绿色制造技术在机械制造过程中的应用


     中国石油大学(华东)现代远程教育 毕业设计(论文) 题 目:绿色制造技术在机械制造过程中的应用 学习中心: 青岛直属学习中心 年级专业: 函授19 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 孟楠 学 号: 1930710400002 指导教师: 职 称: 导师单位: 中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)远程教育学院 论文完成时间: 2021 年 01 月 10 日 摘 要 随着中国制造业的进展不断加速,制造业对社会的污染相对严重,所以目前许多制造业提倡绿色环保的制造业观念,这进一步使中国的机械制造技术成为现实。向绿色制造和设计的过渡为中国创造了一个相对境况友好的制造境况,并进一步减轻了中国城市建设带来的污染。时代在变化,人们的思想与时俱进。更重要的一点是,绿色环保观念早已植根于人们的心中。增强人类境况意识,不仅能够更好地维持我们的生活空间,而且在科学技术和经济进展中起着至关重要的支持作用。绿色制造技术是建立在这种环保意识之上的现代制造模式。它能够在很大程度上协调经济和社会效益,在维护生态境况的前提下达成资源和能源的高采用率。低消耗。本文探讨了这种绿色制造技术在机械制造历程中的相干观念和具体运用,希望为相干人员提供简单有用的帮助,并为中国现代机械建设贡献适度的力量。 关键词 :机械制造 ;绿色制造技术 ;应用 目 录 前言 4 第1章 绿色制造技术的相关概述 4 1.1绿色制造技术定义 4 1.2绿色制造技术的关键因素 5 1.2.1绿色材料 5 1.2.2绿色设计 5 1.2.3绿色工艺 5 1.2.4绿色治理方式 5 1.3绿色制造特点 5 1.4推广绿色制造技术的必要性 5 第2章 绿色制造技术基本特征及发展趋势 6 2.1 现存基本特征 6 2.2 未来发展趋势 6 第3章 绿色制造技术在机械制造过程中的应用 6 3.1选用低毒、无污染绿色原材料 7 3.2 运用绿色方式设计机械商品 7 3.3 绿色制造工艺在机械制造过程中的应用 7 3.4采用绿色的机械产品包装技术 8 3.5采用绿色的机械产品回收技术。 8 第4章 绿色制造技术在机械制造中存在的问题 8 4.1对环境造成较大的污染 8 4.2产品回收使用率较低 9 4.3企业缺乏环保意识 9 第5章 促进绿色制造技术在机械制造中应用的对策 9 5.1 对环保体制进行建设 9 5.2 对绿色设计加以关注 9 5.3 优化工艺流程尽快节能减排 9 5.4 促进干切削加工方式的发展 10 结论 10 参考文献 10 致 谢 11 前言 我国经济进展水平日益提高,公民生活条件逐步改善。这与机械制造业密不可分。它是我们便利的生活方式的源泉,也是一个国家坚实实力的基础。但是,人与自然之间的关系长期以来一直是最重要的问题之一。在机械制造业进展中如何提高能耗和境况污染已成为当今探究的热点。探究人员发现,对传统流程和技术实行整顿以整合新的绿色观念能够在达成资源最佳采用的同时,达成更多的科学和境况维护。这样,对境况的维护就从最终治理升级到了源头。更切实地执行可持续进展战略的重要目标。 一方面,随着中国机械制造业的进展和更新的不断加快,它对世界经济改革和进展的步伐产生了很大的作用,另一方面极大地促进了世界经济改革。能源危机严重作用了世界生态境况的可持续进展。在进展中国家,加工通常以低效率,低产量和高消耗的方式实行,并且这种加工方式极大地作用了世界资源的采用。机械制造业必须意识到绿色制造技术的重要性.切实采取措施推动绿色制造技术在机械制造过程中的有效应用.