工程机械的绿色设计与制造

赵永盛 贾龙

摘 要：我国制造业是比较发达的，主要是对社会中的资源和能源进行加工，能够满足人们的日常生活以及社会发展的需要。我国目前制造业在运行中消耗过量的能源，同时也存在很多浪费的问题，自然环境损坏比较严重，也会导致严重的环境污染问题。由于当前这一问题的日益严重，人们开始研发新型可持续发展战略的方式，也就是实现绿色制造，这是国家发展的长远战略。

关键词：工程机械;绿色设计;制造

引言

随着经济社会不断发展，人们越来越重视资源环境保护问题。其中，在机械制造中，也大力倡导绿色制造技术的应用，因为绿色制造技术不仅能够保证机械制造的标准，同时也能够有效降低环境的污染，促使机械制造行业朝着绿色制造的方向发展。这样不仅能够降低资源的损耗，还能够提高企业的经济效益，实现可耻的发展。

1工程机械绿色设计要点

对于工程机械而言的绿色设计，首先要从不同的要点进行展开论述，才能使整体绿色设计更有条理性的进行。第一，视觉环境的设计，工程机械对于材料要求往往从结构开始，在设计的同时不仅要全面的落实绿色的理念。在选择材料工作上，一定要进行资源的效率研究。哪些资源和材料是可再生、可回收的，要优先选择那些污染小，对于能源消耗较低的材料。同时，如果必须要运用一些有辐射或者有污染的材料时，要做好详细的解释，使用的过程中应该怎样做好防护工作，如何使它们在报废之后做好回收工作，从源头上减少材料的直接污染。其次，在设计工程机械的结构时，对于不同零部件的效率运用，要以点化面的全面考虑。每一个零件都要尽可能的保持可拆解的性能，这样的回收利用率才是最高的。因为产品不能因为一个零件的损坏，使它们的重组和优化不能够完成。第三，对于工程机械许多装备的表面往往带有色彩和一定的肌纹。不仅能够体现一定的人文理念，同时也要注入一定的绿色思想。视野上给予装备应带有的舒适性，也可以提醒减少产品随意丢弃发生概率，间接性的减少对于资源的再次浪费。比如说对于动力装置的研究运用，它身为工程机械的核心部分，在绿色设计理念普及的同时，主要从以下三个部分进行。首先，在发动机的研究结构上有没有做到彻底的优化设计，比如说对于喷油器结构能否做到改进，在燃烧利用资源的促进上同样也要减少有害气体的排放;其次，在动力的选择上是否优先选择考虑电力，对于无污染的清洁能源能否同样研究并加以运用，使太阳能或天然气融入在动力装置的研究过程中;最后，绿色设计理念能否运用在废气净化的技术研究过程中。因为发动机的污染排放是较大的，净化技术及废气循环处理等多项技术的运用，对于动力装置的绿色设计理念普及是最重要的关键。所以，在动力装置运用到绿色设计理念的同时，发动机的节能和效率要从环保出发，不仅考虑其经济性，在平衡性能上使绿色技术和环保能够融为一体的运用在动力装置发展过程中。再比如说，作为工程机械最为重要的传动部件，液压系统的绿色设计主要体现在对于环境影响是否减少工作介质的遗漏、噪声的过度产生、能源的消耗等多个方面。所以从这些方面考虑液压系统的绿色思想介入，主要从以下几点进行重新设计：首先，对于液压元件参数能否做到合理的选择，在密封结构改进的过程中，能否重视并促进绿色的设计得到加强;其次，液压油的选用是否是无毒无害，对于液压油的回收利用也能够进行一定的技术研究;第三，整体系统的装配零件数量能否通过系统的集成设计而减少，通过液压模块化的实现，使组合性的设计得到加强;最后，制造期间对于噪声的控制不仅要做到技术上的减少，在管理监督方面也要促进一定的发展。

