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機(jī)械加工工藝方案設(shè)計(jì)
商品經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展催生了一種新型的機(jī)械加工和制造理念――綠色制造，綠色制造是現(xiàn)代企業(yè)可持續(xù)的發(fā)展的必由之路。下面一起看看機(jī)械加工工藝方案設(shè)計(jì)吧~
機(jī)械加工是將半成品的原材料、零部件等通過組裝、拼接，制作成一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)備或產(chǎn)品。在制作過程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生許多廢棄的部件邊料，造成能源損耗、資源浪費(fèi)和噪音、光化學(xué)煙霧等物理性污染。所以綠色制造的機(jī)械加工工藝有其研究和實(shí)踐的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。綠色制造的機(jī)械加工工藝不僅減少了機(jī)械制造階段的環(huán)境污染和能源損耗，提升了產(chǎn)品質(zhì)量和安全性能，而且節(jié)約了生產(chǎn)成本。對(duì)廢棄材料進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和回收利用，對(duì)我國構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)有重要意義。
一、機(jī)械加工工藝規(guī)劃制造技術(shù)
現(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)加工零件時(shí)，必須遵循減少能源損耗、提高生產(chǎn)效率、保證質(zhì)量安全的要求，因此要讓生產(chǎn)部門和相關(guān)加工人員學(xué)習(xí)和掌握一定的機(jī)械加工制造的基本理論和經(jīng)驗(yàn)方法。實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中，要根據(jù)不同企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，切忌盲目照搬或完全按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工作業(yè)。為了更好地完成機(jī)械加工和制造過程，需要進(jìn)行工藝規(guī)劃，主要包括工序規(guī)劃和具體的作業(yè)流程規(guī)劃。首先是對(duì)加工制造工藝進(jìn)行綜述，明確加工過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)和容易出現(xiàn)失誤的地方，然后對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行把控，包括操作時(shí)的注意事項(xiàng)和具體參數(shù)。機(jī)械加工工藝規(guī)劃制造技術(shù)應(yīng)引起現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)的足夠重視，它為現(xiàn)場生產(chǎn)提供了詳盡的操作依據(jù)和技術(shù)支持，是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全的一大保證。
二、制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)概述
綠色制造技術(shù)會(huì)影響到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)生命周期，有時(shí)還可能會(huì)是多生命周期。產(chǎn)品的生命周期，包括選擇材料、設(shè)計(jì)產(chǎn)品、加工制造、對(duì)產(chǎn)品的包裝裝配以及產(chǎn)品的使用和管理回收再制造等。綠色制造則要考慮這全部的生命周期，特別是要考慮環(huán)境和資源消耗的影響，也要兼顧效益與技術(shù)因素，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與外在社會(huì)效益達(dá)到最優(yōu)化。
綠色制造的關(guān)鍵在于“4R”，即在產(chǎn)品整個(gè)生命周期過程中怎么實(shí)現(xiàn)重用（Reuse）、減量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循環(huán) （Recycle）。 面向機(jī)械加工的制造體系主要包括三項(xiàng)具體內(nèi)容，兩大制造目標(biāo)，還有兩個(gè)層次過程的控制。旨在給人們提供機(jī)械加工與綠色制造的全面視圖與模型，實(shí)現(xiàn)外在社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和優(yōu)化，最大可能的降低資源消耗、優(yōu)化配置， 讓資源利用率達(dá)到最高，對(duì)環(huán)境的影響降到最低。
三、綠色制造在機(jī)械加工制造體系的應(yīng)用
綠色制造關(guān)系到機(jī)械加工制造體系的多個(gè)方面。大體可以分成三個(gè)部分，應(yīng)用到的技術(shù)包括污染預(yù)防技術(shù)、面向環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)等。這些技術(shù)的研究方面主要是基于產(chǎn)品的生命周期、產(chǎn)品技術(shù)以及生產(chǎn)過程技術(shù)。根據(jù)對(duì)面向機(jī)械加工工藝規(guī)劃的研究，建立起以時(shí)間、成本、質(zhì)量、資源、環(huán)境為參量的具有綠色制造特性的機(jī)械加工工藝體系。可把生產(chǎn)過程中的問題初步分化成三類：資源能耗類，即根據(jù)資源的使用，細(xì)化成能量消耗和原材料消耗的極小化問題；環(huán)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(huán)境影響及資源整體決策類，即在實(shí)施過程中發(fā)生的決策性問題，例如，機(jī)床的選擇、 切削液的選擇、夾具刀具的選擇決策等。機(jī)械加工制造問題系統(tǒng)則是在上述問題的細(xì)化下形成的。
四、優(yōu)化綠色制造工藝過程規(guī)劃
