基于绿色设计准则的塑料门窗铣削机设计

本文转载自网络，如有侵权，请联络删除：　　基于绿色设计原则的塑料门窗铣削机设计王慧，昃向博，侯志坚（济南大学机械工程学院，山东济南250022）第一：女，1963年生，副教授，硕士基金项目山山东省科技厅计方案项目（编号Publish少g各种耗费'11rightsreserved.方面的原则，并运用于塑窗锯铣加工中心的铣削机设计中，标明绿色设计可从技术上保障平安、牢靠、经济地实现产品的各项功能和性能，同时，只要在设计阶段将产品的“绿色度”作为设计目的，能力获得理想的设计结果。

　　20世纪90年代以来，各国的环保策略开端经历一场新的转折，全球性的产业经济调整呈现了新的绿色策略趋势，这就是向资源利用合理化、宝物产生减量化导向对环境无污染或少污染的方向发雇1.由于这种“绿色浪潮”的推动，建筑行业塑钢门窗逐渐兴起，取代了以往的木窗和钢窗，成为该行业的主导产品。与塑料门窗相应的加工设施制造企业一个个兴起，成为制造业的一个新型的分支。因此这种基于绿色设计原则的设施设计也倍受关注。

　　由于绿色设计具有明显的多学科交叉交融特性，且目前绿色设计的理论经历和知识还不丰硕，特别是不足系统的设计数据和资料，计算机辅助绿色设计尚待时日因此本文中仅就提出的绿色设计原则在塑窗锯铣加工中心设计中加以运用，以最大限度地进步其“绿色程度”，增加产品在市场上的竞争力。

　　1绿色设计原则的内容绿色设计原则就是为了保障设计产品的“绿色度‘所必需恪守的设计原则，其详细内容包括：技术先进性原则、与资料有关的原则、与构造有关的原则、与绿色设计过程管理有关的原则等。

　　1.1技术先进性原则技术先进性是绿色产品设计和消费的前提，绿色产品强调在其寿命周期中采纳先进的技术，从技术上保障平安、牢靠、经济地实现产品的各项功能和性能，保障产品寿命周期全过程具有很好的绿色特性。

　　1.2与环境有关的原则绿色产品从消费到使用乃至废弃、回收解决的各个环节都对环境无害或危害甚小。这就要求企业在消费过程当选用清洁的原料，采纳合理的工艺，消费出清洁的产品；用户在使用产品时不产生环境污染或只要微小污染；报废的产品在回收解决过程中产生的废弃物很少。

　　1.3与资料有关的原则产品的绿色属性与资料关系亲密，因此必需认真而谨慎地选择和使用资料。与资料有关的原则包括以下几方面：少用短缺或稀有的以及不可再生的原资料，尽量寻找其代用资料；尽量少用或不必有毒有害的原资料；（）减少所用资料品种，并尽量采纳相容性好的资料，以利于废弃后产品的分类回收。

　　1.4与构造有关的原则产品构造设计是否合理，对资料的使用量、产品保护及淘汰废弃后的拆卸回收等有着重要影响。与构造有关的原则包括：（1）在构造设计中树立“小而精”的设计思想，在不影响功能的状况下，通过产品的小型化尽量节约资源的使用量。

　　⑵简化产品构造，提倡“简而美”的设计原则。

　　如减少产品零部件数量，尤其是紧固件数量。

　　1.5与制造工艺有关的原则制造工艺是否合理对加工过程中的能量耗费、资料耗费、废弃物产生品种和数量等有着直接的影响。设计时应思考以下几方面的因素：（1）改进和优化工艺技术，进步产品合格率，减形状的孔槽……刀具的配爨多而有序美观慷慨oniePublish品种（减少设计及加工的工作量均3铣刀头构造）间图（2）采纳合理工艺，简化产品加工流程，减少加工工序，谋求消费过程的废料最小化。

　　绿色设计过程就是对这些设计原则的合理正确应用。但对详细产品并不是每一条原则都必需得到满足。应该依据产品特点和绿色特性停止选择和取舍，并且对不同产品，选择绿色设计的侧重点也有不同。在详细设计过程中，有些原则之间可能会产生抵触和矛盾，原则之间的有效协调机制是绿色设计原则应用的关键。

