机械制造中的污染及对策
刘 浏
(州技术师范学院机械系,江苏常州213001)
摘要:21世纪,环保绿色的概念已深入人心。本文列举了机械制造过程中常见的各种污染,及其防治措施。关键词:机械制造;绿色;环保
中图分类号:TH16 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2002)6-039-1
随着社会、技术的进步,环保、绿色的概念已深
入人心,绿色设计正成为工程研究的热点。绿色设计力图提高零部件的重复利用率,尽可能减少对环境的不利影响。但再好的设计方案也必须经过制造这一环节才能实现。就我国机械工业的现实,在机械制造环节努力减少对环境的不利影响,可能具有更现实的意义。
在机械制造过程中常见的污染有:
11电磁波;21噪声;
31光、有害气体;41切屑;
51润滑油、脂、切削液、冷却液、清洗液等。
染的工艺、药剂方为治本之道。
金属切削加工会产生大量的切屑,过多的切屑意味着不必要的材料、能量、工时消耗,增加了成本。应选择合适的毛胚,确定合适的工艺路线,机床上应有排屑、吸屑设备,将产生的切屑及时排除,回收处理。从环保角度看,工艺安排上低精度毛胚经多道粗精加工工序成为产品的模式弊端很大。材料利用率较低,能量损耗大,工人效率不高,频繁的装夹影响了加工精度。发达国家某些行业的高精度毛胚进行精密加工的少无切屑加工模式值得推广。
各种机械工业中不可缺少的液压油、润滑油(脂)、切削液、冷却液、清洗液等是机械工业中最大的污染源,它们的处理、回收在技术、成本上是个难题。在我国,环保观念、立法、技术、监督不发达的情况下,大部分是“一排了之”。这样,对环境产生长时间的危害。现有条件下,要彻底解决该问题,发达国家也无良策。正在研究的水压技术、干切削等技术尚未实用化。较为可行的方法有:
11采用气压技术,注意减少工作噪声。采用电气
机械工厂中各种电子电气设备在工作时,均可能向外辐射电磁波。超过一定强度的电磁波不仅会干扰其他设备的正常工作,长时间暴露在强电磁波环境中,也会对人体造成伤害。现在电子电气设备均应进行电磁兼容性检测,符合标准才允许使用。这样便可解决电磁干扰问题。
机械厂的噪声是不可避免的,电机的转动、液压气动系统的工作、切削加工等等均会产生噪声,有的还非常大,如锻造厂。强噪声对人体的危害是众所周知的。目前的技术,无法完全消除噪声,但噪声作为一种污染,有其自身的特点:
11噪声来自噪声源,一旦噪声源停止工作,噪声即消失,不会如油、气污染般产生持久性的影响。
21噪声在空气中传播,各种障碍如防护罩、厂房、树木等都会在相当程度上阻止其传播。
为此,可从两方面减少噪声;
11运用某些先进技术,减低噪声,如低噪声的电机、轴承、滚动导轨等;精心设计机床,减少因机体振动引发的噪声,等等。
21减少噪声的影响,增加隔音设备,如现代的数控机床一般均有防护罩,在车间的墙壁、屋顶增加吸声设备,为工人配发耳塞等劳保装备。
在焊割场合,有强光刺激,按操作要求,工人均有劳保装备,只要用隔板将工作场合隔开,就不会对外产生多大的影响。而且一般人不会长时间注视强光处。焊割场合和其他一些如电镀等,在操作时会产生有害气体,目前的方法是用排气装置排气。采用低污
技术。
21采用对环境影响相对较小的油、液;
31精加工可采用砂带磨削,不用磨削液等等。41在城市中建设一个或数个处理厂,对各种油液集中处理。
以上是作者总结的机械工业中常见的污染形式,及在现有条件下较为可行的治理措施。机械工业是国民经济的基础工业,基本生产单元为工厂。按照设计要求,各种原材料、毛胚进厂,在各车间经过各种冷热加工、装配最终形成产品。这是一个物质、能量的转移、消耗过程。现在,包括在可预见的将来,制造过程不可能不对外部环境造成污染。生产的最终目的是赢利,降低成本是关键之一。在环保观念不强、法规不健全、执行不得力的情况下,高污染往往就意味着低成本,在激烈的市场竞争中占据“有利”地位。对一个工厂的总的污染情况可用污染系数W来加以衡量:
W=A/(A+B)式中:A-对噪声、切削液等各种尚未治理的污染进行环保处理,使之合格所需费用;
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Forn=0To1200’生成十个螺距的螺旋线
points(0+33n)=01453d3cos(33n3piv)
points(1+33n)=0+T3n
points(2+33n)=01453d3sin(33n3piv)
