王立群

摘 要：由于传统的齿轮加工机床的制造技术存在浪费资源和污染生态环境等多方面的弱点，加上我国经济的发展和社会的进步，我国的齿轮加工机床的制造技术开始走向了绿色发展的道路。通过对数控化技术、少无切屑加工技术和对干式切削技术等多种技术进行分析和研究，为我国齿轮加工机床绿色制造技术的发展道路指明方向。

关键词：齿轮加工机床 绿色制造技术 发展趋势 分析研究

中图分类号：TG61 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0049-02

作为一项结构复杂和技术含量比较高的机械设备，齿轮加工机床有着非常广泛的应用范围，目前齿轮加工机床已经成为了船舶、机械工程、摩托车和汽车等多个行业中的最为重要的装备。随着我国近几年汽车工业的快速发展，我国有着越来越高的齿轮需求量，而且对齿轮加工的成本控制、成本质量和生产质量等要求也越来越高。所以对于齿轮加工机床的要求也越来越高，近几年齿轮加工机床的绿色制造技术已经成为了这方面的主流技术。

1 齿轮加工机床制造的绿色性问题

随着先进制造技术和数控技术的快速发展，加上越来越高的齿轮加工的要求，目前国际上的齿轮加工机床已经呈现出网络化、智能化、柔性化、自动化、功能复合化、高精度化和高效化等方面的发展趋势。随着近几年相关部门为车间环境和生产所制定的规律法规也越来越严格，所以绿色制造技术已经成为了目前齿轮加工机床主要的发展道路。属于齿轮加工机床绿色生产技术的干切削机床早在德国汉诺威2001年的emo的机床展上就已经出现了，并且正逐渐扩大着发展的规模和市场。齿轮加工机床有着非常广泛的应用范围，所以其绿色制造技术受到了各方面广泛关注的重视，例如：日本的三菱重工和美国的格里森等一些国际企业都在大力研究干滚切加工技术这种绿色制造技术。目前我国在齿轮加工机床方面已经实现了产业化的发展，但是对于绿色制造技术方面还存在很多问题，关于这方面的研究还比较落后。通过对齿轮加工机床的市场和成本进行分析，齿轮加工机床绿色制造技术并不是只有干滚切齿轮加工机床这一种，还需要对这些方面进行考虑和思考：（1）对机床结构进行优化，减少材料的浪费。（2）保证减少能源的消耗，提倡节能。（3）能够很大程度上减少噪声的污染。（4）减少对切削冷却液和冷却油的使用，从而降低生产过程中对环境的污染和对工作人员的危害。（5）操作比较简单，对操作中的安全进行保障。

2 齿轮加工机床绿色制造技术的分析

2.1 干式切削技术

在齿轮加工机床中关于冷却液的成本主要包括了油污与铁屑的分离、工件清洁成本、管理成本、购置成本和使用成本等方面。根据相关的调查分析，很多人认为花费在冷却液中的成本要比刀具和维护成本还要高。除此之外，冷却液还会造成比较严重的环境污染，同时还会对生产工人的身体健康造成非常严重的危害。随着人们对环境保护和身体健康的需求，冷却液使用的减少已经成为了齿轮加工机床绿色制造技术的主要发展趋势[1]。在齿轮加工机床的绿色制造技术中，干切削已经成为了热点讨论的话题，而且已经出现了冷风切削和微量润滑切削等多种准干切削技术，干切削技术是目前一种高效、安全和清洁的齿轮加工机床绿色制造技术。目前国外很多的企业所使用的干式滚切技术都已经比较完善了。干式滚切技术和传统的技术进行比较，能够降低40%的刀具费、33%的电力费和100%的切削油费用，一共可以降低45%的加工成本；还能够提高生产的质量；生产工作的环境也更加安全和清洁。

2.2 少无切屑加工技术

少无切屑加工技术是指使用精确成形的方式来进行零件加工的加工方式。作为无切屑的齿轮加工机床，齿轮冷轧机是一种绿色齿轮加工机床制造技术。不过这种齿轮加工机床绿色制造技术虽然能够对原材料进行节约，但是存在噪声大、高能源消耗等方面的问题。这种制造技术的发展还需要进行不断发展。

