綠色機械加工技術的應用與發展
技術應用
作者：王俊傑
摘要：隨著社會的發展，人們對環境問題越來越關注。作為傳統的加工技術，機械製造業如何實現加工過程中的“零汙染”，同時保證加工的質量，是值得大力研究的問題。文章針對綠色機械加工技術的特征，對綠色加工技術的應用現狀及發展前景進行了探討。
關鍵詞：綠色機械；加工技術；幹式切削技術；切削液；冷卻潤滑技術 文獻標識碼：A
中圖分類號：F407 文章編號：1009-2374（2015）21-0051-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.026
當今社會的飛速發展不僅加速了工業化的進程，同時也使得環境問題日益突出，隨著國家可持續發展戰略的實施，綠色化生產模式已成為許多產業的發展目標。而著手“綠色機械加工技術”的研究，就可以在資源可持續發展的同時，對環境汙染進行有效的控製。
1 綠色機械加工技術的特點
隨著社會科學技術不斷發展以及社會實踐經驗的不斷積累，為了做到節省人力資源，減少和降低工業生產加工流程過程中對周邊環境所帶來的汙染，同時在滿足機械加工效率的前提下，人們從機械工業生產中逐漸總結出了一套完整的綠色機械加工技術。綠色機械加工技術是以節約資源、降低汙染、減少對人體健康傷害為目的，在通常的機械工業加工流程中，為了保持機械零部件運行的潤滑，提高工作效率，一般使用潤滑液，與此同時還可能會涉及工業材料的消耗、人力資源的浪費、化工原料的損失等。據統計，在這些消耗中，切削液消耗的比例是最大的，其費用達到占機械製造中零部件加工總成本的16%，而刀具費用僅占總成本的4%。因此綠色機械加工的最大特點是節省能源和資源。為實現綠色機械加工以達到節約能耗、保護環境的目的，就要我們在機械工業加工的過程中采取相對應的措施。還有重要一點是在傳統製造加工過程中的切削液，它是由特殊的化學原料和材料所組成的，如果不對其做出及時有效的處理就會帶來嚴重的環境汙染問題，直接排入河水中的切削液會影響水質、破壞當地的生態係統，會給魚類和水生物的繁殖和生長造成影響。因此，在機械製造加工中必須貫徹對綠色機械加工技術的應用，並采取有效措施保護環境，以取得更好的機械加工效果。
2 綠色機械加工技術的應用
隨著可持續發展戰略的實施，老百姓的環保意識不斷提高。由於機械製造加工業具有既傳統又現代的特點，使得它逐漸開始引起人們的關注。對於機械加工製造業目前存在著三個方麵的研發：第一，通過降低機械加工中的切削摩擦來實現對環境的無汙染；第二，對於切削液本身無汙染的研究；第三，通過研製低汙染、甚至無汙染的切削冷卻潤滑劑再結合低摩擦的切削技術，最終達到綠色的機械工業加工技術。
2.1 高速與超高速幹式切削技術
20世紀90年代，世界各地都在研製新的幹式切削技術。該種技術能實現在機械工業製造加工的時候不使用任何冷卻和潤滑的液體。為了不斷改進機械製造中的內部技術，其最終目的是提高加工效率並降低環境汙染，但顯然這是一種理想化的切削狀態的模擬技術。因為在不使用切削液的情況下，要達到在機械加工工業中對工具和刀具的冷卻和潤滑的效果，就要求幹式切削技術具備很高的技術標準，這就涉及了很多數據的考慮因素，比如工具和切削的方式的選擇、還有切削的環境等。
1931年，德國Salomon博士提出一種高速切削的概念，高速切削具有降低刀削力、減少機械加工中受熱形變、提高機械業加工的表麵質量和生產效率等優點，給最終實現幹式切削提供了必要條件。而國內各種相關技術還不完善，所以在研製的過程中還需考慮是否有利於可持續發展的問題。這些問題包括，基礎油的選擇、切削液添加劑的選擇、擠壓抗磨劑的選擇、抗霧劑的選擇、防腐劑的選擇等。眾所周知，潤滑劑中最主要的成分就是基礎油，而基礎油中包含礦物油、合成油（脂）和植物油。我國是農業大國，擁有取之不盡用之不竭的太陽能，而且我國物產豐富，植物油的儲備極其豐富，所以從能耗和來源及汙染的角度來說，植物油是一種無害且來源充裕的製造切削液的原材料；對於抗煙霧劑則可使用聚異丁烯類化學物質；用豬血清來做極抗壓磨劑。
2.2 綠色機械加工切削液的研製
綠色的機械工業加工模式應該是以實現機械工業加工過程中的綠色、安全、環保、無汙染，追求高技術標準的幹式切削方式為目標。因為曆史因素的限製，該技術尚未成熟麵向市場，一直受到技術支持的困擾，從而導致綠色機械工業加工模式難以實現。為了能夠改變目前的這種狀況，我們從機械加工中所必須用到的切削液入手，研製出一種新的綠色機械工業加工切削液的重要性便凸顯了出來。