　　2基于绿色设计原则的塑窗锯铣加工中心一铣削机设计21锯铣加工中心的功能锯铣加工中心构造简图见。此设施主要由自动输料台、送料机械手、自动铣削机、自动锯切机及相应的计算机控制系统组成。该加工中心可将<6m长的塑料型材，经输料台机械手一次装夹，按用户提供的参数经过优化设计，可自动完成门窗各梁的排料，使废料最短。铣削机可铣削锁孔、滑轮孔、排水槽、铰链孔等各方向的孔槽，锯切机能够锯切不同长度的4590135*的梁，整个过程均通过NC控制系统、伺服系统、气动系统自动完成。

　　22集多项先进性能于一体的铣削机设计22.1伺服进给系统设计前已述及，技术先进性是绿色产品设计和消费的前提。自动铣削机构造简图见它由机架、自动铣削装置、导向夹紧装置、防护装置四部分组成。

　　核心部分自动铣削装置（见）由两个伺服电机驱动，带动滚珠丝杠控制其高下和前后运动，调整刀具相关于工件的地位，刀具在气缸的作用下，快进然后停止切削，这一设计思路能够实现先进的计算机集中控制，并且可得到高的精度和消费效率。

　　22.2集中加工的刀具规划设计联合绿色设计中与构造有关的原则，树立集中工序、加强设施功能、刀具规划美观的设计思想。以往的排水槽、锁孔、滑轮孔等其他一些异型孔别离由水槽铣、锁孔铣及仿形铣等多台设施分几道工序完成，本加工中心的铣削机设计集多道工序于一机，在铣刀支架的八个方向上均配置了刀具装置的孔槽，可配置14把刀具（见），加之输料机械手伺服电机与铣削装置的两个伺服电机的配合，可加工多种在构造设计中还充分思考“简而美”的绿色设计原则。铣刀头部采纳模块化设计，在某几个方向上可采纳雷同的一套铣刀头装置，以尽量减少零部件如。

　　持续开展的详细体现。2.2. 3思考环境爱护的方案设计充分思考环境因素，在夹紧及快进方式上采纳气动控制；为降低噪声影响，在防护板内侧粘贴上一层20mm厚的消音棉；为保障有一个清洁的环境，还设计有吸尘设施。设计时思考切削PVC塑料切削力较小，采纳了气动夹紧（见）。它与液压控制相比有许多长处，首先对环境影响很小，在设施使用过程中，能够保障在清洁的环境中消费出清洁的产品；其次空气取之不尽，经济便捷。气动系统主要由气源解决器、电磁阀、压力继电器、气缸、调速接头等组成，工作压力为0.7MPa. 2.2.4便于产品废弃后的回收设计设计时尽量减少所用资料品种，以便于废弃后产品的分类回收。铣削机中除几个重要支架如铣刀架、夹紧支架采纳LY12外，导轨底座、伺服电机与滚珠丝杠间的联轴器箱体等零件采纳ZL102，其余机架、防护等非重要零件则采纳普通碳素构造钢Q235―A.因为绿色设计是一种综合产品功能、性能、质量、寿命和环境于一体的设计新技术，不只思考产品的整个寿命周期，而且思考产品废弃后如何解决和再利用，它可使资源、能源得到最大限度的利用，减轻或打消废弃产品对环境所形成的污染，是可3完毕语在铣削机设计过程中，充分思考绿色设计原则的内容，采纳了先进的计算机自动控制技术；在构造方面其铣削头部采纳模块化设计，构造简略所有铣削头呈辐射状圆周规划，美观、有序、慷慨；充分思考环境因素，在夹紧和进给的方式上采纳对环境影响较小的气动控制；在零件资料选择方面采纳硬铝合金LY12、铸铝ZL102及Q235*A三类资料，以减少资料品种。

　　由于绿色产品设计关键技术如环境指标的建设及其量化、绿色资料的数据库管理技术、针对详细产品的系统设计工具平台等尚不完善。机械设计，2001，（9）4-6.刘志峰。绿色设计。北京：机械工业出版社，1999.薛丽霞。绿色制造。机械设计，2000（10）8-10.杨旭静。绿色产品设计及其关键技术钻研综述。机械设计，2001，（3）：1-4.