绿色制造工艺技术在农业机械加工中的应用研究
时间：2023-02-16 12:20:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
丁必玲
（阜宁中等专业学校，江苏 盐城 224400）
绿色制造工艺技术推动了农业加工企业的发展，能够在保证经济效益的前提下同时做到保护环境，有助于企业的节能环保。因此，在农业机械制造中应用绿色制造工艺技术具有十分重要的意义，能够促进国家环保事业的发展，助推国民经济的健康可持续发展[1]。
绿色制造工艺技术是在制造业中充分考虑到节能环保的一种具有高度环境效益的生产技术，是在传统制造工艺的技术中，提高环保类技术例如资源应用技术、资源节约利用技术、低污染技术以及低能耗技术等的使用，同时融合材料科学等多种不同的工艺技术[2]。
1.1 低能耗
低能耗是指在生产过程中能够满足生产加工需求的同时，最大程度地减少能源消耗。随着我国社会经济的发展，各行各业都处在飞速发展的时期，对于各种资源的需求也在快速增长。在世界范围内，不同类型能源的可供应量各不相同，但从总体看来，能源处于越来越匮乏的状态，然而企业对能源的消耗也是不可逆的。面对这种情况，各行各业都需要考虑到节约能源的问题，在发展中要更多地使用低能耗的生产工艺。同时，在生产过程中，各个企业也需要不断对加工工艺进行改进，以便不断降低生产过程中的能源消耗，促进可持续发展。此外，还需要在提高资源利用率方面进行充分的研究，使得资源能够被高效和科学合理地利用，使企业的经济效益、社会效益以及生态效益充分融合，促进我国环保事业的长效发展，同时为世界的低碳环保作出贡献[3]。
1.2 低物耗
低物耗是指在生产过程中对资源的数量进行有效控制，尽量在达到生产目标的情况下减少资源的使用量，从而形成具有环保效果的绿色制造工艺技术。在我国传统的生产活动中，多数生产会对物力进行大规模投入，造成了资源的浪费，这显然有违“碳达峰”“碳中和”的发展理念，所以在当前和以后的生产活动中，需要重点对物力投入过多的生产活动进行整顿和改良[4]。
在对生产活动进行低物耗的处理中，应注意以下两点：一是在设计中对资源的类型、数量以及重量进行控制，在类型的选择中要尽量使用低碳环保和低能耗的材料，同时根据生产活动的需求进行数量和重量的预估，在保证生产活动顺利进行的前提下，用最少的材料进行生产，这样才能在保证产能的同时，做到节能环保；
二是在工艺中优化生产活动，设备和材料数量相同的情况下，尽可能地对工艺进行改造、创新和优化，减少材料损耗，想方设法延长材料使用寿命，促进低物耗生产[5]。
1.3 环保型
在我国传统的工艺制造业中，环境污染问题十分严重，尤其是工业垃圾和工业废水等的排放情况不符合国家标准，导致水源、土壤、空气等自然资源受到严重污染，这种污染通常是不可逆的，加之资源的再生能力十分有限，受到污染的资源需要数十年甚至数百年才能够恢复，十分不利于环保事业的发展和国家经济社会的可持续发展。在这样的大环境下，环保型制造工艺技术应运而生，它是一种新兴的绿色制造工艺技术，这种技术就是以减少污染物排放为最终目标，同时创造经济效益的一种技术。在环保型工艺技术的操作中，应用具有环境保护性质的材料和设备进行生产，以减少污染物的产生，从而达到减少污染物排放量的目标。由此可见，利用环保型的绿色制造工艺技术有利于减少污染排放量，提升工业生产质量，促进我国环保事业的可持续发展。
首先，绿色制造工艺技术要同电气工程需求高度结合。绿色制造工艺能够有效控制农业机械加工中的能源消耗，其中，电气工程能够以节能技术为基础实现可持续发展，为整体的加工过程提供技术支持[6]。
其次，绿色制造工艺要求降低能耗。工艺设计的核心在于能耗的减少，因此，在电气设计期间，对于必需的能耗问题应当尽可能多地降低其用量，借助先进的科学技术提高资源利用率，实现绿色目标。
最后，绿色制造工艺要求提高经济效益。绿色制造工艺不仅看重当前的经济效益，还要为长久发展中利益的提升提供支持。此外，绿色制造工艺能够推动新型材料与设备的合理应用，并合理规划后期的发展，为提升农业机械加工的经济水平提供指导。
3.1 干式切削工艺
切削技术在农业机械加工业中使用非常广泛，传统切削工艺以切削液的使用为基础，在切削液的处理方面存在着一定的问题，如果处理不当，则会对环境造成一定的影响，同时也会加剧能源的浪费。近年来，我国采用了干式切削工艺，这是基于绿色制造工艺技术而产生的新型切削技术，在机械化操作的过程中可以减少切削液的使用甚至完全不用切削液，很好地避免了切削液如何处理的问题，更不会对我国环境造成不利影响。要想在全国范围内使用干式切削技术，就需要对设备的材料进行改进[7]。
