绿色制造产品将逐步被社会与市场所淘汰。制造业应改变传统制造模式，推行绿色制造技术，发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知识库等基础技术，生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品。

1 绿色制造技术的重要意义

1.1 绿色制造技术概要

绿色制造是指同时考虑环境影响与资源效益的现代化制造模式。其目标是使产品自出产、使用到报废的生命周期内对环境污染率达到最小且效益达到最高。绿色制造重点关注的两方面在于对各项成本的把控与对环境污染的削减，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关因素。自20世纪90年代以来，世界各国先后对环境保护提出计划并发展至今，在未来10年内绿色产品有可能成为市场的主导产品。

1.2 绿色制造技术在机械加工中的应用

传统机械加工工艺涉及时间成本、资源成本、人力机械成本等问题，绿色制造技术对以上问题进行细化，提升污染防控管理能力，构建绿色机械制造加工体系。例如，在机械制造中，采用绿色制造工艺减少切削工艺（利用精密铸造、冷挤压、直接沉淀等成型技术）或采用干式切削工艺（在加工过程中不使用冷却润滑油）减少物料废料与润滑油的污染，并节约大量资金成本。在产品的包装时，根据绿色制造技术使用可回收或容易降解的环保材料，并避免过繁包装带来的二次污染。

1.3 绿色制造对于机械加工的意义

绿色制造的优点主要有3个方面：（1）资源消耗率降低。绿色制造工艺通过对物料与能源的选择与优化使用使资源利用提高，资源消耗率降低。（2）环境污染率降低。绿色制造工艺通过对工艺选择、材料选择、产品包装、回收处理、设备利用等方面进行规划，降低废气、废液、废渣、噪音、电磁波等污染物的产生与排放。在机械加工中，绿色制造技术可以促进经济与环保的共同发展，对机械制造相关问题的分析，寻找与环境矛盾的三旧（旧技术、旧机器、旧工艺）并解决问题，有利于机械制造技术的长足发展。

2 传统机械加工的弊端

2.1 机械加工对环境的影响

机械加工过程中，由于企业环保意识淡薄、中小企业缺少排污净化设备资金等问题，对环境造成重大污染。例如某些小型企业机械加工过程中，废气直接排放或净化不符合国家标准，造成附近区域的空气污染，甚至威胁附近居民的正常生活；机械制造往往还会伴随巨大噪音（包括空气动力性噪音、机械性噪音、电磁性噪音），处理不得当将会严重影响从业人员以及附近地区的居民的健康问题；某些特殊机械加工企业在加工中会产生带有腐蚀性的重金属，直接排放将导致土壤微生物结构的破坏、酸碱度的改变，长期排放甚至污染地下水资源。

2.2 机械加工对设备的损耗

在机械加工过程中，切削、锻造、焊接、抛光等工序必然会对加工设备造成损耗，机械加工对加工设备的磨损将会严重影响加工效率与加工质量。同时，机械加工过程，不合能源加工工艺将导致加工设备的未工作运行（如空转），在磨损设备的同时还会产生资源浪费现象。

2.3 机械加工对资源的消耗

机械加工过程中，原料、能源的使用均应通过合理规划使用。不合理的加工工艺、储存模式均可能造成原材料的浪费。例如，金属材料对环境要求较高，在储存时不够密封导致湿度过高，将会导致金属材料的锈蚀；在加工过程中，过高的温度将导致金属性能下降，浪费材料，过低的温度不能满足加工需求，浪费能源。

3 机械加工工艺的绿色制造优化

3.1 绿色制造技术的优化方式

企业应在根本模式上调整制造模式，用绿色制造的基本理念对产品的生命周期进行严格规划，适当的模式有助于加工出最优质的产品。因此在材料选择上就应考虑其各项性能与影响，减少不可再生资源和短缺资源的使用量，尽量采用各种替代物质和技术。绿色制造技术对机械制造工艺的优化的核心在于改变机械加工工艺。对机械加工工艺的规划应以加工技术的综合实效为考虑重点，综合实效包括加工效率、投入产出比、各项成本以及对环境的影响等。加工工艺的规划直接影响了物料、能源与对环境的影响，绿色加工工艺应尽可能在减少物料与资源的消耗、提高投入产出比的基础上减少废弃物、噪音。绿色加工工艺应形成节能、减排、可回收利用循环的加工模式。由于产品报废后若不处理将导致资源浪费与二次污染，绿色制造模式相较于传统制造模式应更注重对产品回收利用方面的处理，例如，企业进行可拆卸结构模块划分和接口技术研究，将产品加工成可拆卸结构，降低产品报废率。

