成形磨齿试验台在绿色制造方面的渗透教学

　　经济快速发展的21世纪，人类社会面临着环境、资源和人口三大难题，可持续发展模式是人类社会可望建立的最佳且唯一的发展模式。随着现代制造业不断朝着资源节约型、环境友好型方向发展，绿色制造的先进理念正逐渐形成。随着人们环保意识的逐渐增强，那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业，将会在市场竞争中被淘汰，使发展绿色制造技术势在必行。

　　绿色制造（Green-manufacturing），又称环境意识制造（Environmentally Conscious Manufacturing）、面向环境的制造（Manufacturing For Environment）等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造技术的核心发展理论为：（1）减量化（Reduce），就是在产品的研发阶段就关注节能环保的重要性。（2）重用（Reuse），就是对于生产的绿色产品及其零配件实现多级利用。（3）再生循环，（Recycle）就是能够实现绿色制造产品的再利用。

　　高等院校机械工程专业的课程教学中必须要将绿色制造的概念引入到学生们所学习的课程中，以培养学生的绿色设计与制造的思维和理念。让学生走入工作岗位中时能够有绿色制造的意识。然而现有的有关绿色制造的教学还只是停留在理论知识的讲解上，不能够和实践相结合，因此造成学生对绿色制造的忽视。对学生绿色制造意识的培养往往事倍功半，没有很好的效果。所以本文以成形磨齿实验为例，将绿色制造的概念放到实验教学中，让学生直观的感受到绿色制造在生产实践中的应用。

　　一、绿色制造在成形磨齿实验中的渗透教学

　　凡事预则立，不预则废。――《礼记?中庸》无论什么事情只要提前准备都会使这件事情变得简单。所以首先要让学生在课前查找一些关于绿色制造的资料，了解绿色制造的概念。这样在实验课过程中学生会注意到与之有关的方面并进行思考，在讲解绿色制造技术的时候就会事半功倍。成形磨齿课程中，利用学校里实验室的资源主要对以下应用在成形磨齿中的绿色制造技术进行讲解。

　　1.实验过程中磨削液的重复利用和处理方法

　　在成形磨齿的教学中，对齿轮进行磨削加工时，为了降低刀具和工件的温度，喷注足量的磨削液可以有效的降低磨削温度。使用磨削液，除了可以起冷却作用外，还可以起到润滑、清洗、防锈等功能。在高速磨削过程中，由于冷却液的使用会产生大量的油雾和混杂着铁屑的油污。而这些油雾和油污会对磨削加工生态和环境造成污染，并对操作者健康造成伤害。所以我们在教学中使用的磨削机床采用全密封护罩以保护操作者，并防止油雾和油污外泄。并且使用油雾分离器将油雾中的油进行冷凝回收再进行循环利用，将无污染的雾排向实验室。而混杂着铁屑的油污则通过过滤系统将铁屑和大部分油污分离，及时干净的将其中磨屑过滤出来。这样既可以对磨削液进行重复利用，减少磨削液的消耗，还不会污染到实验室的环境。

　　2.实验过程中对加工工艺进行改良

　　在成形磨齿实验的整个过程中，减少工艺调整的时间就可以节约调整时间中机床的能耗，选择最优化加工步骤可以减少磨削中耗材的损耗。所以在教学过程中，可以采用通过合理设置参数，使加工过程中工艺的调整时间减少。提高产品的生产使用效率。在调整参数时，我们将自己设计的软件内嵌到齿轮磨削机床中，再对实验所需加工的齿轮参数进行设置。通过软件内置算法的计算快速得到齿轮磨削的最优步骤，即在不降低齿轮性能和磨削精度的情况下使用最简化的加工步骤达到形成目标齿轮目的的步骤。这样，就节省了进行工艺调整的时间，也减少加工元件的损耗，达到节约能源和资源的效果。

　　二、绿色制造技术的讨论教学

　　在实验进行中，首先，让学生进行一些关于绿色制造的讨论会使学生对绿色制造再次加深印象，并且会有更好的理解。其次，让学生发散思维，提出有关绿色制造的建议和见解。这样不但有利于绿色制作的理念更加深入人心，而且能够让每个学生都参与到绿色制造工艺的设计中，使学生的积极性大大增强，提升对绿色制造技术的认同感。在课堂中采用分组的方式进行讨论，要求在一段时间后进行总结发言。老师在课堂中的任务是对学生的讨论内容进行适当引导，提出实际问题让学生进行思考，并在讨论过程中给出关于齿轮磨削机床绿色制造技术的发展方向。再次，对学生的讨论进行总结发言，总结发言中对学生的想法进行讲评，肯定正确，纠正错误，引导学生更加全面的思考问题。最后，对绿色制造技术进行延伸，让学生了解一些国际上先进的绿色设计和绿色制造方法和思路。这样在讨论中加深学生对绿色制造概念的印象，并且通过老师对绿色制造技术的介绍和延伸，引起学生对绿色制造技术的兴趣和重视。

　　三、总结

　　通过在成形磨齿教学中对绿色制造的概念进行渗透，对学生进行引导，初步完成了以下几个目标：

　　1.拓宽了学生的知识面，在实验课堂中学习绿色制造的知识，让学生对绿色制造有更深的认识，使学生树立了绿色制造的意识。

　　2.发散了学生的思维，让学生更加善于思考问题，寻找解决问题的办法。

　　3.活跃了课堂的气氛，激发了学生的学习兴趣，让学生在轻松自在的环境中交流自己的想法。

　　总之，在成形磨齿实验中对绿色制造技术的应用，有助于培养学生绿色制造意识，为学生在以后生产、技术、管理等方面充分利用绿色制造方法打下坚实基础。

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