
綠色設(shè)計(jì)是圍繞經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)效益最大化為目標(biāo),橫跨機(jī)床產(chǎn)品生命周期,對(duì)機(jī)床產(chǎn)品各組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)床產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)技術(shù)體系主要包括一些常用的綠色優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法,如減量化設(shè)計(jì)、高速干式切削機(jī)床設(shè)計(jì)、數(shù)控化設(shè)計(jì)、機(jī)床熱平衡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、環(huán)境友好型設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、面向回收和再制造的設(shè)計(jì)等,從各個(gè)側(cè)重點(diǎn)來(lái)對(duì)機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)。
?、贉p量化設(shè)計(jì)
減量化設(shè)計(jì)是指在保證機(jī)床產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)要求的前提下,盡量使機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,所用原材料少,由此提高機(jī)床產(chǎn)品的綠色性能。所以,機(jī)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)做全面的分析,提高各機(jī)械部件的計(jì)算載荷的準(zhǔn)確度,盡量降低安全系數(shù),在不影響功能和質(zhì)量的前提下,減少零部件結(jié)構(gòu)以及減少原材料的使用。
?、诟咚俑墒角行紮C(jī)床設(shè)計(jì)
高速干式切屑技術(shù)是指選用具有良好導(dǎo)熱性、耐高溫和高硬度的刀具,同時(shí)在切削加工過(guò)程中不使用任何切削液,完全消除切削液的負(fù)面影響,是一種符合生態(tài)要求的綠色切削加工方式。但高速干式切削技術(shù)需要熱穩(wěn)定性和剛度都很好的機(jī)床載體,因此要實(shí)現(xiàn)高速干式切削,必須開(kāi)展以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)。
高速干式切削機(jī)床要求床身必須有足夠的剛性,這樣才能保證切削時(shí)機(jī)床的變形和振動(dòng)小;同時(shí),必須配有通暢的排屑系統(tǒng),使?jié)L燙的切削迅速排出,快速散發(fā)加工產(chǎn)生的熱量,以保證機(jī)床結(jié)構(gòu)的熱平衡性。所以從這幾個(gè)方面入手,對(duì)高速干切削機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)。
③數(shù)控化設(shè)計(jì)
普通機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)關(guān)系復(fù)雜,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)多。而數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)采用交、直流主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī),使得機(jī)床機(jī)構(gòu)得到簡(jiǎn)化,且可有效減少噪音、振動(dòng)、以及傳動(dòng)功率消耗。所以,對(duì)機(jī)床實(shí)施數(shù)控化設(shè)計(jì)也是提高機(jī)床綠色性能的有效設(shè)計(jì)方法之一。
④熱平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
機(jī)床熱平衡結(jié)構(gòu)主要是指對(duì)機(jī)床的內(nèi)部腔室進(jìn)行對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保冷卻液能在內(nèi)腔循環(huán)流動(dòng),增強(qiáng)機(jī)床的熱平衡性,提高工件的加工精度,同時(shí)可有效減少熱能對(duì)環(huán)境的污染。
?、莪h(huán)境友好型設(shè)計(jì)
環(huán)境友好型設(shè)計(jì)是指采用各種結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù),以改善機(jī)床的綠色性能。如: 采用鋼板焊接機(jī)床結(jié)構(gòu)部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)床鑄件結(jié)構(gòu),可減少鑄造工藝進(jìn)而大大減少機(jī)床制造過(guò)程中的環(huán)境污染和能源消耗;采用全密封護(hù)罩和油霧分離器、油冷機(jī),防止飛濺的產(chǎn)生,同時(shí)機(jī)油可以得到反復(fù)利用,也能有效減少熱能對(duì)環(huán)境的污染;采用有效的切屑回收系統(tǒng),分離鐵屑與油污等。
⑥模塊化設(shè)計(jì)
機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)是根據(jù)客戶要求,在功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一系列具有不同用途(或性能)、結(jié)構(gòu),而功能相同的、可互換的共有功能模塊(包括組件、部件、裝置或系統(tǒng)等)和一些專(zhuān)用獨(dú)立部件,然后通過(guò)模塊的選擇和組合來(lái)組裝成不同性能和規(guī)格的齒輪加工機(jī)床的設(shè)計(jì)方法。采用模塊化設(shè)計(jì),可以縮短交貨期,快速響應(yīng)市場(chǎng),而且可提高產(chǎn)品質(zhì)量,成本更低,性能更加穩(wěn)定,有利于機(jī)床的再制造及維護(hù),便于廢棄后拆卸。模塊化設(shè)計(jì),有利于機(jī)床產(chǎn)品的安裝和維修,同時(shí)可以增加現(xiàn)有機(jī)床的加工柔性。通過(guò)增添或變化模塊,使得機(jī)床具有多種加工功能。如模塊化生產(chǎn)出的組合機(jī)床,利用大量的通用零部件和少量的專(zhuān)用部件的構(gòu)造,可以高效完成各種加工工藝。
?、呙嫦蚧厥蘸驮僦圃斓脑O(shè)計(jì)
面向回收和再制造的設(shè)計(jì)就是在機(jī)床的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段,充分考慮機(jī)床零部件的可拆卸性、可重用性、以及使再制造及技術(shù)升級(jí)的可操作性。