实现对能源的合理利用和对环境的有效保护,最终推动我国社会、经济的可持续发展。 第1章 绿色制造技术的相关概述 1.1绿色制造技术定义 绿色制造技术是在绿色环保理念指导下而诞生的全新技术,是一项综合性极强的技术,运用了绿色设计、绿色生产、绿色包装等科学技术,通过运用绿色制造技术能够有效把控产品的设计、生产、包装环节,将这些环节对环境造成的污染、负面影响降低到最小,并有效提高各种资源的利用效率,最终实现产品的绿色、环保生产。不仅如此,而且还能够进一步确保所制造的商品不受任何限制。绿色制造技术是一种现代制造技术,能够合理地达成现代资源效益和现代经济效益。绿色制造技术要求在商品加工历程中充分思量境况作用,从而使制造历程对境况的作用最小化,资源采用效率最高。 1.2绿色制造技术的关键因素 1.2.1绿色材料 绿色材料的特性是绿色制造中最根本的要求。绿色材料首要是指在绿色制造历程中运用尽可能少污染或无污染的材料,这些材料应具有回收价值,以满足绿色制造的根本要求。所以,当前中国机械制造业的首要内容是对可重复运用或循环再采用的低污染材料实行合理的探究和开发,从而满足我国制造业的需求。但是,另一方面,我们务必控制绿色材料开发的成本。我们不能盲目地实行绿色的探究和开发,而忽略原始成本。我们能够进一步最大程度地提高商品收益和减轻污染,所以我们能够达成绿色制造技术的核心要求。 1.2.2绿色设计 绿色设计应充分思量制成品,例如商品质量,商品寿命以及商品与境况之间的关系。不仅如此,还能够在设计历程中有用思量境况因素。绿色设计中运用的方式通常包括以下商品设计特点:绿色,集成和并行性。在绿色技术的整个设计历程中,应充分思量商品周期关联的原因。商品设计为了使商品达到最佳效果,有必要对商品的各个方面实行合理的改进。 1.2.3绿色工艺 绿色技术是指在商品加工历程中有用减轻境况污染和节约能源。为了合理运用绿色技术,务必思量节能环保的技术方面,并就如何减轻商品污染实行详细探究。我们还需要减轻材料的运用,减轻废料的产生,并充分思量境况作用等。不仅如此,还需要进一步分析和讨论如何运用绿色材料并提高资源采用效率。目前,绿色技术首要包括干切技术和废物再加工技术。 1.2.4绿色治理方式 绿色治理首要是指通过合理有用的加工历程在加工中丢弃的材料,以便能够合理有用地将其用于下一个商品的加工中。此技术与资源重用相似。所以,在设计商品时,应对商品的原材料和商品结构实行合理的分析,并应合理有用地采用再采用技术,以达到商品功能升级的目的。 1.3绿色制造特点 绿色制造是全面,全面和跨领域的。全面性是指绿色制造务必贯穿整个商品生命周期,涵盖商品生命周期的每个阶段,并且针对不同阶段需要采取不同的措施。全面是指机柜在商品制造的不同阶段对境况的作用程度不同。绿色制造不仅务必思量造成境况破坏的具体原因,还务必思量资源,设备和商品之间的关系,并从整体上把握内部关系。从而达到优化升级的目的,减轻污染。横切是指整个绿色制造历程涵盖了机械制造技术,材料技术,境况管理等多个学科,反映了该学科的横切特点。 1.4推广绿色制造技术的必要性 绿色制造,也被叫作环境意识的加工制造,也就是把对自然环境的影响加入到机械加工设计当中,采用先进的机械加工手段和材料科学,并结合加工控控制设备,把资源合理进行应用,改进优化制造流程和工艺,减少对自然环境的污染和破坏,从而起到节省资源和成本,推进企业可持续发展。机械加工制造主要有设计、制造、运输和废旧产品回收等多个实施阶段,采用绿色制造技术可以提升资源的利用率,使资源得到了优化配置,自然生态环境得到有效的保护,促进机加行业转型和升级。与传统的机械加工制造相比,生产流程增加了资源的再次利用环节,也就是对废弃加工材料的回收利用,通过再次加工制造可以减少对资源的浪费,把资源充分的利用起来。