優(yōu)化參數(shù)，在過程規(guī)劃中，工藝參數(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)能源與物料的最低化，就必須對(duì)零件加工的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通常來說，參數(shù)優(yōu)化主要是針對(duì)制造工藝的采用過程，讓加工過程可以更好的進(jìn)行。在加工過程中，影響能量消耗、加工質(zhì)量、環(huán)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(yōu)化參數(shù)則是選擇最適的加工工具。優(yōu)化制造工藝路線，工藝路線的確定，是制造工藝過程中最難最重要的環(huán)節(jié)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、較少成本、節(jié)約資源方面都有重要作用。優(yōu)化工藝路線，是在明確傳統(tǒng)工藝方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)環(huán)保、資源利用以及成本的充分分析，做出最有利實(shí)用的加工路線。優(yōu)化節(jié)能型機(jī)床工件， 對(duì)于當(dāng)前已擁有的設(shè)備資源進(jìn)行優(yōu)化配置， 利用不同型號(hào)規(guī)格機(jī)床的不同作用， 優(yōu)化機(jī)床與工件的組合方式，實(shí)現(xiàn)多機(jī)床多工件的同時(shí)加工，在安排調(diào)度過程中，注意考慮不同組合方式對(duì)環(huán)境以及資源消耗的影響， 實(shí)現(xiàn)總體能量消耗的最低化。
五、國內(nèi)外綠色加工工藝規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
從本質(zhì)上來說，綠色加工工藝是一種決策問題，屬于綠色制造的一部分。是以傳統(tǒng)工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合了包括控制技術(shù)、材料應(yīng)用技術(shù)、表面技術(shù)等多種新科技在內(nèi)的現(xiàn)代工藝規(guī)劃。環(huán)境影響與資源消耗是綠色工藝規(guī)劃考慮的主要問題，通過對(duì)加工制造方案、規(guī)劃設(shè)計(jì)過程進(jìn)行優(yōu)化選擇，制定綠色環(huán)保的實(shí)施方案，并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(chǎn)生。
其中，產(chǎn)品加工過程中的廢物流和由其帶來的環(huán)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(xué)在內(nèi)的幾所高校設(shè)立了有關(guān)此方面的研究課題， 并制訂了各研究階段的目標(biāo)。此課題著眼于機(jī)床系統(tǒng)，通過控制機(jī)床系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，分析數(shù)據(jù)，量化輸出參數(shù)，總結(jié)獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。還研究了與此相關(guān)的機(jī)床加工切屑形態(tài)學(xué)、動(dòng)力機(jī)理以及加工系統(tǒng)的廢物流特性等。為了支持課題的研究， 美國有關(guān)部門還設(shè)立了專門的部門以管理環(huán)境意識(shí)制造專題。
在國內(nèi)，一些高校與科研機(jī)構(gòu)也跟進(jìn)形勢(shì)，對(duì)綠色制造的工藝規(guī)劃問題進(jìn)行了初步的探索。例如，重慶大學(xué)在研究綠色制造工藝規(guī)劃方法以及實(shí)用技術(shù)的課題中， 通過對(duì)壓力加工，鑄造焊接，特種加工等工藝類型的大量實(shí)驗(yàn)與分析，初步建立起數(shù)據(jù)知識(shí)庫的原型系統(tǒng)。近年來，隨著大量有關(guān)論文雜志的發(fā)表或出版，研究體系也逐步完善。
六、機(jī)械加工制造評(píng)價(jià)方法
通常評(píng)價(jià)傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝采用最低成本、最高生產(chǎn)率及最高利潤等要素為依據(jù)。然而伴隨著制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展不斷提高的要求，機(jī)械加工以往企業(yè)追求的內(nèi)在經(jīng)濟(jì)效益的單一目標(biāo)模式，開始向追求社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展的多目標(biāo)模式。面向綠色制造的機(jī)械加工工藝方案評(píng)價(jià)目標(biāo)體系選擇了5個(gè)主要因素，即質(zhì)量（Q↑）、時(shí)間（T↓）、成本（C↓）、環(huán)境影響（E↓）、資源利用率（R↑），形成了一套科學(xué)合理的機(jī)械加工制造評(píng)價(jià)方法。
結(jié)語
機(jī)械加工和制作技術(shù)應(yīng)形成一個(gè)高效化、系統(tǒng)化、綜合化的生產(chǎn)管理流程和體系，綠色制造技術(shù)是對(duì)這一體系進(jìn)行優(yōu)化、評(píng)價(jià)和檢測的最佳選擇。機(jī)械加工和制造首先要轉(zhuǎn)變固有的生產(chǎn)加工模式，逐漸放棄勞動(dòng)力密集型的重工業(yè)生產(chǎn)模式，減少人工作業(yè)在制造過程中的參與，提升工作效率的同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量。在面向機(jī)械加工工藝規(guī)劃制造技術(shù)的系統(tǒng)研究過程中，綠色制造的優(yōu)化和評(píng)價(jià)作用涉及各個(gè)方面：機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造問題、能源損耗和環(huán)境污染問題、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品安全問題。我國的綠色制造技術(shù)還在不斷發(fā)展和完善過程中，在未來的機(jī)械加工工藝規(guī)劃和制作領(lǐng)域會(huì)有更廣泛的用途。
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