Nextn
《机床与液压》20021No16
说明:其中d、T从参数输入窗体中赋值,用全局内存变量将数据传递到此处。
本程序在AutoCAD2000的VBA中调试通过。3 程序的使用方法
将螺纹三维实体造型程序取一个文件名(如Cre2ateThread1dvb),可直接在AutoCAD绘图界面中运行
CreateThread。其步操作骤如下:选择【工具(Tools)】/【宏(Macro)】/【宏(Macro)】弹出【宏(Macro)】对话框,点击【运行(Run)】即可运行该程
’创建作为挤出路径的3D多义线
SetpolyObj=ThisDrawing1ModelSpace1Add3DPoly(points)
’通过创建好的区域生成外螺纹的三维实体模型
DimsolidObjAsAcad3DSolidSet
solidObj
=
ThisDrawing1ModelSpace1AddExtrudedSolidAlongPath-(regionObj(0),polyObj)solidObj1Color=acRed
序,然后在对话框中输入螺纹的公称直径、螺纹长度和螺纹中心位置的坐标等参数,选择牙型、内外螺纹等选项,点击【确认】,即可生成螺纹的三维实体模型。4 结论用AutoCAD中的VBA编程,建造螺纹的三维实体模型,操作方便快捷,事半功倍。参考文献【1】(美)StevenHolzner著、详实翻译组译1VisualBasic6技术
内幕119991第一版
【2】王 钰1用VBA开发AutoCAD2000应用程序1人民邮电
出版社,19991第一版
【3】刘小年1机械制图1高等教育出版社,2000,第一版
作者简介:陶卫民,男,1963年生,现在湖南大学衡阳分校从事工程图学和CAD教学和研究工作,讲师职称。电话:(0734)8412590,(0734)8724935,E-mail:tao8412590@
sohu1com
’改变观察方向
DimNewDirection(0To2)AsDoubleNewDirection(0)=1:NewDirection(1)NewDirection(2)=1ThisDrawing1ActiveViewporting1ActiveViewport
ZoomAllEndSub(上接第39页)
B-不考虑费用A的工厂总成本。
=1:
ThisDrawing1ActiveViewport1Direction=NewDirection
=
ThisDraw2
收稿时间:2002-04-10
日开发出齿轮专用聚甲醛树脂
日本…∞公司开发成功了“”AW-01、SW-01、NW-02等牌号聚甲醛树脂,它是制造塑料齿轮的主要材料。
据介绍,塑料替代金属生产齿轮已有数十年历史,使用塑料材料的70%～80%是聚甲醛树脂。因为聚甲醛树脂具有优异的耐磨、耐蠕变、耐疲劳性能及噪声低等生产塑料齿轮要求的均衡物理机械性能。它的主要特点包括:①具有优异的滑动性、耐冲击和耐疲劳性能;②流动性能好、注射成型收缩率小,且均匀一致,生产的齿轮齿形误差达到3级精度,齿线误差精度也达到了3级,而一般聚甲醛树脂生产的齿轮精度误差只有5级;③通过107次往复拉伸疲劳性能试验,比一般聚甲醛树脂提高2倍;④通过1200r/min的转动噪声试验,噪声只达到55分贝,而一般聚甲醛齿轮噪声为68分贝;⑤在1000r/min,500万次转动耐磨试验后没有变化;⑥特别适用于大扭矩、扭矩不稳定的家电产品的部件。
胡正隆
0≤W<1,W越大,则该工厂的污染情况越严重。
解决该问题,应从两方面着手解决:一是严格管理,产生的污染进行治理,减少对环境的影响;二是采用先进技术与工艺,减少制造过程本身产生的污染。21世纪,环保产业将发展成为一个市场巨大的新兴产业,机械工业应抓住这一机遇,在减少自身污染的同时,大力发展绿色制造,成为绿色工业,走可持续发展的道路。参考文献
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趋势,中国机械工程,第11卷第1、2期
【3】薛丽霞,唐忠民,邓家视,张克让1绿色制造,机械设
计,2000110
作者简介:刘 浏,1973年生,男,汉族,江苏镇江人,常州技术师范学院助教、硕士、主要研究领域:数控机床、机电一体化设备。
收稿时间:2002-02-04
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