中国机械

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张兴宇陈建福

中国机械. 2023, (18): 2-6.

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低比转速水轮机转轮上冠部位的泄漏量是引起机组轴向力变化的因素之一，较为准确地计算和分析转轮的泄漏量具有重要的工程意义。本文运用数值模拟计算方法对低比转速转轮上冠与顶盖间的间隙流动进行模拟计算，分析止漏环泄漏量和漏损系数，与电站实测数据进行对比并验证数值计算方法的合理性。

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转炉低铁水消耗冶炼工艺技术研究

韩华

中国机械. 2023, (18): 7-10.

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在市场废钢供应量不断增加的形势下，减少铁水消耗是降低冶炼工艺成本、提高冶炼效益的重要举措。为了提高钢铁冶炼工艺效率与质量，需采用转炉低铁水消耗冶炼工艺，来减少钢铁企业的生产成本。本文采用文献总结、查阅等方法，从转炉低铁水消耗技术的可行性入手，指出转炉低铁水消耗冶炼工艺的实施思路、存在的问题，阐述相关的优化措施及生产效果，以供各位同仁参考借鉴。

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基于 PLC 控制的电动机运行参数监测系统设计

廖端刘晶侯建伟章明禾田维维

中国机械. 2023, (18): 11-14.

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本文基于西门子 S7-1500 系列 PLC 及 WinCC V7.5 软件平台，设计了一种电动机运行参数在线实时监控系统。该系统由可编程控制器（PLC）、变频器、远程模块、温振传感器等硬件组成，通过 PROFINET 及 IO-Link 通讯协议传输数据，实现对电动机过程控制的同时，抓取重要参数反馈至上位机监控软件。上位机采用 WinCC 组态软件构成设备数据库，设备运行模式下，电流、温度、振动等参数若呈现异常趋势，上位机软件平台立即作出相应警告，告知人工识别异常，减少生产过程中异常停机时间，也可达到保护电动机设备的目的，从而提高电动机使用寿命。工厂现场测试数据显示，该系统可以有效监控异步电动机的运行状态，对工厂生产管理及成本控制有帮助。

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不同相位角对大节距输送链多边形效应的影响探究

黄重辉程移风胡广大章媛周子棠

中国机械. 2023, (18): 15-18.

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为提升货物运输效率，使工人从货物搬运活动中解放，输送链已经成为运输工作中不可或缺的重要设备。为提升大节距输送链运输效率，本文从不同相位角的角度入手，对输送链的多边形效应进行研究，分析从动链轮的初始角速度变化规律，提出改变主从链轮初始相位角，实现链条多边形效应有效管控的措施，以期为滑道约束性链条输送系统的稳定运转提供参考。

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36V 锂电茶树修剪机设计

刘景成王军刘计东

中国机械. 2023, (18): 19-22.

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与以汽油机为动力的手持工具相比，以电能为动力的手持工具可满足颗粒排放标准要求。本文以安全电压 36V电源为基础，设计一款茶树修剪机，根据电池外形尺寸及重量，设计电池结构为背负式，电动机与齿轮传动机具以法兰连接为一体。本文设计的茶树修剪机续航时间长、重量轻、切割效率高，可无极调速，满足不同工况下的使用要求，可有效降低劳动负荷，提高操作舒适性。

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基于深度学习与贪婪匹配策略的设备剩余寿命预测

李固良张佳喆

中国机械. 2023, (18): 23-27.

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设备剩余使用寿命（Remaining Useful Life，RUL）估计对于设备安全稳定运行具有重要意义。本文针对发动机剩余寿命预测问题，提出基于深度学习与贪婪匹配策略的 GRU-MLRGM 剩余寿命预测方法。通过滑动窗口技术变发动机传感器多维数据为低维时序数据，进而采用门控型循环神经网络提取其深度特征，通过线性回归模型建立单个设备的健康指示器（Health Indicator，HI），进而建立多个训练设备的退化轨迹库，随后通过相似性分析与贪婪匹配策略来确定某一待预测设备退化轨迹与退化轨迹库中的最佳匹配，进而通过寿命预测公式来计算设备的最终寿命。通过对美国国家航空航天局（NASA）公布的 C-MAPSS 子数据集 Dataset#1 进行验证并与现有深度学习方法进行对比，实验结果说明该方法有着更高的预测精度。

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一种双侧翼分流形拓展量程的双取压流量传感器研究

唐力南王晓阳

中国机械. 2023, (18): 28-31.

