脑子已停机
绿色制造技术是以绿色理念为指导，综合运用绿色设计，绿色工艺，绿色包装、绿色生产等为一体的科学技术。下面是我整理了绿色制造技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!
PCBN刀具与绿色制造技术
【摘 要】 聚晶立方氮化硼(简称PCBN)是目前利用人工方法合成的硬度仅次于金刚石的新型刀具材料，这种材料的物理性能、化学性能和优异的干切削特性，使之不仅适用于有色金属及其合金的切削加工，还适用于黑色金属及其合金的切削加工，在满足一定条件要求时，最符合绿色制造技术要求，具有非常广阔的发展前景。
【关键词】 PCBN刀具 绿色制造 切削液 干切削 红硬性
前言：绿色制造是一种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造，又称环境意识制造(Environmentally Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响(负作用)最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。
保护地球环境是21世纪最优先考虑的课题。在机械加工领域，一些保护环境措施的研究开发及其成果已得到广泛应用。目前，对节约能源和减少废物的主要加工方式，即干式、半干式切削加工技术、微量润滑切削、低温微量润滑切削等绿色切削工艺和应用技术的研究，正在加速进行。
1 切削液的使用对绿色制造技术的影响
在节约能源方面，机械制造中切削液所消耗的功率要占总功率的60%以上，切削液占生产成本的15%，而刀具费用仅占3%～4%; 因此，干式、半干式切削加工技术对节约能源是切实有效的。
减少废弃物方面，主要是减少切削液的废液量。目前研究工作多致力于切削液的长效化和重复循环使用等技术的开发与应用。在切削液长效化(长寿命化)方面，切削液的合成化是开发的项目之一，而合成切削液是以化学合成的油剂为基液来使用的，它和水的亲和性要求我们必须处理产生的废水，切削液的传输、回收、过滤等装置及其维护费用较高，增加了生产成本。切削液还会使滑动部分润滑液被洗掉，切削液的渗漏、溢出会污染环境，易发生安全、质量事故，而且对电气系统产生不良影响。作为高压润滑油添加剂含在高负荷用切削液中的氯系化合物，在高温切削和废油燃烧处理时，可产生剧毒物，并影响加工表面质量，已开始逐步废除。作为清洁生产重要组成部分的绿色切削研究表明：干式切削和高速切削的有机结合将是一种理想的具有高效、低耗、优质、环境污染小、综合效益好的绿色切削，是未来机械切削加工的主流。
2 干切削是绿色切削
干式切削在机械加工中的作用，在于找到一种代替冷却和润滑的方法。目前，比较成功的干式切削法有两种：高速干式切削和低温冷风切削。
高速干式切削法。该加工方法是在无冷却、润滑油剂的作用下，采用很高的切削速度进行切削加工。干式切削必须选用适当的切削条件。首先，采用很高的切削速度，尽量缩短刀具与工件间的接触时间，再用压缩空气或其他类似的方法移去切屑，以控制工作区域的温度。随着数控技术的广泛使用，机床刚性和动态性能不断提高，提高机床的切削速度并非难事。实践证明，当切削参数设置正确时，切削产生的热量80%可被切屑带走。
高速干式切削法的优势。干切削加工工艺已在西方工业发达国家有了相当的应用。由美国Makino公司推荐的“红月牙”(Red Crescent)干切工艺，既可以充分发挥刀具的切削性能，与湿切相比又能大大提高生产率。其机理其实就是金属软化效应：由于切削速度很高，产生的热量聚集于刀具前部，使切削区附近材料达到红热状态，屈服强度下降，进而达到提高切削效率的效果。
高速干式切削法有如下优点：首先，由于它省去了油屑分离过程，无冷却润滑油箱和油屑分离装置以及相应的电气设备，因此，机床结构紧凑。其次，这种方法极大地改善了加工环境;加工费用也大大降低。为进一步延长刀具寿命、提高工件质量做了保障。
高速干式切削法对刀具的要求。高速干式切削法对刀具有严格的要求：①刀具应具有优异的耐高温性能，可在无切削液条件下工作;②切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小，并辅以排屑良好的刀具结构，减少热量堆积;③干式切削刀具还应具有比湿式切削刀具更高的强度和抗冲击韧性。
总体而言，干切削工艺要求刀具是在较高切削温度下，被切材料强度有明显下降，变得易切削，而刀具材料的强度在同样状态下要有较好的红硬性及热稳定性，还要有较好的耐磨性和抗粘结性。
3 PCBN刀具的使用可实现绿色干切削
PCBN刀具材料。聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)颗粒加结合剂在高温高压下的烧结体，而CBN也是利用人工方法在高温高压条件下合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料。PCBN以优越的切削性能应用于切削加工的各个领域，尤其在高硬度材料、难加工材料的切削加工中更是独树一帜，适用于高速及超高速切削加工技术，能在高切削速度下长时间地加工出高精度零件(尺寸分散性小)，精车后的淬硬钢表面粗糙度可达～，尺寸精度可控制在。大大减少了换刀次数和刀具磨损补偿停机所花费的时间。因此，很适合于数控机床及自动化程度较高的加工设备，并且能使设备的高效能得到充分发挥。
