【文章內(nèi)容簡介】 ，加工過程中使用的切削液用量越來越大。其流量有時高達 80— 100L/min。 大量切削液的使用造成了很多有害影響，如零件的生產(chǎn)成本大幅度提高，環(huán)境污染嚴重，對工人的身體健康造成傷害等。干式加工是在加工過程中不采用切削液的一種加工方法。這種加工方法從原理上來講并不陌生，比如鑄鐵的干銑削加工就在實際生產(chǎn)中使用了很長時間。目前，德國在干式加工方面的研究和應用處于國際領先地位。 機床技術(shù) 干式加工在切削區(qū)域會產(chǎn)生大量的切削熱，如果不及時散熱，會使機床受熱不均而產(chǎn)生熱變形，這個熱變形就成為影響工作加工精度的一個重要因素，因此機床應配置循環(huán)冷卻系統(tǒng)，帶走切削熱量，并在結(jié)構(gòu)上有 良好的隔熱措施。實驗表明，干式切削理想的條件應該是在高速切削條件下進行，這樣可以減少傳到工作、刀具、和機床上的熱量。干切削時產(chǎn)生的切削是干燥的，這樣可以盡可能的將干切削機床設計成立軸和傾斜式床身。工作臺上的傾斜蓋板用絕熱材料制成，在機床上配置過濾系統(tǒng)排出灰塵，對機床主要部位進行隔離?，F(xiàn)在切削加工已朝高速、超高速方向發(fā)展。對于精密切削機床，可在機床上安裝監(jiān)控系統(tǒng)，以檢測切削區(qū)域的溫度變化、切削力的變化以及刀具的磨損，并配以機床補償裝置。 工藝技術(shù) 對機械加工來說，要實現(xiàn)干切削，工件材料在很大程度上起 著決定性的作用。經(jīng)研究表明，超硬合金最難進行干切削，鋼次之，而鑄鐵的干切削性能最好。鋁合金在加工過程中產(chǎn)生的切削很容易與刀具發(fā)生“咬焊”式粘連，采用高速干切削這種方法可以解決這種問題，實驗表明在高速切削中 95%— 98%的切削熱都傳給了切削，切削與刀具前刀面接觸的部分被局部熔化，很容易被切離工作表面，減少了切削瘤的產(chǎn)生，可提供鋁合金的加工精度和表面質(zhì)量。為了減少高溫條件下工具和工件之間材料的粘結(jié)和擴散，要注意刀具材料和工件湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設計）說明書 9 之間的搭配，還可以采用硬車和激光輔助切削等方法對不適合進行磨削加工的零件和抗拉強度極高的 零件進行加工。采用干切削和干磨削技術(shù)能夠節(jié)約資源，降低能耗，就目前來看其加工范圍還比較有限，對于干切削來說，應該利用現(xiàn)有的刀具材料探索新的加工條件，以達到干切削的要求：干磨削會使磨削液的作用完全喪失掉，在實際應用中還不太多，在研究干磨削方式的同時，還應該積極探索新的磨削方式以達到綠色制造的要求。 國內(nèi)外綠色制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀 當前，世界上掀起一股“綠色浪潮”，環(huán)境問題已經(jīng)成為世界各國關注的熱點，并列入世界議事日程，制造業(yè)將改變傳統(tǒng)制造模式，推行綠色制造技術(shù)，發(fā)展相關綠色材料、綠色能源和綠色設計 數(shù)據(jù)庫、知識庫等基礎技術(shù)，生產(chǎn)出保護環(huán)境、提高資源效率的綠色產(chǎn)品，并用法律、法規(guī)規(guī)范企業(yè)行為。 美國、日本、德國等發(fā)達國家在這方面都取得了不少成果。美國國際貿(mào)易及工業(yè)部對工業(yè)產(chǎn)品環(huán)境問題進行了研究，著手開展了“生態(tài)工廠技術(shù)”等協(xié)作項目，該項目的主要研究范圍是產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、拆卸技術(shù)、回收技術(shù)等。 1996 年，美國制造工程師學會發(fā)表了關于綠色制造的藍皮書，日本通產(chǎn)省從 1992 年開始實施“生態(tài)工廠”的 10 年計劃。 1991 年德國政府開始實施環(huán)境保護“綠色計劃”。也就是說在未來 10 年內(nèi)綠色產(chǎn)品有可能成為世界商品市 場的主導產(chǎn)品。 我國對該領域的研究相對滯后，還處在起步階段。機械科學研究所已完成了國家科委“九五”攻關項目 — 清潔生產(chǎn)技術(shù)選擇與數(shù)據(jù)庫的建立、機械工業(yè)基金項目 — 綠色技術(shù)發(fā)展趨勢及對策研究。圍繞機械工業(yè)中九個行業(yè)對綠色技術(shù)需求和綠色設計技術(shù)自身發(fā)展趨勢進行了調(diào)研，在國內(nèi)首次提出適合機械工業(yè)的綠色設計技術(shù)發(fā)展體系，同時還進行了車輛的拆卸和回收技術(shù)的研究。國內(nèi)已形成了一支從事綠色制造技術(shù)研究的專業(yè)隊伍，為我國綠色制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了一定的人才和技術(shù)支持。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設計）說明書 10 綠色制造在刀具 領域的研究 面向綠色制造刀具的選擇目標體系 面向綠色制造的刀具的綜合選擇問題實際上是一個多目標的、定性與定量相結(jié)合的復雜決策問題。通常，對刀具選擇，切削過程的優(yōu)化以最高生產(chǎn)率 (或最短生產(chǎn)時間 )、最低單件成本和最高利潤率作為判據(jù)。隨著 21 世紀制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，刀具制造業(yè)將由主要追求經(jīng)濟效益的單一目標模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蠼?jīng)濟效益與社會效益、環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展的多目標模式。影響刀具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要素將由傳統(tǒng)刀具產(chǎn)業(yè)的功能、質(zhì)量、成本、服務拓展為功能、質(zhì)量成本、時間、環(huán)境和資源。面向綠色制造的刀具選擇 決策目標體系把時間 (T)、質(zhì)量 (Q)、成本 (C)、資源 (R)、環(huán)境 (E)作為重要因素加以考慮，相應的目標函數(shù)為加工時間 T(X)、加工質(zhì)量 Q(X)、生產(chǎn)成本 C(X)、 資源消耗 R(X)、 環(huán)境影響 E(X)。對這五個目標變量追求的變化結(jié)果，即加工時間希望越少越好，加工質(zhì)量希望越高越好，生產(chǎn)成本希望越低越好，資源消耗越少越好，環(huán)境影響希望越小越好。以上五個決策目標之間存在著密切的聯(lián)系，它們共同構(gòu)成了面向綠色制造的刀具決策目標體系。 相應的決策目標向量分解如圖所示 : 加工質(zhì)量Q 生產(chǎn)成本C 資源消耗R工人工資機床損耗費刀具成本其他費用原材料與輔助材料消耗刀具磨損能量消耗面向綠色制造的刀具決策目標體系加工時間T基本時間輔助時間環(huán)境影響E尺寸精度形狀精度位置精度表面質(zhì)量噪聲污染切削液污染切屑回收率油霧濃度 刀具的環(huán)境影響主要包括生態(tài)環(huán)境影響、職業(yè)健康安 全與衛(wèi)生管理的影響、生產(chǎn)安全影響等方面內(nèi)容 。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設計）說明書 11 面向綠色制造刀具選擇的決策模型創(chuàng)建 專家 從 80 年代初以來已對綠色制造直