绿色制造技术注重对产品节能环保性能设计,实现减量化设计。还要求所加工的材料可以再次应用,经过废弃产品收回处理,实现再次加工利用,使产品实现绿色的循环,达到节能减排的目的。传统机械加工制造,存在着资源浪费和污染的问题,比如,在进行热处理调质时,需要采用淬火液油,在进行涂装之前来需要应用酸洗磷化液进行处理,三苯、重金属和电镀液都超出环保标准,会对工作人员和生态环境造成破坏,因此,需要全面推广和应用绿色制造技术,减少机械行业对环境的破坏,并做好生产成本控制,在达到节能减排目标的同时,提升产品的质量,使企业走上健康发展的道路。 第2章 绿色制造技术基本特征及发展趋势 2.1 现存基本特征 作为一种新型的绿色环保制造技术,全面性、交叉性、综合性是其具备的较为显著的三大基本特征。①全面性考虑的是产品从理念设计、原材料选择、再到制造、销售、二次回收的整个生命周期,绿色制造应该贯穿于各组成阶段之间的相互关系和作用, 并针对不同环节实施相关举措,全面覆盖,而非着眼于某一环节。②交叉性的体现主要在于多学科领域的应用,在环境影响的管理、材料资源的利用、或是本文讲述的机械制造等方面上都有绿色制造的理论、方法等相关环节的体现。③绿色制造的主要目的是资源优化利用、降低减少污染、保护环境,而在产品制造过程中的每一阶段里都存在着不同的环境影响程度,因此对设备、资源、产品和环境等多方面的严密考虑十分重要,只有通过这种综合研究,才能真正掌控到内在细节,从而达到绿色制造的根本目的。 2.2 未来发展趋势 当前,在传统机械制造基础上推行绿色制造技术已经成为主导,并逐渐形成其发展趋势,这其中包括①社会化:绿色制造的研究与发展需要社会全体共同参与建立,政府相关政策规定的出台、企业对于产品的整体考虑、用户使用过程中出现的各种问题等,在社会各层之间建立完善这种新型的支撑系统是今后研究和发展的重要方面之一。②全球化:人类共同拥有一个地球,同属一片生态环境中,例如在产品进出口方面上无论是本国还是他国,都对产品的绿色环保问题有着越来越严格的规定,而绿色制造技术对于日后的产品市场竞争和环境保护都是有力的支撑,全球化的发展特点也可见一斑。③产业化:绿色制造技术的应用必将带起一批相关绿色产品的制造业、软件产业等新兴行业的形成,这些相关产业的出现能够使绿色制造技术的发展得到进一步推动,更加有效地优化资源利用,减少污染,保护环境;有利于经济社会的长远发展。④并行化:是现存特点中全面性的发展体现,主要指绿色并行工程,在产品生命周期的全过程中,考虑到用户、环境、资源等各种因素状况,并且还涉及到了许多关键的技术,包括相关数据库和决策支持系统等重要方面。⑤系统集成化:产品工业设计、功能目标、材料选取、制造工艺等一系列的系统研究和集成研究也是绿色制造技术的重要核心内容和研究热点。因此在机械制造过程中加以应用绿色制造技术可以说是大势所趋。 第3章 绿色制造技术在机械制造过程中的应用 为了降低机械制造过程中的环境污染问题发生率,突出其生产计划实施中的绿色环保特点,则需要对绿色制造技术的应用进行充分考虑。 3.1选用低毒、无污染绿色原材料 材料的选择是决定加工方案的重要因素。在进行绿色机械制造的过程中,对于材料的选择应当充分遵循绿色环保的标准。在选择材料时,要摈弃以往只重视材料性能,忽视材料对环境等影响的思想。因此,在选择材料的过车用中应当充分考虑下述几点因素:其一,材料本身的性能。选择的材料本身应当是通过绿色工艺制造而成的,并且在接下来的制造过程中还可以持续通过绿色工艺进行制造。其二,材料的可回收性。在选取材料时,不仅仅要考虑在制造过程中材料的环保性,还应当考虑在制造过程后材料的可回收及可利用性。因此,应当选用回收价值高的材料。其三,要尽量减少材料的种类。