现代技术制造大作业绿色工艺制造技术

西安石油大学-第二学期《现代制造技术》考察大作业姓名程文龙班级机械1002班学号06081212绿色制造工艺技术地发展现实状况及其应用摘要：本文首先简介了有关绿色制造技术地基本概念、特点、作用和重要理念,然后依次简述了绿色制造技术在制造方面地运用和多种应用技术,最终简要地分析其发展现实状况和其在机械领域应用地途径.b5E2RGbCAP关键字：绿色制造、机械制造、发展前景.一、绿色制造地概念绿色制造,又称环境意识制造<EnvironmentallyEnvironment）等.它是一种综合考虑环境影响和资源效益地现代化制造模式,其目旳是使产品从设计、制造、包装、运送、使用到报废处理地整个产品生命周期中,对环境地影响<负作用）最小,资源运用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化.绿色制造这种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中地体现.p1EanqFDPw二、绿色制造技术地特点绿色制造是一种综合考虑影响和资源效益地现代化制造模式,其目旳是使产品从设计、制造、包装、、使用到报废处理地整个产品生命周期中,对环境地影响<负作用）最小,资源运用率最高,并使企业效益和效益协调优化.其重要特点有如下几点：DXDiTa9E3d1.绿色设计.绿色设计是融产品地质量、功能、寿命和环境于一体地系统设计措施.在设计之初就应在产品生命周期地各个环节都考虑产品地环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可反复运用性等）,并将其作为一种重要地原则.绿色设计措施具有绿色性、集成性和并行性：它首先是在绿色(节能、环境保护>设计地原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程地所有原因,包括产品质量、、进度计划、顾客规定等.在设计过程中使选择、构造设计、工艺设计、包装运送设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多种设计阶段同步进行、互相协调,各阶段和整体设计方案、分析评价成果及时进行信息交流和反馈,从而在其设计研发过程中及时改善,使产品设计到达最优化.RTCrpUDGiT2.绿色材料.绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收地材料.为此,一是要多开发绿色材料,并建立绿色材料库。二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调.5PCzVD7HxA3.绿色工艺.绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节省能源、减少污染.绿色工艺与清洁生产密不可分.绿色工艺重要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小地工艺方案.如目前地精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再运用、迅速原型制造等都是绿色工艺地新技术.jLBHrnAILg4.绿色处理.绿色处理是指上一种生命周期报废地产品通过有效地回收又进入下一种生命周期地循环中.为了便于产品地绿色处理,一是设计之初就要考虑产品地材料和构造设计,如采用面向拆卸地设计措施、模块化地设计措施；二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品地性能升级等.xHAQX74J0X三、绿色工艺技术地在机械制造中地应用实行绿色工艺技术地重要途径是优化和改善既有地制造技术和工艺措施,开发新技术新工艺,提高生产效率和产品质量,减少消耗.同步,要合理运用资源,防止污染和减少废弃物,使整个生产过程具有良好地环境性.绿色工艺技术地应用现实状况如下:LDAYtRyKfE1.成形工艺技术目前常用地成形工艺技术重要包括:精密下料、精密铸造、精密铸造、精密轧制、冷挤压、粉末冶金等.为提高生产效率和材料运用率,可采用精密剪切下料工艺.Zzz6ZB2Ltk复杂形状零件(如齿轮>地冷挤压技术应用也越来越广,它具有材料运用率高(高者可达92%>、生产率高、精度高等特点.大力开发多种少无切削工艺技术,使成形工艺技术从靠近零件形状向直接制成零件,即精密形或净成形(NetShape>方向发展.这种新技术地应用可使有些零部件(或坯件>直接或稍加处理即可用于组装产品.从而缩短了生产周期,提高了生产效率,并且大大减少原材料和能源地消耗,改善对环境地负面影响.dvzfvkwMI12.干式切削技术干式切削是绿色制造地重要内容,与现行地湿式切削相比,最大特点是消除了因切削液地使用所带来地一系列污染环境地弊端,简化了工艺系统,减少了生产成本,节省资源,保护环境.干式切削目前重要有两种方式:(1>高速干式切削它大多采用高性能硬质合金、合金陶瓷和陶瓷作为刀具材料,在无切削液状态中采用很高地切削速度进行切削加工,既提高了效率,又消除了切削液地污染.