我國(guó)的機(jī)床產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)的機(jī)床企業(yè)正在完成從中低端機(jī)床到高端機(jī)床一種轉(zhuǎn)化升級(jí)，在這種大發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，綠色環(huán)保低碳機(jī)床正在成為考量一個(gè)機(jī)床企業(yè)是否能承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的良心標(biāo)準(zhǔn)，在低碳綠色環(huán)保狀態(tài)下生產(chǎn)的機(jī)床將會(huì)為企業(yè)打開(kāi)新一輪的營(yíng)銷(xiāo)之門(mén)。
機(jī)床是機(jī)械制造工業(yè)中廣泛使用的裝備，是一種用能產(chǎn)品。它的設(shè)計(jì)、制造、使用和回收將受到有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的制約。2008年10月歐盟委員會(huì)向歐洲議會(huì)提交了《用能產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)指南》2009～2011年的工作計(jì)劃，將機(jī)床產(chǎn)品列為十大用能產(chǎn)品之一。由德國(guó)弗朗霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)會(huì)的微系統(tǒng)裝配和包裝研究所以及生產(chǎn)裝備與設(shè)計(jì)技術(shù)研究所開(kāi)展“機(jī)床生態(tài)設(shè)計(jì)預(yù)研”項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將在2012年出臺(tái)相關(guān)法規(guī)或指令，對(duì)機(jī)床的能耗加以限制，這必將對(duì)我國(guó)機(jī)床產(chǎn)品出口造成新的“綠色壁壘”。
節(jié)能減排是21世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)代使命，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。我國(guó)是世界機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，機(jī)床的擁有量大約700萬(wàn)臺(tái)。如果每天每臺(tái)節(jié)約1kWh，全年將有可能節(jié)約電能20億kWh以上。
那么，現(xiàn)階段如何實(shí)現(xiàn)低碳機(jī)床呢?
我國(guó)大多數(shù)機(jī)床型號(hào)陳舊、役齡較長(zhǎng)，年久失修。首先，應(yīng)該對(duì)服役5年以上的機(jī)床進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)功率測(cè)量，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下和高能耗的機(jī)床進(jìn)行檢修或淘汰。
其次，由于機(jī)床的生產(chǎn)效率主要由高性能刀具來(lái)體現(xiàn)，因此采用先進(jìn)的刀具和合理的切削參數(shù)，減少切除單位體積切屑所需的能耗，或者提高單位能耗所創(chuàng)造的價(jià)值。
再其次，則是借助編程軟件對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行優(yōu)化，使刀具軌跡盡量處于連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，減少運(yùn)動(dòng)方向和速度的突然變化，以降低驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的能耗。
再次，對(duì)機(jī)床進(jìn)行能源管理，采用低能耗高效率的液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑和切削液等輔助裝置，減少非切削過(guò)程的能源消耗，及時(shí)關(guān)閉不使用的輔助裝置的電源。
最后，還應(yīng)注意的是切削液是機(jī)床使用過(guò)程中不可缺少的輔助材料，也是主要的污染源。隨著刀具涂層技術(shù)的進(jìn)步，干切削將會(huì)逐步獲得應(yīng)用。當(dāng)前，采用微量潤(rùn)滑技術(shù)（MQL）是推廣綠色制造的首選方案。
事實(shí)上，所謂綠色生態(tài)機(jī)床，其主要特點(diǎn)在于其部件特別是移動(dòng)部件的輕量化設(shè)計(jì)。而輕量化設(shè)計(jì)又主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
一是新結(jié)構(gòu)，采用桿機(jī)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)、箱中箱結(jié)構(gòu)、臺(tái)中臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過(guò)輕量化和直接驅(qū)動(dòng)減少驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部件的電動(dòng)機(jī)功率。二是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和仿真，在保證機(jī)床剛度的前提下，降低鑄件的壁厚和重量，但要獲得一個(gè)高質(zhì)量的薄壁鑄件不是一件容易的事，許多材料和鑄造工藝問(wèn)題有待解決。三是新材料的應(yīng)用，采用鋁合金、碳素纖維、工程陶瓷等材料替代鋼材和鑄鐵制造機(jī)床零部件。但其經(jīng)濟(jì)性、可靠性有待進(jìn)一步評(píng)估。四是自適應(yīng)控制，開(kāi)發(fā)智能化機(jī)床時(shí)對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，加以抑制或補(bǔ)償。
低碳經(jīng)濟(jì)涉及千家萬(wàn)戶，不管是老百姓還是企業(yè)。如果我國(guó)5000多家機(jī)床制造廠家和數(shù)十萬(wàn)家機(jī)床使用廠家都加以重視，正所謂，今天一小步，明天將是我國(guó)制造業(yè)走向低碳經(jīng)濟(jì)的一大步。