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文章基于翼形截面形状及文丘里数学方程、差压式流量计的基本原理及水流量试验装置，进行最优化设计，利用翼形节流元件的流线型节流与文丘里管的渐缩、渐扩结构组合，在节流元件前端开设若干个正压取压口，通过均压管进行均压后作为传感器的正压取压口；在节流元件截面最大处两侧及节流元件尾部各开设若干个取压口，分别通过均压管均压后作为传感器的两个负压取压口。该两个负压取压口分别与正压取压口组合，检测出两组差压值，在流量测量时，根据管道内流体雷诺数的变化，适时切换两组差压作为流量计算的差压值，以此拓展流量传感器的量程比，提高流量传感器的检测性能。

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背压式汽轮机出现正负胀差原因与控制措施分析

王福

中国机械. 2023, (18): 32-35.

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作为节能设备，背压式汽轮机在化工行业广泛应用，它是供热、发电的重要设备，其安全稳定运行影响重大。胀差是背压式汽轮机启动、停机、运行过程中需要严密监视的重要参数之一。本文分析了正、负胀差产生的原因以及出现相应胀差时的控制措施，保证汽轮机的安全运行。

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基于数字化转型与绿色制造业的机械技术创新探析

李田田

中国机械. 2023, (18): 36-39.

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数字化转型和绿色制造业是实现“双碳”目标的关键因素。机械技术作为制造业的基础和核心，在数字化转型和绿色制造业中发挥着重要的作用和价值。本文从数字化转型与绿色制造业的关系、机械技术在数字化转型与绿色制造业中的创新方向和领域、机械技术在数字化转型与绿色制造业中的创新案例和成果等方面进行了探索和分析，以期为机械技术在数字化转型与绿色制造业中的创新提供参考。本文以电动机能耗为例，说明了机械技术在数字化转型与绿色制造业中的应用方法和步骤，展示了机械技术创新对节能减排和“双碳”目标的促进作用。

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铝冶炼生产中的降噪分析

徐明红

中国机械. 2023, (18): 40-43.

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铝冶炼生产中会形成大量噪声，对生产人员的听力健康带来危害，明确噪声来源和分布特征，采取科学有效的降噪方法和防护措施，才能满足相关卫生要求，保护人员安全。本文针对铝冶炼生产中的噪声控制问题进行研究，采用文献总结、实地调查、案例分析等方法，从冶金行业的生产噪声及卫生要求入手，对铝冶炼生产中噪声危害关键控制点进行分析，并阐述了全封闭隔声罩在铝冶炼生产降噪中的应用，为噪声控制管理提供参考。

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钢铁固废的深加工处理技术及应用分析

朱彧

中国机械. 2023, (18): 44-47.

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本文主要研究钢铁固废的深加工处理技术及其应用。钢铁行业是国民经济的重要支柱产业，但同时也带来了大量的固废问题。对钢铁固废进行深加工处理是一种有效的途径，可以实现资源的循环利用和环境的保护。本文通过实证分析的方法，对钢铁固废深加工处理技术进行了研究，并探讨了其在不同应用领域中的潜在价值。研究结果表明，钢铁固废的深加工处理技术包括分类、分离、回收等环节，并可应用于建筑材料、道路基础材料、冶金行业等领域。通过对这些技术的研究和应用，可以有效地减少钢铁固废对环境的污染，促进资源的循环利用和环境的可持续发展。

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数控加工中刀具的合理使用与优化探讨

郭田军宁雅萍路楠

中国机械. 2023, (18): 48-51.

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与普通的机械加工刀具相比，数控加工的刀具需要具备更优越的加工性能，还必须具备刀刃精度高、尺寸适用性广、表面光滑等特点。数控加工的刀具种类很多，技术人员在选择刀具前，需要根据工件的材料、加工设备的状况及设计图纸的要求进行分析，之后再选择适合的刀具，在确保刀具能满足使用要求的基础上，合理使用刀具，降低刀具的使用成本，延长刀具的使用寿命。在现阶段的数控加工中，刀具还存在消耗过多、加工效果不理想等问题，影响刀具的使用效率。本文主要分析了数控加工中刀具的类型和选用的基本原则，同时分析了数控加工对刀具的要求和刀具在使用过程中存在的问题，在此基础上，探讨了合理使用刀具的优化策略。

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曲面零件的逆向设计与数控加工研究

郭扬

中国机械. 2023, (18): 52-55.

