綠色機床設(shè)計的意義

制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，雖然為社會創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財富，但是要消耗大量的資源，還會造成環(huán)境污染。目前，環(huán)境問題已經(jīng)日益成為影響社會經(jīng)濟發(fā)展的一個關(guān)鍵因素，各國政府制定的環(huán)保法規(guī)越來越嚴格，消費者也對環(huán)境管理極大關(guān)注。因此，如何減少資源消耗和環(huán)境污染是21世紀制造業(yè)面臨的重大問題。為此，在制造業(yè)實施綠色制造技術(shù)，貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已勢在必行。機械制造業(yè)在我國的節(jié)能減排工作中起舉足輕重的作用，金屬切削機床是制造機器的機器，是工業(yè)母機，一般機床的工作年限都在三、四十年以上，屬于長壽命產(chǎn)品，在其生命周期內(nèi)既要消耗能源，又要產(chǎn)生固體、液體和氣體的廢棄物，對工作環(huán)境和自然環(huán)境造成直接或間接的污染[1].所以，節(jié)省能源、綠色環(huán)保的新型機床成為當前研究的熱點。

綠色機床設(shè)計的新材料

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)和科學技術(shù)對材料性能要求的不斷提高，新材料的研究和應(yīng)用得到迅速發(fā)展，以復(fù)合材料為代表的新材料已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。在機械工業(yè)中，新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用使一些傳統(tǒng)的加工工藝發(fā)生了重大變化。現(xiàn)代航空航天業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對數(shù)控機床與裝備的性能、精度、加工能力的要求日趨提高，帶動和促進了數(shù)控機床與裝備制造業(yè)的發(fā)展。

由于航空航天工業(yè)產(chǎn)品零件具有耐高溫、高強度、難加工、合金材料和復(fù)合材料多、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件多和工藝要求高等特點，要求機床加工設(shè)備朝大型（重型、超重型）、高速、精密、復(fù)合、智能化的趨勢發(fā)展。如何充分地發(fā)揮新材料工藝性能等優(yōu)勢，把它應(yīng)用于實際，成為新時期機床設(shè)計領(lǐng)域的重要課題。

包括碳素纖維、陶瓷和復(fù)合材料等新材料在機床結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，使機床結(jié)構(gòu)輕量化、環(huán)?；龠M了機床加工設(shè)備向高速、精密、復(fù)合、智能化方向發(fā)展。如機床的大尺寸支承件使用人造花崗石，或在鋼板焊接的框架內(nèi)填充混凝土，既可以節(jié)省金屬資源，又可以增加抗振性和熱穩(wěn)定性；對一些受力條件復(fù)雜的零、部件，使用像碳素纖維等新材料，不僅可以使機床結(jié)構(gòu)輕量化，而且可以提高壽命；對一些高硬度耐磨件，使用陶瓷等材料代替高硬度鋼，既可以減輕重量，又可以節(jié)省貴重金屬資源，還可以省去高硬度鋼在加工過程中需多次進行的、耗時耗能的熱處理工序。