在选择材料的过程中,应当充分考虑材料的可替代性。一般说来,应当选用可替代性弱的材料进行加工。尽量减少材料的种类,减少材料在运输和存储过程中的成本,为企业盈利提供可能。最后,应当选择能够降解的材料。材料的可降解程度是衡量材料的绿色环保性能的主要标准。但是,在实际生产过程中,难以选择完全符合上述要求的材料。因此需要根据现实情况多加衡量和取舍,在保证企业存活和盈利的基础上最大限度满足环境友好的需要。这就对企业的管理者提出了更高层次的要求。 3.2 运用绿色方式设计机械商品 从设计层面入手,关注机械制造过程中的绿色设计,能够通过对使用周期、环保性能、质量等方面的综合考虑,实现对绿色制造技术的科学运用,促使其在机械制造中可发挥出应有的作用。具体表现为 :(1)结合绿色制造技术的功能特性及机械制造的具体情况,加强绿色设计,将绿色环保理念应用于相应的设计方案形成过程中,促使机械制造过程中的环保效果更加显著 ;(2)从产品的可重复利用、回收性、维护性、组装及生产过程等方面入手,加强机械产品制造中的绿色设计,并在绿色虚拟建模技术的支持下,获取应用价值良好的产品设计方案,为机械制造中的绿色环保理念融入及体现提供参考依据,充分发挥绿色制造技术的应用优势,全面提升机械制造领域的绿色设计及技术水平。 3.3 绿色制造工艺在机械制造过程中的应用 绿色工工艺具有绿色、无污染的特点,有利于增强机械制造过程中的环保效果,优化其作业流程,获取环保性能可靠的机械产品。因此,应注重绿色加工工艺在机械制造中的科学应用,并在性能可靠的加工设备及综合素质良好的加工人员配合作用下,完成好机械产品方面的绿色加工作业,不断优化产品性能。 改进于传统制造工艺技术,选用绿色材料并融入绿色理念,更要加以绿色制造工艺进行实际操作生产,以实现节约能源的目的。但是对于如何能最大程度上地减少污染物排放、如何对现有资源做到利用率最大化、以及如何真正降低对环境的污染等细致化的问题还需要进一步探析。目前的制造工艺类型主要体现在以下几个方面:①环保型。在遵循绿色理念的前提下,使用先进的环保型绿色制造工艺,运用科学方法、进行合理加工生产,这其中的重难点,不仅仅是这项技术本身,还包括对产生的废料等进行处理,实现环境保护的最终目的。②能源节约型。即利用新型工艺和技术,大幅度降低生产过程中电能、化石能等能源的消耗,使其可达到持续高效的利用,从而减少对环境污染的现象出现。③资源节约型。这种工艺技术手段能够对现有可用资源的结构配置进行优化,使其在实际生产中的利用率达到较高水平,以此来减少不必要的浪费,节约资源,降低成本。④包装是产品重要的一部分,也是很多环境问题的源头,例如纸质、木材等不可再生资源的过度使用会对生态造成影响,塑料等不可降解材料也会导致严重的环境污染,因此采用环保三合板等可回收的绿色材料作为产品包装物,并简化包装,这样既可以减少浪费,还能避免二次污染让其在使用过程中对环境的污染程度降到最小,达到环保的目标。⑤对环境的二次破坏也是一个重点问题,运用绿色制造技术生产的产品,其生命周期中一般具有二次回收再利用的最终环节。因为部分产品在回收中存在可拆卸的特点,这就主要取决于前期制作生产环节;而对于一些电子产品的回收,里面存在的重金属等化学物质更是对环境影响极大,因此要采用专业技术手段,进行合理分类处理销毁或再利用,减少环境污染和资源的损耗率。 3.4采用绿色的机械产品包装技术 机加产品的包装也是绿色产品制造的重要环节,绿色包装要求在包装达到美观的要求下,还需要注重包装材料的可回收性和成本,是否对自然环境造成污染和破坏,利用先进的包装机械设备,采用环保节能进行绿色包装。当前,常见的包装材料有纸板、塑料和木板等,纸板具有很好的再次利用价值,容易在土壤中降解,对生态环境污染比较小,很多产品的外包装都采用该种方式。