浅析机械加工制造过程能耗优化措施

毛磊

摘 要：制造业的发展彰显一个国家的经济实力，也关乎国计民生。机械制造业是我国国民经济中的重要组成部分，影响着我国的综合国力与科技程度。随着国家经济的发展，技术水平不断提高，中国机械制造的影响力越来越大，而与此同时，优化加工制造过程中的能耗就成了机械制造业发展的主要问题。现阶段资源紧缺成为国际性话题，人类发展和生态环境的矛盾日渐突出，十九大报告中指出要实现经济发展与自然的和谐相处，要保证发展经济的同时也要考虑生态资源的状况。机械制造业作为能源消耗的大产业，必须践行该理念，优化加工制造过程中的能耗问题，让机械制造业走可持续发展道路。基于此笔者对加些加工制造过程能耗优化的措施进行了分析，希望能为相关工作人员提供理论基础，为我国现代化机械制造业的发展贡献绵薄之力。

关键词：机械加工；制造过程；能源消耗；绿色加工

机械制造业涉猎广泛，包括各种动力机械、起重运输机械、农业机械、化工机械等，作为国家的支柱产业之一，机械制造业在加工的过程中消耗巨大能源。十九大后强调深化供给侧结构性改革，因此必须改变机械加工过程高污染、高消耗的弊端，从构建生态文明的角度开发绿色机械加工技术，笔者结合自己的工作经验，认为该问题可以从以下几个角度分析。

一、优化机械加工制作过程的必要性

节约资源，实现经济发展与自然的和谐相处是近几年国家发展的目标，为了建设美丽中国在机械制造业上必须优化机械加工制作过程，原因有三：

（一）促进能源高效利用

我国机械加工正朝着精密型和集约化的方向发展，优化机械加工制作过程意味着提高资源的的利用率，促进能源的高效利用。从实际情况看，每年因为资源配置造成能源浪费的情况屡见不鲜，这样无法充分发挥资源的价值，造成了资源的浪费，不仅提成了企业做工成本，也不利于资源的节约使用。优化机械加工制作过程意味着技术将朝着智能化、一体化的方向发展，能够体现“循环”经济的发展趋势。

（二）低污染

与传统加工制造过程相比，优化后的加工过程更加合理，从工艺的选取到加工制造全部采用绿色的加工技术，提高资源的利用效率，降低污染物的排放，合理 处置机械废物，降低机械制造业生产过程中的各种污染。

（三）高效益

未优化之前的机械技工制造过程资源的消耗大，并且资源的利用率不到位，根本无法真正发挥资源的作用，比如在切削工艺中要不断润滑各种器具，润滑的方式和润滑剂的剂量并不好衡量，不仅增加人工费还增加能源消耗。从以往的制造经验中不难发现很多資源明明可以反复利用却没有得到应有的保护，如果加强管理并优化了机械加工制造过程相当于严格规范了操作流程，也是对员工的一种教育，因此优化机械加工制造过程是提高经济效益和生产效益的途径。

二、机械加工制作过程能耗优化的策略

（一）合理使用工装

机械制造过程中有各种加工方式，有时对一些细节难以加工的零件会制作工装以备使用，使用工装加工器械能提高作业的效率，然而工装的使用必须合理。首先，工装的数量合理，很多企业在工厂中购买大量工装，让工人能根据工装切割机械，但是有时候容易出现工装过剩或者工装使用浪费的情况。就像经济学上的供求关系，当工厂内工装的数量大于员工的人数，员工使用工装难免存在不爱惜、浪费的情况，如果工厂内工装紧缺，员工自然会爱惜一些。所以工装的购买数量必须合理，在现有员工的基础上多购买几个就可以。其次，开发新工艺路线设计专业的工装，机械只会越来越复杂，越是精密的机械在细节上就该更加注意，专业工装正是针对这种精密器械而设的，针对传统加工手段的局限性开发新技艺，这种新技艺不是对原有工艺线路的简单复制，而是一种工艺优化。比如某电梯需要使用牵引机钢梁，工人得在钢梁上铣出10*20的腰型孔，然后在腰型孔下方刨出平面度不超过0.1毫米的平面来固定减震橡胶，如果采用传统工艺必须把上述中的而每一个步骤都照做一遍，如果开发专用工装，就可以在该过程中使用工装夹具，牵引机钢梁不需要上刨床，直接在龙门铣床上就能进行技工，这样能节省好几道工序，不仅提高了效率，也降低了部分能源的消耗。

（二）工艺路线的合理调整

一般工人作业时会根据企业下发的作业标准进行，工艺路线和工艺文件往往是固定的，而这些工艺路线其实已经比较老旧，很多都是延续了上个世纪机械工艺的手段，没有太大的突破和改良。如今我们已经走进二十一世纪了，各种机械加工设备层出不穷，要想跟的上时代的步伐就要合理调整工艺路线。首先，在施工过程中尽可能采用新工艺和新技术；其次，使用数控机床和加工中心之类的先进设备；再次合理使用施工过程中的热工序；最后工艺路线的选取尽量简便。做到以上这几条就能基本实现能源的节约使用。

（三）尽可能的采用批量的流水线式进行加工生产

很多企业中对一些零件都是小批量或者单件生产的，还有很多是小型生产企业组织加工的，这种单件和小批量的生产效率比较低下，在同等的时间内使用流水线式的加工能带来更多效能。所以在组织生产阶段可以先研究零件的适用性，分析其结构然后将零散的生产模式改为批量投放式生产，然后在进行组装，这样能节省人力资源和实践，便于企业在其他方面集中资源。

三、结语

综上，我们不难发现机械技工制造过程优化的重要性，长久以来人类在发展经济的过程中忽略了对环境和资源的保护，以至于造成资源与人类生产矛盾的突出，如果不能及时发现问题解决问题未来我们的生活将不可想象。因此机械制造业必须优化加工制造过程，从工装的合理使用、工艺路线的合理调整、尽可能的采用批量的流水线式进行加工生产三个角度改良现有的加工技艺，从根本上落实可持续发展的问题。

参考文献：

[1]刘飞，王秋莲，刘高君.机械加工系统能量效率研究的内容体系及发展趋势[J].机械工程学报，2013，49（19）.

[2]裴宏杰.绿色机械加工理论体系的构建及切削液专家系统的开发[J].江苏大学学报，2012（12）.

[3]曹华军，刘飞，张华.基于模型集的面向绿色制造工艺规划策略研究[J].计算机集成制造系统CIMS，2012（12）.