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为解决精密复杂曲面零件制造过程中存在的问题，本文以曲面零件为研究对象，通过对逆向设计的关键技术进行研究，利用 Imageware 软件强大的点云处理和曲面建模功能，实现对曲面零件的逆向建模。再利用 Unigraphics NX 软件的 CAM 模块进行加工程序的编写，并通过 Unigraphics NX 的后置处理生成 NC 程序。最终通过五轴数控加工工艺，实现曲面零件的加工制造。结果表明，采用逆向设计和五轴数控加工工艺，可以缩短曲面零件产品的设计开发周期，提高曲面零件产品的加工精度。

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精益管理在航空发动机装配生产中的应用实践

尚佳宁赵丹丹丰少宝卢鑫张伟

中国机械. 2023, (18): 56-59.

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装配科室某型号发动机 2022 年科研生产任务突增，并将在未来几年持续高位运行，按现有的生产组织方式及传统的功能型布局已经不能满足型号研制的需求。装配科室开展精益管理变革，通过建立精益装配单元、优化厂房布局，开展工艺优化并采用相关配套设计等举措达到了缩短产品装配周期及降低用工成本的目的，精益管理成效显著，满足了型号年度任务需求，并为其他型号发动机开展相关的研究工作提供了参考方向。

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基于 LMS 的机动车发动机异响故障诊断方法

薛华金荧瑛钱亮

中国机械. 2023, (18): 60-64.

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传统的机动车发动机异响故障诊断方法的诊断结果容易有误差错误，为了实现对机动车发动机异响故障的高效准确诊断，设计基于 LMS 的机动车发动机异响故障诊断方法。先对机动车发动机声音信号进行采集分析，对发动机异响故障类型进行选取，再对采集到的声音信号进行预处理，再基于 LMS 对发动机的异响进行去噪，对表现发动机异响故障的图谱进行选取，实现发动机异响故障诊断。通过实验对比证明新的机动车发动机异响故障诊断方法比传统的机动车发动机故障诊断方法好，设计的机动车发动机异响故障诊断方法可以精准地找到发动机故障部位，并且耗时短。

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基于改进 YOLOv3 算法的汽车底盘故障动态维修方法分析

尹腾沈向前钟未倪昌斌

中国机械. 2023, (18): 65-68.

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常规的汽车底盘故障维修多数采用小波包分析方法原理，对汽车底盘故障特征进行提取与分析，故障特征提取精度较低，且检测范围有限，无法为后续维修提供故障特征数据支持，降低了汽车维修后的操纵稳定性能。基于此，引入改进 YOLOv3 算法，提出了一种新的汽车底盘故障动态维修方法。首先，采集并获取汽车各个部件的运行状态参数，诊断底盘故障声信号。其次，利用改进 YOLOv3 算法，增强目标检测性能，提取底盘故障特征图，并进行故障特征融合处理。在此基础上，有针对性地进行底盘故障动态维修。由实验结果可知，利用新的方法进行底盘故障维修后，汽车底盘前 / 后悬架的抗举升率较高，在加速中制动平稳，底盘具有较高的操纵稳定性。

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基于视觉测量技术的汽车外观缺陷视觉检测方法研究

杨诗婧范增增姜东升戴立东

中国机械. 2023, (18): 69-72.

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为提高汽车外观缺陷视觉检测的准确率，引进视觉测量技术，以某型号汽车为例，设计一种针对汽车外观缺陷的视觉检测方法。辅助计算机设备、图像采集卡、光学镜头、CCD 摄像机、LED 灯，搭载汽车外观图像采集平台，建立多个设备之间的通信连接，设计基于视觉测量技术的汽车外观图像采集；对采集的图像进行增强、去噪、滤波处理，按照规范进行图像分割；提取图像中缺陷区域的长径比，引进去背景算法，通过计算图像灰度值的方式，去除图像中的背景，实现汽车外观缺陷特征的提取与视觉检测结果的分类。对比实验结果证明：该方法可以有效提高检测结果的准确率，并实现对外观缺陷类型的精准划分。

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铁路装卸机械设备管理模式及创新探析

解瑞豹

中国机械. 2023, (18): 73-76.