可是纸板包装产需容易破碎,无法起到很好防水效果。木板是很多机电类产品的主要包装方式,但木材资源比较稀缺,过多的使用会对森林资源造成破坏,不建议大量的推广和应用。塑料包装材料再次利用率也较低,无法在自然环境中很好的沉降,不适合用来作为绿色包装材料。因此,产品的绿色包装应该尽量有用降解程度高,强度合适,可以再次回收利用的包装材料,比如,淀粉制包装、蜂窝纸板等。 3.5采用绿色的机械产品回收技术。 机加产品的回收是绿色制造的最后一道环节,对废弃的产品进行再次的处理和应用可以避免资源的浪费,对于保护资料和推动经济的可持续发展起到非常重要的作用。机加品具有可拆卸的优势,折卸性能主要最决于产品采取何种装配方式,一般的机加产品都采用过盈联结、障隙联结和过度联结方式,采用压入方式实现的过盈联结具有很好的可拆卸性能,而采用黏接、螺杆和焊接等方法实现的联结可拆性最低。而电子产品由于存在一些重金属和化学物质,如果没有采取合时措施进行处理,则会对生态环境造成污染,在对产品进行回收时需要做好分类处理,采用先进的回收技术进行处理,避免产生资源浪费和环境污染问题。 第4章 绿色制造技术在机械制造中存在的问题 将绿色制造技术运用到机械制造中可产生一定效果,然而在具体应用过程中依然出现了各种问题,从理论上来说,绿色制造技术的实施旨在维护资源的稳定与发展,因此相关单位应对不良现状进行改善,使绿色制造技术作用更好的发挥。 4.1对环境造成较大的污染 由于我国大部分机械加工企业依然在采取传统加工方法,利用小而全的运行方式,基于这种现状下绿色制造技术作用无法有效发挥。在传统机械加工中,环境污染逐渐加剧,这是一个有待解决的问题,为改善这一现状制造企业应对绿色制造技术不断完善,促进资源使用率的提升,对资源浪费合理控制。针对环境污染问题及时处理,与此同时还应对环境污染制约不断强化,使环保理念得以实施。 4.2产品回收使用率较低 由于我国大部分制造企业,一直在沿袭传统生产方式,导致产品回收使用率低下。目前许多单位已意识到这一问题,并将绿色制造技术应用其中,然而我国关于绿色制造技术的研究依然处于发展阶段,缺乏有效的审批制度,导致产品回收方面局限性较大,相关单位应对这一问题加以重视。 4.3企业缺乏环保意识 据笔者调查,我国部分中小企业未形成一定的环保意识,导致绿色制造技术的发展十分缓慢。为确保绿色制造技术的有效应用,相关部门应加大对该技术的宣传力度,使绿色制造技术优势被广泛认知,在机械制造方面得到高效应用。 第5章 促进绿色制造技术在机械制造中应用的对策 综上笔者对绿色制造技术的应用局限性分别进行了阐述,从而发现绿色制造技术的研究有待完善,为促进该技术的应用效果,相关部门应采取行之有效的管理对策。例如,对环保体制加以建设、对绿色设计加以关注、优化工艺流程尽快节能减排、促进干切削加工方式,详情如下。 5.1 对环保体制进行建设 为确保绿色制造技术作用更好的发挥,首先应对相关管理人才及制造人才加以培养,使其形成良好的环保意识掌握更多环保知识,在绿色制造技术发展过程中对环保体系加以建设显得尤为重要。在多方面因素的影响下,机械管理部门依然存在诸多问题导致环保体系建设难以落实,尤其是在人员流动情况下,更加严峻。据此制造企业应根据行之有效的方法对人才进行培养,加大对绿色制造技术的宣传,促进社会效益最大化。 5.2 对绿色设计加以关注 为促进绿色制造技术效果的提升,在保持自身个性的同时,还应确保加工过程的无污染,将绿色手工加工形式运用其中,对绿色设计加以关注。生产企业在机械加工过程中可将新型制造方式及工艺运用其中,通过新兴技术的运用,不仅能提高制造效率,同时可降低对环境的污染,在机械制造过程中,发挥着重要的作用。 5.3 优化工艺流程尽快节能减排 在机械制造产品时,工艺流程属于重要内容。