关于绿色制造技术在机床全生命周期中的应用

凌天白上海大学机电工程与自动化学院，上海　200072



关于绿色制造技术在机床全生命周期中的应用

凌天白
上海大学机电工程与自动化学院，上海200072

摘要目前机床在制造以及其使用中存在一定的污染问题和资源浪费现象，本研究对其原因进行探讨并对目前该技术在行业领域中的发展状况。研究进一步从设计流程、选材、使用过程以及回收再创造整个流程进行探讨，并对该流程中使用的绿色制造技术进行探讨，分析其使用过程和产生影响。

关键词绿色；制造技术；机床；全生命周期

目前全球经济发展的同时也伴随一定的环境污染问题，包括资源的过度掠夺和使用都为人类带来无法弥补的环境问题，基于可持续发展理念，绿色制造技术成为人类改变工业领域污染迈出的重要一步。绿色制造技术是指生产产品在设计理念、制造流程、外在装饰方面都遵循绿色环境和可持续循环利用的理念，同时产品在运输的过程中也应减少对环境的污染，产品使用以及回收都应使生态效益与经济效益并重，最大限度保护环境，减少污染，这就是绿色制造的核心主题，也是目前工业发展的必由之路。

机床制造就是将毛坯转换为工业零件的过程，而这一制造过程不仅会造成能源消耗，也会产生一定的污染物，对环境造成污染。因此许多研究者开始关注绿色制造对这一主题，试图减少机床生产而带来的环境污染。但目前关于这一方面研究还较少，因此本研究以绿色技术为主题，分析机床生命周期中如何更好使用绿色制造技术。

1　绿色制造技术

由于环境污染带来的危害日益加重，人们开始意识到绿色制造技术对工业生产和工业转型的重要性。工业生产在创造财富，提供消费的同时也应该保持环境的协调。绿色制造技术的内涵就是将财富、消费与环境三者结合，协调发展。绿色制造技术所涉及的领域不仅是其制造过程也包含环境和资源问题，不仅要减少制造过程对环境的影响，也要降低过程中对资源的消耗。绿色制造技术是在可持续发展的主题下，实现经济利益的优化以及环境问题的优化双重目标。

2　绿色制造技术下的机床制造

绿色制造技术坚持的是可持续发展理念，因此在机床设计、生产过程改进、机床选用、机床制造和机床回收利用等方面进行绿色优化和生态化设计，从机床制造的微观细节出发实现资源优化。

2.1绿色生态机床的设计理念

绿色生态机床的原材料是可再生材料，不仅从原材料的角度出发，同时也在机床的质量和体积考虑，在保证机床质量的基础上通过减轻其体积和降低功率以减少机床消耗，从而减少各种污染废弃物，以便资源的进一步回收。采用“二八原则”首先机床的80%材料用于保障机床的刚度，另外的材料则用以保障机床的有效运转。而前文提及的可再生材料主要是指一些矿物和人造材料以及复合材料等保障机床的质量同时也降低损耗，并且稳定性以及抗震性都较好。

2.2绿色生态机床的加工过程

由于机床在加工过程中的切削需要一种工业冷却液（又被称为冷削液）。而该种工业原料的采买、存贮、使用以及处理等都需要专业技术和物流系统，因此产生大量费用，并且占到生产成本的是1/10。同时对于工业冷却液的使用不当会对环境造成更大程度污染，为了避免污染而产生的处理费用较高。因此绿色制造技术使用MQL技术，即使用干切削和减少冷却润滑液的使用频率，保障生产过程中的绿色环保性。其优点在于降低生产成本以及保护环境；但其弊端是对工业技术的精确度要求较高同时由于缺少润滑和冷却因此对于应用领域也大大限制了。

2.3绿色生态机床的选用

绿色生态技术下的机床选用主要是两个原则：一是该设备的绿色环保性，材料是否是可持续再生材料；二是加工过程中是否注意绿色环保性，在现有的资源下零件生产加工是否注意到环境保护性。绿色制造技术最为关注的是机床的质量以及环境的保护，但目前关于这方面的文献研究较少，研究中关于机床选用方面的介绍，是利用灰色关联分析以及层次分析等方法，对单个零件的选择进行分类介绍。因此关于绿色生态机床的选择研究需要进一步加深，促进绿色制造业的机床生产。

2.4绿色制造机床的再生产

绿色制造机床的再生产是指资源的回收再利用过程，同样秉持节能环保的理念，使用科技手段，以改进材料性能，使其再次投入使用，不仅降低成本，也实现了节能节材的目标。材料的再生产在学科领域被称之为再制造工程学科，不仅涉及到材料科学、机械工程学、管理学、环境学等众多学科，进而融合成为新兴学科，包括产品设计、制造、质量控制以及物流管理等众多

程序。

2.5绿色制造机床的回收利用

绿色理念下的机床回收是指将废弃机床拆卸回收以减少和避免对环境造成污染。机床的回收需要注意两个要点：一是回收的材料选择问题，回收材料种类要少，以便拆卸和分类减轻工作量；回收过程中尽量是相同和相容材料以便收集整理；容量小的材料也是较好选择，因为这类材料处理过程建议且污染少；回收中要避免收集或较少收集有毒和有害的材料，可再生材料也有利于降低成本节约资源。

3　结论

机床作为机器制造的基础，也被称之为“工作母机”，其功能效用在制造业是不言而喻的。绿色制造技术对于制造业改造使其技术水平得以提高，同时机器的环保效益大大增强。将绿色制造技术运用于机床的整体设计、制造、使用以及回收等过程，其经济效益也是非常可观的本文从机床制造的生命周期角度进行探讨，以便后期进行深入研究。

参考文献

[1]贾育秦，王培霞，阎献国.面向绿色制造的机床全生命周期开发技术[J].制造技术与机床，2000，12：20-22，3.

[2]王秋莲.机床行业绿色制造模式及支持技术研究[D].重庆大学，2009.

[3]赵中敏.基于生命周期的机床绿色制造关键技术研究[J].精密制造与自动化，2014，1：1-3.

中图分类号TG6

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）155-0086-01