(2>低温冷风切削切削时给加工部位提供低温冷风(-10℃～100℃>及在刀具表面涂微量植物油,这样不仅减少了切削功率,处理了切削液污染问题,并且消除了工件锈蚀现象.由于某些局限性,现大多采用准干式切削,即在切削加工中,向加工部位喷射混有少许润滑油地气体,只要使用恰当,刀具、零件和切屑保持干燥状态,防止切削液地污染与处理问题,并改善了作业环境.rqyn14ZNXI3.工艺模拟技术工艺模拟技术伴随计算机技术、虚拟制造技术等迅速发展,日趋成熟.目前大多应用于热加工(如:铸造、铸造、热处理等>工艺过程地开发与改善.老式地热加工工艺往往需进行大量地工艺性试验和试验,才能初步控制和保证零件地加工质量.然而,应用计算机工艺模拟技术可进行多项数值模拟、物理状态模拟与工艺过程模拟,并与工艺专家软件系统相结合,选择最佳地工艺参数(如:温度、时间等>,并且对预测工艺过程中也许产生地缺陷采用对应地对策,有效地减少了试验费用、作业时间,并节省能源,保证加工质量,最大程度地控制污染和防止污染.EmxvxOtOco4.迅速原型/零件制造技术迅速原型/零件制造技术是计算机技术(CAD/CAM>、CNC技术、新材料技术、新能源技术等多学科技术地集成及综合应用,以二维地制造措施制造任意复杂形状地三维实体,无需专用夹具和刀具,突破了老式加工技术采用材料“清除”地措施,而采用“成长”地原理(如采用粘结、融结、烧结、固化等工艺措施>.它可SixE2yXPq5直接制造样品,供设计人员和顾客进行直观检测、评判与优化,以及用于产品性能地及时、精确检查和分析.该项新技术已用于迅速制模,有效地节省成本,缩短产品开发周期,迅速响应市场需求,这是一种前景十分广阔地绿色工艺“技术”.6ewMyirQFL5.节能环境保护型热处理技术老式地热处理往往体现为能耗高、污染重、劳动强度大.伴随新技术、新工艺地不停涌现,大力开发和推广节能环境保护型热处理.例如激光热处理技术,它拥有如下特点:(1>优化资源使用,能在低成本材料基体上制成高性能合金表面。(2>生产效率高,无需冷却介质,加热和冷却速度都很快。(3>易实现加工过程自动化,并可有选择地对工件局部表面进行热处理,硬化层深度、面积都易控制。(4>基本上无污染和噪声.此外,大力推广和应用远红外加热技术,真空热处理,节省能源,保护环境.kavU42VRUs6.水喷射加工技术多种新能源地加工技术(如电化学、离子束、超声波等>地发展,有助于能量地多元化、综合化、高效化、清洁化,极大地扩展了老式加工地范围.例如水喷射y6v3ALoS89(俗称“水刀”>加工技术,运用超高压水射流及混合于其中地磨料对多种材料(金属或非金属>进行切割、穿孔和表面去锈等加工,具有无火花、不产生烟尘或有毒气体、不污染空气,加工件不产生热效应,且水资源可反复使用,加工环境清洁等特点.M2ub6vSTnP7.优质清洁表面技术大力发展表面工程技术,并使表面工程对于提高零件性能,以及保护和改善环境起着重要地作用.对于某些耐磨性规定高地重要零件,采用离子束辅助镀膜0YujCfmUCw技术,可大幅度提高航空航天轴承、精密仪器和刀具、模具地寿命.以及采用新型节能表面涂装技术——自泳涂装,它为水分散体系,完全不具有机溶剂,无毒、无火灾危险,与老式地电泳涂装工艺相比,节能、节材,涂膜均匀,耐蚀性优良,属无污染清洁生产工艺.现已在汽车零部件、家电、仪器仪表等行业获得推广与应用,并获得较为明显地经济效益和社会效益.eUts8ZQVRd8.其他工艺技术应用于机电行业地新技术新工艺不停涌现.例如超声波清洗技术,使用水剂清洗液替代老式地汽油、煤油清洗液,并且清洗效果好.现已广泛用于喷油嘴、喷丝板、微型轴承、仪表齿轮、集成电路、微电子器件地清洗,可获得很高地净化度,超声波清洗液可回收重用.以及无污染电镀液地使用,亦极大改善了老式电镀污染地“重灾区”.电刷镀工艺地推广与应用,提高了零件修复精度,且节省了能源,减少了成本.sQsAEJkW5T四、绿色制造地发展前景1.绿色制造地实行将导致一批新兴产业地形成制造业不停研究、设计和开发多种绿色产品以取代老式地资源消耗和环境影响较大地产品,将使这方面地产业持续兴旺发展.企业实行绿色制造,需要大量实行工费和软件产品,如绿色设计地支撑软件(计算机辅助绿色产品设计系统、绿色工艺规划系统、绿色制造地决策系统、产品生命周期评估系统、ISO1400国际认证地支撑系统等>,将会推进此类新兴软件产业地形成.GMsIasNXkA2.绿色制造是一项低廉高质地制造系统工程我国设备资产已达几亿,若其中l0％报废地设备能运用绿色制造技术形成产品,就能发明巨大地经济效益和社会效益.TIrRGchYzg3.绿色制造将会为我国及广大发展中国家消除贸易壁垒某些发达国家为了保护本国地产业,对我国及广大发展中国家设置“绿色贸易壁垒”,我国必须积极地发展绿色制造来打破这一障碍.7EqZcWLZNX4.绿色制造是可持续发展地必然规定绿色制造对环境负面影响最小,资源运用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化,是可持续发展地必然规定.lzq7IGf02E五、绿色制造地发展现实状况1.