2.3 数控化技术

对齿轮加工机床进行合理有效的数控化改造对齿轮加工机床的制造技术的绿色化有着非常有效的作用。

（1）数控化改造对简化齿轮加工机床的机械结构有着非常好的作用，能够有效减少其生产过程中所需要的原材料和能源，同时还能够有效控制齿轮加工机床对环境的污染[3]。（2）在齿轮加工机床中使用数控化技术，能够很大程度上对机床额自动化程度进行提高，同时还能够对机床调整的时间进行缩短，从而提高了生产的效率。（3）数控化改造后的齿轮加工机床，能够根据需要对进给量和切削速度进行调整，从而对加工的柔性进行调整，优化切削的参数。（4）加入数控技术的齿轮加工机床具有电子化的人机交互界面，能够对操作进行简单化，而且还可以使用密封加工的方式进行生产活动，很大程度上减少了相关工作人员的劳动量，同时还能够对操作的安全性进行提高，对工作人员的人身安全提供相应保护。

2.4 再制造技术

在对齿轮加工机床的绿色制造技术进行分析的时候，要能够从循环的角度进行相应分析，要重视和关注机床资源的循环使用，即要能够利用模块化设计和可拆卸回收性设计等多方面的方法对一些已经淘汰了的资源進行回收利用，并能够对其进行技术性的提升和再制造。齿轮加工机床是一种具有高回收率的设备，齿轮加工机床上的很多部件和资源都有着非常高的回收利用效率，而且在对淘汰了的设备进行再制造所需要的成本比较低，目前利用旧的齿轮加工机床进行再制造的成本往往只有新设备制造成本的50%作用[4]。通过对淘汰的齿轮加工机床进行再制造，设备中的很多零件可以得到利用，减少了因为焊接和铸造零件而产生的环境污染，而且也能够减少资源的浪费，同时也防止因为处理回收这些旧设备而造成严重的环境污染和能源消耗[5]。在对旧设备进行再制造的同时还能够对设备进行升级，提高齿轮加工机床的精度和自动化程度，实现最终的节能结合提高生产效率的效果。

3 齿轮加工机床绿色制造技术的发展趋势

根据经济角度和环保生态学教学对齿轮加工机床绿色制造技术进行分析，目前其主要的发展趋势就是对切削油进行有效控制或者是废除。在齿轮加工机床的制造中，切削油的作用非常重要，但是其也产生了非常严重的危害和污染，不仅仅对造成严重的环境污染，对工作人员的身体产生危害，而且还需要对切削油进行管理、清洗和排除等多种工作，浪费了大量的人力和物力。所以真正消除了切削油的干式切削加工技术是齿轮加工机床绿色制造技术的主要发展趋势。干式切削技术主要分为高速干式切削和低温冷风干式这两种的方式。在高速干式切削技术中采用切削油的量非常的少，所以在齿轮加工机床绿色制造技术上有着比较大的发展前途。

4 结语

通过对齿轮加工机床绿色制造技术进行分析，能够明显看出目前主要有高速干式切削、低温冷风切削等类型的齿轮加工机床绿色制造技术，其中高速干式切削技术因为不消耗切削液、环保、成本低和高效等方面的优势，是目前以及未来齿轮加工机床绿色制造技术主要的发展趋势和主要方向。通过齿轮加工机床绿色制造技术的应用，能够减少因为生产而产生的环境污染和危害，并且减少了对相关工作人员的身体危害，同时还能够减少成本以及能源的消耗，能够推动齿轮加工机床走向可持续发展的道路。

参考文献

[1] 李先广，廖绍华，曹华军，等.齿轮加工机床绿色设计与制造策略及实践[J].制造技术与机床，2003（11）：18-20.

[2] 刘丽.探讨齿轮加工机床的绿色设计与制造技术[J].卷宗，2015（2）：329-330.

[3] 刘海渔.绿色干式切削技术及其在齿轮加工中的应用[J].装备制造技术，2009（4）：105-107.

[4] 黄强.YE3120CNC7高速干切滚齿机的研发与应用[J].世界制造技术与装备市场，2014（6）：95-98.

[5] 白城.齿轮加工机床的绿色设计与制造技术[J].环球市场信息导报，2016（10）：112.