节约资源型机械制造工艺技术

一、根据不同的要求和目的对节约资源

型机械制造工艺进行分类根据不同的要求和目的可以对节约资源型机械制造工艺为多种类型,目前主要应用的类型有三种。

1.1环保型工艺技术这种技术也就是为了减少机械制造对环境造成的影响,在机械制造的过程中,通过对技术的科学改造,从而全面降低污染物排放。

1.2能源节约型工艺技术

这种机械制造工艺属于一种绿色环保的工艺技术,这种技术通过技术升级,从而达到在机械制造过程中,实现能源循环使用或者减少能源消耗的目的。

1.3资源节约型技术

这种技术为了达到在在生产的过程中节约原材料的目的,对机械制造工艺进行简化。资源节约型技术的实现一般是通过工艺和设计两个方面来实现的,在工艺方面,企业为了减少对各种原材料的依赖一般是通过应用大规模新型应用技术来实现的;在设计方面,为了实现原材料使用的最大化,企业在保证质量的前提下尽可能减少零部件的使用量。

二、节约资源型机械制造工艺技术的应用

目前,环境保护越来越受到人们的重视,在环境保护方面,节约资源型机械制造工艺具有很强的优势,一些企业已经将这一技术进行运用并且取得了较好的效果。

2.1干式加工技术在机械制造企业中的应用

干磨削和干切削是干式加工技术的体现,这种技术应用较为广泛,主要应用在磨削、铣削、车削等生产环节过程中。在上述环节中,传统的机械制造技术是需要添加切削液的,切削液主要起到清晰、排屑、润滑、冷却的作用,但是切削液的应用会对生态环境造成污染,还会造成机械产品的制造成本提高,另外,还会对工人的身心健康造成一定的伤害。要想解决切削液所造成的危害,在机械制造过程中采用干式加工技术能够很好地解决这一问题,干式加工技术是一种不需要切削液的加工技术,这种技术能够很好地保护环境,能够有效地降低生产成本,这种技术研究和应用目前在德国还处于领先地位。(1)干切削。干切削加工方法主要包括干式齿轮加工、干式螺纹加工、干钻削、干铣削、干车削等。干车削是一种目前应用较为广泛的方法。例如在对丝杆进行加工时,首先螺纹在软的工件上加工出来,再把带有螺纹的工件进行淬硬,最后对经过淬硬的工件进行精磨。如果选用旋风铣削加工技术进行加工,就可以使生产效率得到提高,加工时间得到缩短,金属切除率得到了提高。(2)干式磨削。传统的磨削工艺技术,在生产的过程中会产生一些烟雾和油气,造成了生产成本的增加,也对生产环境造成了污染。对于上述问题的解决可以采用干式磨削技术进行加工,这种技术就是利用热交换器的作用,使冷却到-110℃的空气直接喷洒到磨削部位,这样能够有效地预防加工过程中工件的变形,也能够减轻磨削过程中烟雾和油气的产生。

2.2准干式加工技术在机械制造企业中的应用

由于干式加工技术对加工机床的构造、打造刀具的材料以及相应的加工技术都有着较高的要求,目前很多企业还不能对于满足干式加工的生产条件,应用还不是很广泛,为了减少对环境的污染和资源的浪费,可以采取干、湿加工的优点结合起来,这样不但很大程度上降低了切削液的费用,而且加工要求也得到了满足,这种切削技术也就是准干式切削技术。准干式切削技术是介于湿式和纯干式之间的切削技术,对切削液的消耗远远低于湿式切削,其切削液的消耗量在50ml/h以下。

2.2.1风冷却切削技术

为了能够同时解决冷却和润滑问题,在现有的加工技术条件下,可以采用风冷却切削技术。风冷却切削技术就是先将空气中的水分利用除湿器除去,然后空气被输送到冷却器达到-30℃以后,再将加工部位喷洒适量的植物油,同时将冷风输送到切削部位,喷洒的无害植物油主要起到润滑和防锈作用。

2.2.2“汽束”喷雾冷却切削技术

“汽束”喷雾冷却切削技术属于准干式切削方式,目前在机械制造行业应用较为广泛。“汽束”喷雾冷却切削技术工艺方法是将空气利用空气压缩机约0.3～1MPa的压力进行压缩,对微量的切削液进行雾化,然后再向切削部位进行喷洒切削液,切削液在高温状态下会瞬间汽化,这样大量的热量被带走,切削部位温度下降,从而促使切削部位温度降低。“汽束”喷雾冷却切削技术在使用的过程中,应当注意切削液的使用量保持在50～125ml/h之间,在这一过程要做到机床的工作状态最佳,要确保切削、刀具、工件之间的干燥,同时还要做到回收利用切削,从而能够节约资源降低对环境的污染。

2.3减少加工余量

如果加工余量较大,零件的毛坯粗糙,不但造成生产率低下,而且还会造成较多的原料消耗。因此,为了提高毛坯精度,可以在一些有条件的地区实行专业化的毛坯制造。另外,尽可能地选用先进的制造技术,例如高速切削,高速切削技术的具有工件变形小,加工时间短,切削力下降,切削速度得到提高,从而使加工质量得到了保证。

2.4低温切削加工技术

低温切削加工工艺主要用于材料加工难度较大的情况,例如淬硬钢、高锰钢、钛合金等。由于一些低温冷风装置要进行配备,包括使用低沸点公质作冷媒的间接冷却装置、氮气流发生装置等,这些也就成为了改技术需要注意的一些问题,因此成本相对较高。近年来,随着研究的不断深入,低温冷风切削技术已经趋于成熟,并且已经在一些机床企业被应用,目前在日本机床企业应用最为广泛。

三、结语

随着国民经济的快速发展,机械制造企业也不提程度地对环境造成一定的影响。并将导致能源危机和资源枯竭的加速。因此,迫切需要机械制造企业采用节约资源的机械制造工艺技术,这些关系到人们生活质量的提高和人类经济文化的可持续发展。节约资源型机械制造工艺技术应用和推广是非常必要的,符合人类的共同价值取向。

作者：刘会卿 单位：烟台汽车工程职业学院