工艺流程的优化不仅能够接近于节能的要求,还可提升工作效率。通常需做到三点,其一、优化现有的产品结构。客观上来说,机器结构简单,表明设计的零件较少,因此在制造时产生的能耗便会愈低;另外,在制造中,零件形状也会产生一定的耗能,因此建议在设计时尽量在保障产品基本性能的同时简化零件,最大化优化产品结构,使其零件数量以及机械体积减少。其二、视外部情况而定。一般需统筹考虑外部环境,再对加工工艺进行选择。在众多加工工艺中,单个零件加工时应对设备匹配情况全面考虑,例如锻压工艺,可采取冷锻压形式、热锻压或温锻压形式,其中温锻压、热锻压对环境的危害性要低于冷锻压,而温锻压与冷锻压对能源的利用效率要高于热锻压,因此温锻压应用的前景广阔。节能设计时,需有效且合理调整加工工序,对工艺方法予以优化,此举亦能够满足节能要求。举例说明 :生产冷轧薄板时因冷轧时钢板需经历塑性变形,需采取退火处理方可适用于复杂化的成形加工,若在加工时能够环保优化每一道工序,便能够使能源利用率最大化提高。 5.4 促进干切削加工方式的发展 目前在我国机械制造业中,绿色制造技术的运用十分平凡,为确保绿色制造技术使用效率的提升,还应对干切削加工形式大力发展,确保制造行业竞争力的提升。对于机械制造而言切削与磨削的形式至关重要,为了避免对环境造成影响,对资源有效节约,可利用绿色制造技术的干切削加工形式,达到一举两得的效果。 结论 随着科学技术的飞速发展,我国机械制造工业呈现出新的发展趋势,绿色制造技术在我国制造工业中得到了有效应用。然而从实际情况来看,由于多方面因素的影响,绿色制造技术作用难以真正发挥,对机械制造工业的发展造成阻碍。基于这种情况下,制造企业应采取行之有效的管理对策,加强对管理人员及制造人员的培养力度,形成环保意识,对绿色制造技术运用的必要性加以了解,与此同时还应对绿色设计加以重视,为加工效率的提升奠定基础。为减少工业制造能源消耗,保障制造业可持续发展,就必须由节能减排着手,使制造业消耗的能源降低,如此方可由根源上达到节能环保机械制造自动化的要求,进而维持机械制造业稳定健康且长远发展。 参考文献 [1]郭长富.关于机械制造过程中绿色制造技术应用[J].内燃机与配件,2019(23) [2]马宗华.绿色制造技术在机械制造领域的应用分析[J].湖北农机化,2019(22) [3]刘宝兴.机械制造过程中绿色制造技术应用研究[J]内燃机与配件,2019(19) [4]李友生.机械加工中绿色制造工艺的应[J].现代工业经济和信息化,2018,8(7) [5]徐帆颖.关于绿色制造技术在工程机械的应用思考[J].南方农机,2018(21) [6]张丽.绿色制造技术在机械制造过程中的应用[J].科技致富向导,2018,(17):134. [7]孙晓霞,胡礼垚.关于机械制造过程中绿色制造技术应用的几点思考[J].山东工业技术,2017,(07):213. [8]倪玉玺.绿色制造技术在机械制造过程中的应用分析[J].世界家苑,2017,(11):47. 致 谢 在本次毕业设计中,我要真挚的感谢我的导师对我的悉心指导,老师严谨的治学态度和无私的奉献精神对我的帮助很大,也让我十分感动。在整个毕业设计期间,老师给予了我极大的帮助,在此我向我的导师表示最由衷的感谢。 另外,在这段时间,我要感谢我的家人和朋友,感谢你们给予了我支持和理解,让我顺利的完成了我的学业! 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    文档贡献者

    张***亭

    贡献于2021-04-01

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