2工程机械绿色设计制造技术措施

2.1原材料

要想更好地在机械设计制造中融入和应用绿色理念，相关人员在工作过程中应该合理选择原材料。通常情况下，在以往的工作进行阶段，一些设计人员往往会将成本作为材料选择的关键，而没有对环保层面给予一定的关注。因而，在实际的生产过程中，常常会出现对自然环境进行破坏的情况。通过分析得知，如果在实际的机械设计制造中，没有科学地选择原材料，那么在生产阶段就非常可能产生大量的污染气体，影响了生态系统也污染了环境，阻碍社会的稳定进步。所以，在设计制造阶段，一定要有效地应用绿色理念，将其作为指导和依托，强化对原材料绿色性能的重视。同时，在对机械原材料进行选择的过程中，应该本着可持续发展的原则，提升材料选择的合理性以及科学性，保证在有效对企业经济效益进行稳定提升的同时，还能够进一步地扩大利润空间。此外，在选择完原材料以后，需要将其运输到机械设计制造的现场，并且安排专门的人员对这些材料进行严格检查，以保证材料的质量能够在满足国家规定和标准的同时，还能够在机械设计制造中应用地更加合理和科学。需要明确的是，在对原材料进行质量检测期间，应该依照国家的相关标准和规定，设计相应的检测方案。

2.2切削液研发

机械加工最为理想的情况就是在不使用任何液体添加剂的前提下对工件进行加工，也就是达到完全的干式机械加工，然而由于当下一些关键技术还没有得到突破，因此干式加工并不能广泛的得到普及，因此還要依靠切削液来提高机械加工的效率与质量，然而传统的切削液对于环境的污染情况较为严重，因此想要实现绿色机械加工就要先提升切削液的环保性，想要达成这一目标，就要先从切削液中的重要组成部分入手：其一是基础油，基础油是切削液的主要构成部分，通常使用的是矿物油、合成油、合成脂或植物油，植物油由于制造成本低而且对环境影响小因此是最为适用的基础油;其二是切削液添加剂与极压抗磨剂，该类添加剂的种类较多，选取的标准应该是兼具环保性与经济性;其三是抗烟雾剂，通常都是选用聚异丁烯类物质来作为切削液的抗烟雾剂。

2.3高速与超高速干式切削技术

高速与超高速干式切削技术是在干式切削技术的基础上发展而来的，干式切削技术的起源要追溯到二十世纪九十年代，这种技术最大的特点就是在机械加工的过程中不适用冷却剂与润滑剂，然而在不使用冷却剂与润滑剂的前提下，刀具在面对因摩擦而产生的热量的同时还不会产生额外的影响，这就对切削状态有一个很高的要求，并且对于工件以及刀具的材料都有较为严格的标准。高速切削这一概念的提出很早，高速切削的核心就在于通过高速旋转的刀具来克服摩擦带来的影响，通过快速加工来降低热应力对工件的影响，同时高速的加工还能改善加工表面的质量。到了现代，干式切削技术正向着超高速的方向发展，然而当速度过快时，加工过程就会变得难以控制，并且对于加工仪器来说负荷也会增高，使用寿命就会缩短。

结语

加工领域的发展和进步，很多先进的制造技术被应用到实践中。绿色制造技术代表着先进发展方向，对于节能降耗有着非常大的优势，是当前社会发展的必然趋势。该技术在传统加工技术基础之上发展而来，综合分析多种因素，选择合适的加工工艺，可以改进加工技术，提高总体加工水平。本文主要分析了当前我国传统加工工艺设备，总结出绿色加工工艺规程，结合多个方面的因素，分析当前绿色加工工艺规程以及有效的处理办法，符合我国的发展战略需求，能够更好地促进生态环境质量的提升，也能够推动社会的全面进步，实现可持续发展。

参考文献：

[1]秦健，邓银舟，江帆，等.基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术研究[J].中国锰业，2016（4）：129-131.

[2]聂文远.基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术研究[J].建筑工程技术与设计，2019（31）：70-72.

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