低温加工工艺的绿色功能

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　　1概述
　　制造业是创造人类社会财富的支柱产业。一个经济大国没有自己的制造业就不可能保证国民经济的可持续发展。与此同时，人们也认识到，一切制造及其产品的使用，都将以自然资源的消耗为前提，而一切制造过程及其产品的使用与处理都将面对其对环境影响效应的选择。图1表明了其间的关系：

　　图1制造业与环境
$ Y% u* Z6 U9 U- g) M- S5 N6 `" ^　　长期以来，以扩大开发自然资源和无偿利用环境为主要特征的经济发展模式，一方面创造了巨大的社会财富，另一方面也造成了全球性的生态破坏、资源短缺、环境污染，从根本上削弱甚至动摇了现代经济社会赖以生存和继续发展的基础。这就迫切地要求改变传统的发展战略。就制造业而言，切削加工是制造过程的重要组成部分，而切削加工中所消耗掉的切削液资源约占零件加工成本的16%,若再考虑切削液的排放、回收等费用，该比例还会增加。另一方面，切削液还会造成较为严重的污染，一是切削液使用过程中产生的油雾、水雾、烟雾等直接对车间环境产生污染；二是排出的切削液流入江河对水资源造成污染。所以，对切削液污染的治理是一个非常重要的问题。而低温加工是解决该污染的有效方法。
1 K( O  y( ?5 c+ d! Y3 j) d　　2低温加工的绿色功能和资源综合利用模型
+ z! q7 Y# R+ v5 d　　2.1低温加工工艺简介
; T+ P* _% X  B+ z; [. A3 i5 R　　低温加工是指利用物质在低温(包括超低温)状态下的特殊性能来进行机械加工。低温加工时，利用超低温液流体在机械加工系统内的切削区形成局部低温(或超低温)状态，从而利用在这种状态下加工对象和加工刀具的机械性能的改变，使其有利于机械加工。特别是对一些难加工材料，如钛合金、低合金钢、低碳软钢和一些塑韧性特别强的复合材料等形成较好的加工状态。图2为一种低温加工系统的构成示意图。

　　图2低温加工示意图
. [: \1 a/ C4 l/ s' y; q　　低温加工的基本步骤是：
　　①根据加工对象和加工工具的特性设定最佳低温加工温度Topt;
2 X- f8 U' t% ]　　②利用低温流体使特定封闭式加工区的温度达到Topt;
　　③自动控制低温流体的喷射量，以维持加工区的温度在Topt状态：一方面，当检测到的加工区温度偏离Topt,则通过反馈控制器来调节喷射流量，另一方面当加工系统输入功率发生变化，则直接通过前馈控制器超前调节喷射流量，以维持最佳低温加工状态。其控制系统框图如图3所示。

- k9 q) ~; v4 l1 i1 ~! Y8 G　　图3低温加工系统控制系统框图
' R: i4 C+ C* Q7 Y8 J# L% P文章关键词： 低温加工