機械加工工藝方案設計

商品經濟的不斷髮展催生了一種新型的機械加工和製造理念??綠色製造，綠色製造是現代企業可持續的發展的必由之路。下面一起看看機械加工工藝方案設計吧~

機械加工是將半成品的原材料、零部件等通過組裝、拼接，製作成一個完整的機械設備或產品。在製作過程中，不可避免會產生許多廢棄的部件邊料，造成能源損耗、資源浪費和噪音、光化學煙霧等物理性污染。所以綠色製造的機械加工工藝有其研究和實踐的必要性和現實意義。綠色製造的機械加工工藝不僅減少了機械製造階段的環境污染和能源損耗，提升了產品質量和安全性能，而且節約了生產成本。對廢棄材料進行技術改進和回收利用，對我國構建資源節約型社會有重要意義。

一、機械加工工藝規劃製造技術

現代企業在生產加工零件時，必須遵循減少能源損耗、提高生產效率、保證質量安全的要求，因此要讓生產部門和相關加工人員學習和掌握一定的機械加工製造的基本理論和經驗方法。實際生產作業中，要根據不同企業的生產規模和生產能力進行適當調整，切忌盲目照搬或完全按照經驗進行加工作業。為了更好地完成機械加工和製造過程，需要進行工藝規劃，主要包括工序規劃和具體的作業流程規劃。首先是對加工製造工藝進行綜述，明確加工過程中的重點難點和容易出現失誤的地方，然後對每一個細節進行把控，包括操作時的注意事項和具體參數。機械加工工藝規劃製造技術應引起現代生產企業的足夠重視，它為現場生產提供了詳盡的操作依據和技術支持，是企業產品質量安全的一大保證。

二、製造技術體系結構概述

綠色製造技術會影響到產品生產的整個生命週期，有時還可能會是多生命週期。產品的生命週期，包括選擇材料、設計產品、加工製造、對產品的包裝裝配以及產品的使用和管理回收再製造等。綠色製造則要考慮這全部的生命週期，特別是要考慮環境和資源消耗的影響，也要兼顧效益與技術因素，使企業的經濟效益與外在社會效益達到最優化。

綠色製造的關鍵在於“4R”，即在產品整個生命週期過程中怎麼實現重用（Reuse）、減量化（Reduce）、再製造（Remanufacturing）以及再生循環 （Recycle）。 面向機械加工的製造體系主要包括三項具體內容，兩大製造目標，還有兩個層次過程的控制。旨在給人們提供機械加工與綠色製造的全面視圖與模型，實現外在社會效益與經濟效益的統一協調和優化，最大可能的降低資源消耗、優化配置， 讓資源利用率達到最高，對環境的影響降到最低。

三、綠色製造在機械加工製造體系的應用

綠色製造關係到機械加工製造體系的多個方面。大體可以分成三個部分，應用到的技術包括污染預防技術、面向環境設計技術等。這些技術的研究方面主要是基於產品的生命週期、產品技術以及生產過程技術。根據對面向機械加工工藝規劃的研究，建立起以時間、成本、質量、資源、環境為參量的具有綠色製造特性的機械加工工藝體系。可把生產過程中的問題初步分化成三類：資源能耗類，即根據資源的.使用，細化成能量消耗和原材料消耗的極小化問題；環境排放類，即廢氣廢液廢渣等各種廢品極小化，以及電輻射、噪聲排放的極小化問題；面向環境影響及資源整體決策類，即在實施過程中發生的決策性問題，例如，機牀的選擇、 切削液的選擇、夾具刀具的選擇決策等。機械加工製造問題系統則是在上述問題的細化下形成的。

四、優化綠色製造工藝過程規劃

優化參數，在過程規劃中，工藝參數是其中的關鍵技術。要實現能源與物料的最低化，就必須對零件加工的工藝參數進行優化。通常來説，參數優化主要是針對製造工藝的採用過程，讓加工過程可以更好的進行。在加工過程中，影響能量消耗、加工質量、環境污染的因素有很多，例如，刀具的種類，切削液的類型等等， 優化參數則是選擇最適的加工工具。優化製造工藝路線，工藝路線的確定，是製造工藝過程中最難最重要的環節，在提高產品質量、較少成本、節約資源方面都有重要作用。優化工藝路線，是在明確傳統工藝方法的基礎上，根據對環保、資源利用以及成本的充分分析，做出最有利實用的加工路線。優化節能型機牀工件， 對於當前已擁有的設備資源進行優化配置， 利用不同型號規格機牀的不同作用， 優化機牀與工件的組合方式，實現多機牀多工件的同時加工，在安排調度過程中，注意考慮不同組合方式對環境以及資源消耗的影響， 實現總體能量消耗的最低化。

五、國內外綠色加工工藝規劃技術的發展現狀

從本質上來説，綠色加工工藝是一種決策問題，屬於綠色製造的一部分。是以傳統工藝為基礎，結合了包括控制技術、材料應用技術、表面技術等多種新科技在內的現代工藝規劃。環境影響與資源消耗是綠色工藝規劃考慮的主要問題，通過對加工製造方案、規劃設計過程進行優化選擇，制定綠色環保的實施方案，並以此來提高原材料的利用率，降低能源與物料的消耗，減少廢氣污染物的產生。

其中，產品加工過程中的廢物流和由其帶來的環境問題受到了國際各方面的高度重視。在國外，由加利福尼亞大學在內的幾所高校設立了有關此方面的研究課題， 並制訂了各研究階段的目標。此課題着眼於機牀系統，通過控制機牀系統的各項參數，分析數據，量化輸出參數，總結獲得的實驗結果。還研究了與此相關的機牀加工切屑形態學、動力機理以及加工系統的廢物流特性等。為了支持課題的研究， 美國有關部門還設立了專門的部門以管理環境意識製造專題。

在國內，一些高校與科研機構也跟進形勢，對綠色製造的工藝規劃問題進行了初步的探索。例如，重慶大學在研究綠色製造工藝規劃方法以及實用技術的課題中， 通過對壓力加工，鑄造焊接，特種加工等工藝類型的大量實驗與分析，初步建立起數據知識庫的原型系統。近年來，隨着大量有關論文雜誌的發表或出版，研究體系也逐步完善。

六、機械加工製造評價方法

通常評價傳統的機械加工工藝採用最低成本、最高生產率及最高利潤等要素為依據。然而伴隨着製造業可持續發展不斷提高的要求，機械加工以往企業追求的內在經濟效益的單一目標模式，開始向追求社會效益、經濟效益和環境效益協調發展的多目標模式。面向綠色製造的機械加工工藝方案評價目標體系選擇了5個主要因素，即質量（Q↑）、時間（T↓）、成本（C↓）、環境影響（E↓）、資源利用率（R↑），形成了一套科學合理的機械加工製造評價方法。

結語

機械加工和製作技術應形成一個高效化、系統化、綜合化的生產管理流程和體系，綠色製造技術是對這一體系進行優化、評價和檢測的最佳選擇。機械加工和製造首先要轉變固有的生產加工模式，逐漸放棄勞動力密集型的重工業生產模式，減少人工作業在製造過程中的參與，提升工作效率的同時保證產品質量。在面向機械加工工藝規劃製造技術的系統研究過程中，綠色製造的優化和評價作用涉及各個方面：機械的設計和製造問題、能源損耗和環境污染問題、生產效率和產品安全問題。我國的綠色製造技術還在不斷髮展和完善過程中，在未來的機械加工工藝規劃和製作領域會有更廣泛的用途。