0引言

　　從上世紀(jì)七十年代以來，隨著世界經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，世界環(huán)境惡化越來越嚴(yán)重，地球生態(tài)收到無法恢復(fù)的破壞，這些都嚴(yán)重威脅到了人類的生存。統(tǒng)計資料表明，造成環(huán)境污染的70%的污染物來源于制造業(yè)，每年產(chǎn)生的無害廢物和有害廢物分別達(dá)到了55億噸和7億噸。但是制造業(yè)的切削加工在整個機(jī)械加工量的比例高達(dá)9層以上。從美國工業(yè)有害廢物來源的研究資料可以看出，工業(yè)廢物中有多達(dá)5%的比例來源于金屬加工行業(yè)，這一比例業(yè)高居第四。從可持續(xù)發(fā)展的意義來講，傳統(tǒng)的機(jī)械加工存在三個嚴(yán)重的不足：資源利用率低，完成一個合格零件的加工需要很多工序，這是對原材料、時間和能源的浪費；環(huán)境污染嚴(yán)重，機(jī)械加工過程需要使用的切削液會造成水污染、土地污染、對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞；影響人體健康，機(jī)械加工過程會產(chǎn)生煙霧、粉層、油霧、噪聲、化學(xué)微粒等可能引起操作人員的皮膚、聽力、呼吸系統(tǒng)疾病。針對傳統(tǒng)的機(jī)械加工程序，治理的方法是末端治理，無法對環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，因此綠色機(jī)械加工的概念得以提出，其本質(zhì)就是實現(xiàn)加工過程的高效、優(yōu)質(zhì)、低能耗和清潔化。

　　1.綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用

　　1.1綠色機(jī)械加工切削液的研制

　　未來機(jī)械加工的發(fā)展方向是徹底放棄切削液的使用，即干式切削，但是由于當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的不成熟，切削液在短時間內(nèi)還是必不可少的。對切削液的選擇必須符合“綠色機(jī)械加工”的要求，在對切削液研制的過程中，需要考慮可持續(xù)發(fā)展問題，研制的內(nèi)容包括對基礎(chǔ)油，添加劑，極壓抗磨劑，抗煙霧劑，防腐劑的選擇。切削液的主要成分是基礎(chǔ)油，成分包括：合成油、合成脂、植物油和礦物油。而我國是農(nóng)業(yè)大國，植物油儲備豐富，且植物油取之不盡用之不竭，具備很好的生物降解性，無毒，這些特點都決定了植物油是一種很好的制造切削液的原材料。綠色機(jī)械加工業(yè)要求添加劑無毒無害，極壓抗磨劑主要選擇豬血精，抗煙霧劑利用的是聚異丁烯類。

　　1.2高速與超高速干式切削技術(shù)

　　在上世紀(jì)90年代，世界范圍內(nèi)研制出了干式切削技術(shù)，這種切削是指不需要冷卻液和潤滑體就能完成的機(jī)械制加工，是一種極為理想的切削手段。因為這種切割不使用切削液，又必須達(dá)到對工件和刀具的潤滑和冷卻作用，所以需要的技術(shù)基礎(chǔ)是非常高的，這個問題設(shè)計諸多因素，包括工件、刀具、切削環(huán)境和切削方式等。在1931年，德國的卡爾.薩拉蒙博士提出了高速切削技術(shù)，這種切削工藝具有低切削力、小熱變形、高表面質(zhì)量和高效率等諸多優(yōu)點，這些都為干式切削提供了必須條件，但高速切削要應(yīng)用在當(dāng)前制造領(lǐng)域中有一定的技術(shù)壁壘。

　　1.3低污染與無污染的冷卻潤滑技術(shù)的應(yīng)用

　　如上所述，干式切削技術(shù)尚不成熟，應(yīng)用范圍不廣。而傳統(tǒng)的溫式切削又有諸多不足。因此，介于兩者之間的最小量潤滑技術(shù)就有著很好的應(yīng)用前景。最小量潤滑切削又稱為近干式切削，是一類雙贏加工模式。這種技術(shù)可以很大幅度減少冷卻量的使用、設(shè)備和能源的成本、減少散發(fā)到空氣中的冷卻液飛沫，降低對操作員皮膚刺激的可能性，同時還能夠一定程度提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。最小量潤滑切削技術(shù)的優(yōu)點包括：無廢液處理過程、對人體無害、降低環(huán)境污染、減少能源消耗（油的供給量為2～30ml/h）、大大減小刀具和工件，刀具和切削的摩擦，延長刀具壽命、系統(tǒng)體積小，易布局，結(jié)構(gòu)簡單。

　　2.綠色機(jī)械加工的發(fā)展

　　2.1集成化

　　機(jī)械的加工過程不應(yīng)該是一個個獨立的加工過程，而是考慮多種影響因素的集成系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^各種信息傳輸通道和后臺數(shù)據(jù)庫把其它系統(tǒng)，例如MIS、綠色設(shè)計系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)、物能資源系統(tǒng)和設(shè)備，級聯(lián)起來，從而實現(xiàn)加工過程中的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享，從而完成企業(yè)制造系統(tǒng)的集成化，便于中央控制系統(tǒng)的集中決策。

　　2.2柔性化

　　小批量、多品種是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，這也逐漸取代了大批量、單品種的生產(chǎn)模式。這種轉(zhuǎn)變要求企業(yè)能夠快速地順應(yīng)市場的發(fā)展，靈活應(yīng)對，從而才能跟上時代的步伐，贏去更多的市場。運行柔性、擴(kuò)展柔性、機(jī)器柔性和工藝柔性就是所謂的綠色機(jī)械加工的柔性。要求加工系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)快速重構(gòu)，具備快速響應(yīng)能力應(yīng)對新產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)品更新?lián)Q代，用最短的時間，最低的成本應(yīng)對加工任務(wù)的變化。企業(yè)想要快速生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品，使底層加工系統(tǒng)的柔性化是比較好的方法，可以根據(jù)不同的工件、材料，不同的設(shè)備更換不同的方法，這也可以獲得最低的綜合成本。

　　2.3最優(yōu)化

　　綠色加工的最終目標(biāo)是利用最小的資源進(jìn)行生產(chǎn)，而且不會造成不必要的環(huán)境污染。這不僅是從企業(yè)成本，也是從整個社會的綜合成本考慮，加工過程中，對不同的材料、零部件、設(shè)備經(jīng)過綜合分析研究，對冷卻方式、冷卻介質(zhì)的用量、加工參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化計算處理，從而選擇一個最佳的加工方案，可以使得加工的時間減少，提高效率，減少甚至消除污染，降低綜合生產(chǎn)成本（這是對整個企業(yè)乃至于整個社會來講，不是僅單純的指具體加工成本最低），也就是從系統(tǒng)的角度出發(fā)，綜合考慮社會各方面的因素，最求企業(yè)和社會的最優(yōu)。

　　3.結(jié)論

　　當(dāng)今社會之中，各種新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展都成為行業(yè)領(lǐng)域的研究熱點，要想創(chuàng)新就要做到“溫故而知新”，只有在了解綠色機(jī)械加工技術(shù)的特點和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)新型技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，不斷的改造更新，才能使國家的制造業(yè)更加強(qiáng)大，造福人民。雖然綠色制造技術(shù)作為一個新事物，還有諸多地方需要進(jìn)一步完善，而且從研究到應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)業(yè)需要一個長期推廣的過程。但有理由相信，隨著機(jī)械加工行業(yè)的不斷向前發(fā)展，綠色機(jī)械加工技術(shù)將會在機(jī)械加工中發(fā)揮更加巨大的作用。