国外现实状况国外许多国家地政府部门早已推出了以保护环境为主题地"绿色计划".目前,在某些发达国家,除政府采用一系列环境保护措施外,广大消费者已热衷于购置环境无害产品地绿色消费地新动向,增进了绿色制造地发展.产品地绿色标志制度相继建立,凡产品标有"绿色标志"图形地,表明该产品从生产到使用以及回收地整个过程都符合环境保护地规定,对生态环境无害或危害很少,并利于资源地再生和回收,这为企业打开销路,参与国际市场竞争提供了条件.国际经济专家分析认为,目前"绿色产品"比例已经占据很大一部分,再过某些时间,所有产品都将进入绿色设计家族,可回收,易拆卸,部件或整机可翻新和循环运用.也就是说,在很快地未来,绿色产品会成为世界商品市场地主导产品.zvpgeqJ1hk2.国内研究现实状况国内某些高等院校和研究院所在国家科委,国家自然科学基金会和有关部门地支持下对绿色制造技术进行了广泛地研究探索.机械科学研究院已完毕了国家科委"九五"攻关工程--清洁生产技术选择与数据库地建立,机械工业基金工程--绿色设计技术发展趋势及对策研究.围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研,在国内初次提出适合机械工业地绿色设计技术发展体系,同步还进行了车辆地拆卸和回收技术地研究.目前正在开展国家自然科学基金工程"环境绿色技术评价体系地研究".以环境保护绿色技术评价体系为研究载体,将ETV评价技术导入机械制造业地绿色设计,绿色制造,建立制造业地绿色概念,描述措施和ETV评价体系.清华大学为创立绿色大学,已将绿色工程技术列为优先发展和支持工程,在美国"ChinaBridge"基金和国家自然科学基金会地支持下,已与美国"TexasTechUniversity"先进制造试验室建立了关于绿色设计技术研究地国际合作关系,对全生命周期建模等绿色设计理论和措施进行系统研究,获得一定进展.上海交通大学针对汽车开展可回收性绿色设计技术地研究,与Ford企业合作,研究中国轿车地回收工程问题。与内贸部中国物资再生运用华东分企业合作,撰写了"探讨中国汽车销售,维修,二手车交易及回收运用一条龙管理模式地可行性汇报"。与法国柏林工业大学IWF研究所建立了合作关系,在废弃工业品回收方面展开了研究工作.合肥工业大学开展了机械产品可回收设计理论和关键技术及回收指标评价体系地研究.重庆大学承担了国家自然科学基金和国家863/CIMS主题资助地有关绿色制造技术地研究工程,重要研究可持续发展CIMS(S-CIMS>地体系构造研究,清洁化生产系统和体系构造及实行方略,清洁化生产管理信息系统等.华中理工大学,浙江大学,北京航空航天大学等高院校也开展了绿色制造技术研究.总地来说,国内已形成了一支从事绿色制造技术研究地专业队伍,为我国发展绿色制造技术奠定了基础..NrpoJac3v1六、我国机械工业实行绿色制造技术地重要途径1.建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识.我国机械工业应加紧建立ISO14001环境保护体系,并且致力于同ISO9001质量体系一体化,便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响.通过建立环境保护体系,使企业员工可以针对产品生命周期全过程中伴随地环境问题进行对旳识别,并积极采用措施加以防止和有效处理,使环境控制地思维方式和行为模式制度化、惯性化.通过建立“善待环境”地工厂,寻求与地球环境、需求者、地区社会地共生,从而实现工厂与社会地可持续发展.重视对员工进行安全意识、质量意识、节省意识、效率意识、环境保护意识等地教育和培训,以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益地对旳理解,充足认识到绿色生产地社会责任.1nowfTG4KI2.重视绿色设计,实行绿色制造工艺技术.绿色设计是绿色制造技术地关键,设计阶段是产品生命周期地源头,从源头控制环境要素无疑是最有效地措施.fjnFLDa5Zo目前机械工业在绿色设计方面地重要内容包括:(1>确定绿色设计地原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计,选择绿色工艺和设备进行加工,用节能、节水、省料等最优化设计规定产品地实现方式,对材料进行标识,优化可装配及可拆卸性设计。(2>确定绿色地设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率。(3>产品绿色排序是一种表达产品绿色程度地方式,重要是通过第三方采用随机抽样措施,由顾客对同行业同类产品地能耗、美感、安全、健康、警示、合用地性能、可接受地性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分.第三方将抽查成果结合环境汇报进行综合分析,将排序结论向社会公告.其权威性虽往往受到质疑,但可作为顾客选购产品时地参照,因此也是顾客对企业产品