3.2 绿色制造技术的优化技术

3.2.1 纳米技术

在特殊机械加工工程中，将物质分割至纳米级大小，从而改变物质的物理特性（声、电、热、磁等），生产出特殊功能的微型机械产品。在此技术中，由于加工过程均为微型操作，资源消耗小，且设备与产品的碰撞与摩擦都将大大减小，噪音污染几乎为零、拥有“低消耗、高效益”的优点。在大型加工过程中，纳米技术还可以用于开发设备的润滑油，纳米级的润滑油可以覆盖在设备与产品接触面上形成一层拥有遮挡电磁波和紫外线特性的半永久性的保护膜，大大减小设备的磨损与产生的噪音。

3.2.2 干式加工

干式加工即在机械加工过程中不使用润滑液、冷却液、切削液等工业用液。干式加工的核心优势在于简化加工工艺，降低成本并消除废液带来的环境问题。

干式加工在切削铸铁材料方面技术已经成熟，寻求最合适的干式切削刀具、工件和机床及其参数的最佳配合方式是干式加工技术的关键。

3.2.3 热加工工艺模拟

传统热加工技术通常会造成表面组织偏析、缩孔、疏松、淬火裂纹等问题。热加工模拟技术通过模拟仿真、试验测试等手段，在模拟环境下显示产品在加工过程中的变化。该技术的核心优势在于可以预先确定最佳工艺参数与工艺方案，并预测可能会产生的缺陷，预先准备处理措施，从而使产品精确接近预期质量。

3.2.4 近净成形技术和近无缺陷成形技术

近净成形技术和近无缺陷成形技术是在生产零件过程中，直接生产出可以作为机械构件的产品。通过精密成形技术将零件无限接近预期规格，进行大批量生产，最大限度地减少机械加工量，大大减少原材料和能源的消耗。

4 结语

随着环保意识的逐步提高，机械加工工艺的绿色制造化的进程越来越快。传统工艺的机械制造所产生的污染已经对环境产生了严重的影响，因此绿色制造化不仅是企业对于自身成本的优化，更是对环境保护具有重要意义，是未来制造业发展的主要趋势。企业应改革传统加工模式，将绿色加工技术针对性的融合在自身的生产加工中，推动行业发展，使绿色加工技术成为企业可持续发展的利器。

参考文献

[1] 李智勇.面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划及其应用[D].重庆大学，2003.

[2] 付宏鸽，毋长琳，郭惠贤.面向绿色制造的机械加工工艺评价系统研究[J].北华航天工业学院学报，2013（4）：18-20.

[3] 刘晓晨，汪永超，李磊.面向绿色制造的机械加工工艺的优化选择[J].组合机床与自动化加工技术，2016（12）：137-140.

作者：穆立烨 张拓

绿色制造技术加工工艺论文 篇2：

机械加工工艺规划实施绿色制造技术的研究

[摘要]绿色制造作为现代企业的一种先进制造模式，其主要目标是减少资源消耗、降低环境影响。它是人类社会实施可持续发展战略的重要部分，是可持续发展在现代制造业中的应用和体现。制造过程是直接造成资源消耗，产生环境污染物以及造成职业健康与安全问题的主要环节之一。在制造过程中，如何减少资源消耗和降低环境影响，是开展绿色制造研究的主要目标之一。机械加工过程作为一种最为典型的制造过程，在将原材料或半成品转化为形状、尺寸、精度满足要求的成品或零部件的同时，不仅消耗了大量的能量与资源，并产生了大量的废料、噪声等环境污染。

[关键词]绿色制造;机械加工;工艺规划

1.绿色制造的定义及发展趋势

1.1绿色设计的定义

绿色制造的目标是指在产品的整个生命周期中，使产品从最初的设计、制造、包装、运输、使用到最终报废处理时对环境的负作用最小，资源效率最高，并使企业的经济效益和社会效益达到相互协调优化。绿色制造是一个现代制造模式，它综合考虑了对环境的影响和对资源的使用效率两个方面。绿色加工不论是对小的加工环境还是对大的生态环境都无毒副作用或把副作用降低到最小。为了达到无公害的环保要求，绿色加工技术使加工过程中产生的废气、废液和废渣等废物在链条末端加以回收或自然降解。