PCBN刀具最符合绿色制造技术要求。立方氮化硼合金(PCBN)的热传导性和热化学稳定性使得之具备很高的热稳定性，加之其较高的硬度、高红硬性、高耐磨性及小摩擦系数，PCBN不仅适用于有色金属及其合金的切削加工，还适用于黑色金属及其合金的切削加工，最符合绿色制造技术要求，能加工如高速钢、硬质合金、陶瓷等传统刀具难以加工的新型工件材料，是国内外公认的用于硬态切削、高速切削以及干式切削加工的理想刀具材料，主要用于加工淬硬钢、铸铁、高温合金以及表面喷涂材料等。在石油电站设备中使用的高合金耐磨铸铁，采用PCBN刀具较硬质合金刀具提高切削效率4倍以上，单件刀具成本下降为原来的1/5。另外在硬质合金等烧结材料的切削加工方面，PCBN刀具也显示了很好的切削性能。国外的汽车制造业大量使用PCBN刀具切削铸铁材料，PCBN刀具已成为国外主要汽车制造厂家各条生产线上使用的新一代刀具。 PCBN刀具在干切削时的切削参数选择。PCBN刀具在干切削时主要用于精加工和半精加工，它摩擦系数小，排屑流畅，散热速度快于被加工材料，只要选择合适的参数，PCBN材料高温下硬度损失小，加工速度达到一定值后，切削速度与刀具寿命关系便不再符合泰勒公式，切削速度高出一定数值后寿命反而增加，因为干切时切削温度高，PCBN刀具的红硬性和热稳定性，使之高温硬度损失少，而工件材料在高温下硬度损失大，硬度降低后更易于切削(简称金属软化效应)，使切削加工更易于进行而不需要使用切削液。PCBN这些特性非常适于干切削加工高硬度材料，以车削、铣削、钻削代磨削可获得以往只有用磨削加工才能得到的加工表面质量，前提条件是正确选择切削参数。
在选择刀道具几何参数时，往往刀尖部分研磨成圆弧(γε=～)来增强刀尖强度，刀刃研磨出负倒棱来增强切削刃强度，取小后角(?艽6°)，前角?艽0°、后倾角=0°，主偏角依据机床刚度在45°～60°之间进行调整，具体根据加工情况而定。
在切削用量的选择方面，切削速度、深度、进给量的选择均根据PCBN刀具材料的特有性能决定。如：高速或超高速的切削速度、1mm以下但不过于小的切削深度以及选择大的进给量(目的是为了产生金属软化效应)，三方面的指标综合调整，使得高硬度材料的切削加工精度高，工件表面完整性好，切削表面纹理整齐、光亮、Ra?艽8μm，几乎不破坏工件表面组织、不产生退火软化层、无变质层，达到以车代磨的目的，可以降低成本，取得良好的经济效益。
4 结束语
综上所述，先进制造技术是当今世界制造业发展的主体技术，绿色制造技术是人们重视环境和合理利用资源的必然结果。干切削制造技术作为一种绿色制造的工艺，对于节省资源，保护环境和降低成本具有重要意义，而PCBN刀具非常适合硬态材料的干切削。经过十几年，尤其是近几年高速切削技术及刀具材料、涂层技术的不断研究突破，加之对环境要求的法律法规越来越严格，绿色制造技术的应用已越来越广泛，PCBN刀具材料的应用必将更加广泛。
参考文献
1 郭丽君.PCBN刀具在切削加工中的应用.农机化研究，2005(11)：205-206
2 谢国如.PCBN刀具在干切削中的应用研究.机械工程师，2006(2)：82-83
3 蒋向东.聚晶立方氮化硼刀具的性能及其选用.农机化研究，2006(2)：133-134
4 互联网.PCBN刀具在中国市场的应用现状与思考.中华机械网，2009-04-01
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花开旭航
先进机械制造技术在我国的应用摘要】分析了我国先进机械制造技术的特点及发展现状的同时，进一步阐述了我国先进机械制造技术的发展趋势。【关键词】先进制造技术；机械制造；应用（下转第119页）0引言机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。1先进制造技术的特点是面向21世纪的技术先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新技术领域，是面向21世纪的技术。是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长;目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。是面向全球竞争的技术20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。是市场竞争三要素的统一在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。2先进机械制造技术的发展现状近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段[1]。2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛地采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数（上接第116页）企业使用[3]。3我国先进机械制造技术的发展趋势1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。4结束语制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。参考文献[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002(3):23-25.[2]王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002(11):36-38.
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