在我国具备切削技术的设备中，超硬合金是不利于实现干式切削的材料，而铸铁是最容易实现干式切削的材料，例如铁合金、铝合金等。同时还要在进行切削作业时注意刀体的融化问题，进行高速的干式切削作业时，九成的热量都会传给刀体，这样就容易出现切削中刀体接触的部位形成粘连的情况。在这种情况下，提高合金的工艺水平十分重要，在进行加工时需要提高刀体的精度，并且应环保要求需要降低能耗，这样才能使机械加工更有效进行。
3.2 低温切削生产工艺
低温切削生产工艺是切削技术中一项新兴的工艺，也是一项技术高、难度大的工艺，低温切削生产工艺充分融入了绿色制造工艺技术，极具环保性。低温切削生产工艺通常被用于作业难度较大、切削过程较漫长且较为复杂的操作中，例如钛合金等金属的切削。在所有的绿色制造工艺技术中，低温切削生产技术是对于材料要求最为严格的一项，同时也需要在作业期间配备专门的低温装置。该工艺具有的设备成本高、操作难度大等特点成为低温切削生产工艺在我国没有被普及的重要原因[8]。
在一部分发达国家的农业机械生产中，已经掌握了低温切削生产工艺的操作方式，同时也在大范围地使用低温切削生产工艺，极大地推动了农业机械化生产的进步和环保事业的发展。现阶段，我国对低温切削生产工艺的利用程度还不够高，在未来的发展中，需要进一步加强对这项技术的研究，同时利用多种方式拓宽低温切削生产工艺的使用途径和使用效率，这样才能促进我国整体农业机械化水平的进步。
3.3 机床技术
在农业机械化操作的切削技术中，对机床的要求也是非常高的，进行切削的过程是一个热量高且耗能大的过程，过程中对机床的损耗会严重影响作业质量。在切削过程中，干式切削技术是绿色制造工艺技术得到最大化体现的技术，机械化操作的过程中可以达到节能环保的效果，但在切削过程中热量高的问题也十分严重，如果不能对机床进行充分导热和散热，那么就会对机床造成损害，而机床各部分热量不均的直接后果就是机床的表面变形，十分影响加工效率和作业精度。因此，机床技术的发展也是一个顺应科技发展的必然要求[9]。
在进行切削操作时，需要为机床匹配专门的散热装置或冷却装置，以此将干式切削技术中制造的热量通过各种方式排出，最大程度减少对机床的损耗。为了解决这一问题，在干式切削技术机床的设计中，可以改变原有的机床模式，使机床倾斜一定坡度或直接转为立式，同时在材料的选择上也要尽可能使用隔热效果较好的材料，能够有效减少高热量对机床的损害。此外，在操作过程中需要经常对机床进行清洁，减少灰尘，起到保护机床的作用。
4.1 强化绿色设计理念
现阶段，想要将绿色制造工艺技术有效运用于农业机械加工中，就必须在原有生产加工技术的基础上进行调整与创新，而工艺离不开人的设计，不论是工艺技术的功能、功效还是特性，都能够在设计中进行明确，且大多参数都能够根据以往的设计进行调整完善。此外，想要实现制造工艺环保水平的不断提升，就要掌握更加精准的绿色生产技术，并在进行制造工艺设计时便将其充分融入，在不断改造与创新中达到最优效果。设计部门在进行制造工艺设计时要以全局为基础，在提高技术水平的同时降低能源的消耗，解决污染问题，在设计期间，还应当加强对生产制造工艺更新换代的认知，不断在系统的升级中融入绿色理念，提升资源利用率，进一步推动绿色制造工艺在农业机械加工中的广泛应用与普及[10]。
4.2 注重工艺设计与原材料的改进
材料的使用是影响机械加工过程中对绿色制造工艺技术有效应用的一大关键因素，这里所说的材料是指机械加工时应当采用的节能环保型材料，它能够减少农业机械加工对环境的污染，同时还能够最大限度地保护环境。然而从目前的农业机械加工来看，多数企业因节能环保型材料价格高，导致企业的利润被大大缩减，并未采用节能环保型原材料。但从另一层面来看，虽然高能耗原材料能够形成较为可观的收益，但这样的收益并不长久，高能耗材料的使用会造成严重的环境污染，带来更高的成本与严重的经济损失，从而影响到机械加工生产整体的大环境。面对这一矛盾，需要从事农业机械加工的相关企业尽可能多地采用节能环保材料减轻对环境的危害。同时，行政部门要提升机械加工环境的监督、保护力度，对污染问题严重的企业及时处罚，提升企业环保意识的同时加强绿色制造工艺在农业机械化加工中的广泛普及。
综上所述，除了发展经济，环保工作也是我国现阶段面临的一项重要挑战，解决环境污染问题刻不容缓，这对我国农业机械加工行业提出了更高的要求，将绿色制造工艺技术应用到农业的生产和机械化操作中是必然的趋势，也是促进我国经济发展的必要举措。绿色制造工艺技术是当今时代发展的必然产物，提高了农业机械的环保性能，提升了农业机械的总体质量和效率。农机生产企业应大力使用绿色制造工艺技术，不断创新和改进绿色制造工艺技术，促进绿色制造工艺技术在农业机械加工行业中的可持续发展。
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