1.2绿色制造的发展趋势

迄今为止，在国内，绿色制造的内涵、主要研究内容以及理论体系和框架已逐步形成，对面向绿色制造的工艺参数优化、工艺种类规划、工艺评价与决策以及干切削技术等也进行了初步的研究，这些已有的技术成果为进一步深入研究奠定了良好的理论基础。

面向机械加工工艺规划的绿色制造的研究将呈以下发展趋势：

（1）全球化——地球环境的任何部分都是相互联系、相互制约的，地球上各要素也都是相互依存、相互牵制的，任何国家或国家（或地区）集团都不可能脱离地球却又独享其舒适的环境，世界各国必须同舟共济。这各原则就是国际社会普遍认可的地球整体性原则。全球制造已成为制造技术发展的趋势。

（2）社会化——绿色制造的研究和实施需要政府、企业和全社会的公民共同努力和参与，用通过市场经济的手段来对绿色制造实施导向，政府的行为是通过立法和制定行政法规、经济政策来制约企业行为。

（3）集成化——与绿色制造有关的问题领域包括3部分：第一，产品制造的问题;第二，资源优化的问题;第三，环境影响的问题，包括产品从制造到使用及至报废对环境的影响过程。要真正有效地实施绿色制造，必须从系统和集成的角度来研究绿色制造涉及到的这3部分内容的相关问题。

（4）智能化——绿色设计是一个决策过程，它具有多特征、多变量、多目标的特点和具有不确定性。在这种情况下，人工智能（AI）和智能制造技术，包括知识系统、模糊系统和神经网络系统等，将在绿色制造研究中发挥十分重要的作用。绿色制造的决策目标体系TQCSER是现有制造系统TQCS（即产品上市时间T、产品质量Q、产品成本C和为用户提供的服务S四个方面）目标体系与环境影响E和资源消耗R的集成。

（5）信息化——绿色制造过程中的信息流是最活跃的，它无时不有、无处不在。而物质流与能源流均在信息流指挥下运动。信息技术与绿色制造的结合是制造业重要发展趋势之一，信息获得、信息处理、信息流动将在绿色制造中发挥越来越重要的作用。

2.机械加工工艺规划

2.1机械加工工艺规程

生产零件必须满足“优质、高产、低耗、低成本、清洁、安全”的要求，因此，零件的工艺过程就必须按照机械制造工艺学原理和方法，并结合生产实际和具体生产条件予以确定，并形成工艺文件，而不能仅凭经验来确定，这种工艺文件有工艺过程卡片和工序卡片两种格式。工艺规程是指规定机械产品或零件制造工艺过程和操作方法的相关工艺文件。其中的机械加工工艺规程是指零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。

机械加工工艺规程是指挥现场生产的依据;是新产品投产前，进行有关的技术准备、生产准备的依据;是新建、扩建或改建厂房（车间）的依据，它是机械加工过程的主要技术文件。工艺规程的制定主要包括以下两部分：拟定工艺路线和各道工序的具体操作内容。拟定工艺路线确定各工序的加工方法和顺序。最后按照规定的格式编写成工艺文件。

2.2工艺规划

制定机械加工工艺规程就称为工艺规划。工艺规划也可称为工艺设计，是生产技术准备的第一步，它是连接产品设计与制造之间的纽带和桥梁。工艺规划所设计的工艺规程是用来指导工装设计、制造、加工方法和决定零件加工路线的主要根据，工艺规划是生产中的一个关键环节，它对组织生产、保证产品质量、缩短生产周期、提高劳动生产率、降低加工成本以及改善劳动环境和条件、优化使用和节约资源、减少废物排放、降低环境影响都有着直接的影响。

一般而言，工艺规划主要包括以下几个步骤：。

1）拟定生产纲领;2）确定生产类型;3）对零件进行工艺分析;4）确定毛坯制造方法（如型材、锻件、铸件、焊接件、冲压件、粉末冶金件、塑料压制件等形式）;5）选择定位基准、拟订工艺路线;6）确定各工序使用的设备及工装夹具;7）确定加工余量及工序尺寸;8）确定切削用量及时间定额;9）填写工艺规程文件。

由以上9个步骤可知，工艺规划的工作内容包括工艺路线规划和工序规划两部分。前者主要有：加工方法的选择、定位基准的选择、加工阶段的划分和加工顺序的安排;后者则包括：加工余量和工序尺寸的确定、工艺装备（包括机床、刀具、夹具、量具、检具及辅具等）的选择、切削液的选择、时间定额的确定以及切削用量的合理选择等。

3.机械加工工艺规划实施绿色制造技术的研究

3.1绿色加工技术

机械制造中的绿色加工技术包含以下若干方面：一是减少物料资源（如实体原材料、辅助原材料）消耗的技术;二是如何使用清洁或可再生能源的技术;三是如何降低能耗的技术;四是废弃物的再生与利用技术;五是减少有害废弃物和排放物的技术。将上述绿色技术具体运用于零件制造工艺技术中，就形成零件的绿色加工技术体系。

3.2绿色制造工艺规划技术国内外研究

绿色工艺规划问题从本质上说就是一种关于决策的问题。它是绿色制造的重要组成部分。绿色工艺规划虽然是以传统的工艺技术为基础，但是它结合了材料科学、控制技术、表面技术等新技术，是一种现代工艺规划方法，它重点在于考虑制造加工过程的环境影响和资源消耗问题，其目的是通过对制造加工工艺方法、规划设计和过程的优化选择，制定出绿色工艺实施方案，从而提高原材料的利用率，减少能源的消耗，降低零件制造成本，减少废弃物的产生。

结论

绿色工艺规划技术是一种专门用于解决产品制造加工过程中资源消耗和环境问题的方法。绿色制造中急需解决的关键技术之一就是基于绿色制造的机械加工工艺规划问题，即产品加工过程中的废物流及其影响问题，它在国际上受到了各方面的高度重视。

参考文献

[1]刘飞，陈晓慧，张华.绿色制造[M].北京：中国经济出版社，1998

[2]向东.绿色制造在国民经济中的作用和战略意义[J].机器人技术与应用，2004（2）：5—7

作者：郑平 奚少龙

绿色制造技术加工工艺论文 篇3：

数控加工与传统机加工工艺的区别

作者简介：郭士吾（1989—）男，汉，山东济南人。助理实验师，就业与校企合作办公室主任，本科，工作单位：山东职业学院，主要研究方向：机械设计制造及其自动化。

摘要： 数控加工工艺与传统加工工艺相比具有很大的优势，数控加工工艺以传统机加工工艺为基础，与计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有效结合，从而形成的一种新的加工工艺模式，数控加工工艺是当代最为先进并且在加工行业中占有重要地位的新型加工工艺技术。本文分别从加工工艺、装夹及夹具、刀具、加工方式、切削用量及熱变形等几个角度对数控加工和传统机加工工艺之间的区别进行了具体的阐述。

关键词： 数控加工工艺；传统机加工工艺；夹具；刀具；切削用量；热变形

数控加工工艺以传统机加工工艺为基础，融合各项先进的技术，通过对关键技术的研究，在工艺技术方面取得了很大突破，从而形成了一种先进、高效的新型加工工艺。不断改进数控加工工艺也成为当代加工业发展的重中之重。我国加工行业比较发达，普遍机床加工方法在技术和加工方法上都较为成熟，所以当前应用的数控车、数控铣及加工中心中均延续了普通机床中成熟的技术和加工方法，并且将普通机床的成熟的技术与数控机床的加工优势进行充分的结合，从而有效的将数据机床的优良性能发挥出来[1]。在当前数控加工方法应用过程中，不可避免会出现一些新工艺问题，所以在数据加工和传统机加工工艺进行有效结合之前，需要对二者的区别进行全面、有效的分析，从而最大限度的发挥出数控加工和普通机床加工的优势。

1 加工工艺

在普通机加工艺中，定位基准、装夹方式、刀具、切削方法等都可以进行简化处理，但数据加工工艺则较为复杂，即使加工任务相同，数控加工工艺的方案也不唯一，因此需要对所有因素进行综合考虑，例如加工工序的安排，热处理工序的安排，数控进给路线的安排等。数控加工工艺的多样化，这是数控加工工艺与传统机加工工艺最明显的区别。

2 装夹及夹具

在传统机加工工艺中，普通夹具要实现的夹具功能是定位、夹紧、导向、对刀以固定夹具和机床的坐标方向，而数控加工过程中，除了要固定夹具和机床的坐标方向，还需要协调零件和机床坐标系的尺寸关系，在装夹过程中对定位和夹紧步骤进行有效控制。传统机加工工艺中，机床自身的加工能力有限，所以加工过程中需要利用专用夹具进行多次装夹，这就会增加夹具在设计和制造上的费用，从而增加产品的生产成本，降低企业的生产效益。数控加工工艺可一次装夹多件工件，采用仪表进行定位调试，大部分情况下都不需要进行专用夹具的设计，所以相对来讲其成本较低，并且一次装夹多件减少了停机辅助时间，生产效率能够大幅提升[2]。

3 刀具

在加工过程中，加工工艺和加工方法的不同所用的刀具也不同。在数控加工中，利用高速切削在保证加工质量的同时，加工效率也能快速提升，而且加工质量也能够得到保证，降低切削变形的可能性，缩短加工周期，因此，在高速切削下对切削刀具的质量要求也比较严格。例如，众所周知，切削过程中会产生大量热导致温度升高，如果在数控加工中采用的干切削法，这种方法在切削过程中不加或者只加少量切削液，由于缺乏切削液作为冷却剂冷却机具，切削过程一直保持高温的状态，这就要求刀具在高温下不会变形，刀具本身具有优良的耐热性。数控加工工艺作为当代加工行业应用最为广泛的工艺，加工行业由传统机加工工艺向数控加工工艺的转变也为刀具行业的发展带来了一场革命，刀具行业已不再仅仅扮演着刀具生产和供应的角色，转而开展新型切削工艺以及相关配套技术的产品开发活动，刀具生产商作为加工行业重要合作伙伴，在加工行业提高生产效率，降低生产成本的过程中发挥至关重要的作用[3]。

4 加工方式

在传统机加工工艺比较落后，一些加工工艺难以精准掌控，导致传统机加工工艺具有一些局限性。但采用数控机床进行加工以后，克服了传统机加工的局限性，使一些慎用的加工方式具有可行性。例如通过数控加工中的圆孤插补法、数控修整法等替代了传统孔位加工中使用的充填法、空刀法和修整法。而且硬切削加工工艺也开始在数控机加工中得以实现。数控机加工不仅能够有效的提高加工效率，降低加工成本，并且能够减少设备的资金投入。与湿切削法相比，干切削作为一种绿色制造工艺，在切削加工上具有非常明显的优势，但其切削力大，在切削过程中容易产生变形及刀具磨损等问题。

5 切削用量

在传统机加工工艺过程中，工人往往是凭借自己的技术和实践经验对机床进行操作，人的控制能力不够精准，特别是面对对复杂的曲线和曲面，人工操作往往会出现很大的误差，很难加工出精度要求较高的工件，导致废品率增加。因此，在切削用量的选择方面总是特别谨慎。而数控机床是采用控制系统控制机床动作，不论什么形面都可用设定好的程序控制加工过程，刀具在工件上的运动轨迹是全自动、灵活、精准、不间断的，可预先对加工过程设置一个最为合理的切削用量，既不会对材料带来浪费和不必要的损耗，又能最大限度地提高材料的利用率和加工效率，这是传统机床加工不可比拟的。

6 热变形

无论是传统机加工工艺还是数控加工工艺，在切削过程中都不可避免的会出现热变形的情况。而热变形会直接影响到最终工件的加工精度以及刀具的使用寿命。传统机加工工艺各工序之间缓冲时间较长，粗加工，半精加工，精加工阶段可以进行明显的划分，所以精加工阶段可以等到前道工序中产生的温升完全恢复后再开始，并且精加工阶段还可以细分几个工步，逐步消除温升可以有效的降低热变形所产生的不良影响。但数控加工工艺需要连续进行多个面的加工，而且加工周期短，这样会导致切削过程中产生的热量不能及时转移，所以热变形是数控加工工艺过程中最明显的缺陷。目前，在数控机床加工中，通常会采用加入切削液的方法来达到冷却的目的[4]。

7.结语

数控加工工艺是以传统机加工工艺为基础，通过与计算机技术的有效结合而发展起来的，所以传统机加工工艺是数控加工工艺技术的基石和来源，通这比较两者的优缺点，可以在加工过程中提出更为科学合理的加工方案，使加工行业的发展快速稳步进行。

参考文献

[1]吴霞，周太平. 数控加工中的工艺与夹具设计若干问题探讨[J]. 煤矿机械，2010，31（02）.

[2] 姚龙涛. 大型四球面数控加工工艺研究[J]. 制造技术与机床，2013（08）.

[3] 罗及红. PLC在两工位钻孔攻锐组合机床改造中的应用[J]. 煤矿机械，2012（11）.

[4] 蔡兰，王霄. 数控加工工艺学[M]. 北京：化学工业出版社，2005.

作者：郭士吾