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铁路装卸机械设备是铁路货物运输的重要组成部分，发挥着重要作用，良好的管理质量直接关系到工作顺利且有序地开展。铁路装卸机械设备不仅类型多样，还具有很高的固有价值，因此要想实现对固定资源的充分利用，节约单位成本，就必须不断探索新的管理模式。以某地区的车务段为例，基于管理创新前铁路装卸机械设备存在的问题，按照铁路货运相关制度，重新建立装卸机械设备管理体系，梳理承揽、自主、派遣和租赁等多元化装卸机械设备的管理模式，评估其经营的实践效果，探析铁路装卸机械设备的管理创新路径。

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缆风绳对深水导管架圆管风致涡激振动的影响研究

李建辉

中国机械. 2023, (18): 77-80.

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为了促进绑缆风绳施工作业，本文研究深水导管架圆管的使用情况，结合圆管固有振动特性，研究风致涡激振动时的振动幅值，在圆管自由端绑定缆风绳，探讨绑定参数对振动抑制效果的影响。结果可见，圆管中点响应幅值 2.36cm，安装防振锤能够达到 47％的减振效果。基于涡激力作用，圆管锤头振幅接近 2.5cm，通过涡激共振，圆管能量传递至锤头，使得锤头出现振动。缆风绳对风致涡激振动具有一定的抑制作用。经测算得出，深水导管架圆管最佳的设置条件为绑点至管自由端距离不超过 20％、缆风绳与圆管夹角在 90°左右，能够达到最佳的减振效果。

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炼铁厂北区 1-3# 烧结机漏风治理改造实践

陈俊宁

中国机械. 2023, (18): 81-84.

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当前环保形势越来越严峻，对炼铁烧结生产的要求也越来越高。烧结机漏风不仅影响烧结矿产量，而且还影响烧结烟气的达标排放。在当前的环保限产压力下，如何最大限度恢复烧结机设备的功能精度、降低烧结机系统漏风率，提高烧结机的台时产量成为一个现实课题，因此必须对烧结机进行系统性的治理改造。针对炼铁厂北区 1# ～ 3# 烧结机的运行和漏风情况，本文对系统漏风的原因进行分析并制定措施。通过漏风治理的实施，烧结机各项功能精度得到恢复、提升，设备故障和隐患也呈下降趋势。

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基于压力脉动的往复压缩机故障诊断方法研究

焦圳

中国机械. 2023, (18): 85-89.

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往复式压缩机最常见的故障为易损件——气阀和活塞环的故障，这两种故障都会对压缩机管路压力振动信号造成影响。本文通过采集往复压缩机管路内的压力脉动信号作为诊断压缩机内部故障性质的方法，首先在理论上建立了气阀和活塞环参数与管路压力脉动的关系模型；然后通过采集管路振动信号，对信号进行分解与重构；最后应用神经网络算法对故障进行识别。结果表明：分析管路的压力脉动可用于往复式压缩机的状态监测。

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矿用皮带机安装调试及常见故障诊断方法研究

刘文龙张祥宇

中国机械. 2023, (18): 90-93.

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传统方法在矿用皮带机安装调试及常见故障诊断中应用效果不佳，不仅误诊率比较高，而且诊断结果可信度比较低，为此本文设计了一种矿用皮带机安装调试及常见故障诊断方法。该设计方法通过对基础组件装配、支撑架安装以及皮带安装，完成对矿用皮带机安装；利用空载方式对矿用皮带机调试，对皮带机传动误差修复；根据矿用皮带机振动特征，确定皮带机运行状态，诊断识别皮带机故障类型，以此实现矿用皮带机安装调试及常见故障诊断。经实验证明，该设计方法误诊率在 1％以内，诊断结果可信度在 0.95 以上，该设计方法在矿用皮带机安装调试及常见故障诊断方面具有良好的应用前景。

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浅淡如何降低煤气加压机 PLC 控制系统故障率

韦忠俊

中国机械. 2023, (18): 94-97.

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科学技术日益先进，煤气生产自动化程度越来越高，西门子 S7-400 PLC 控制系统作为一种先进的控制装置，在煤气生产中应用非常广泛。S7-400 控制系统操作简便、性能优越，便于维护，可靠性高，具有独特的优势。本文分析了如何降低 S7-400 PLC 控制系统在煤气生产中的故障率，探讨了如何提高 S7-400 PLC 控制系统的可靠性，重点从系统通讯、电源、控制方案、联锁保护和外部环境等方面进行了分析。

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机械工程测试技术课程思政教育教学研究与实践

曹彦平

中国机械. 2023, (18): 98-102.

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为推进落实“立德树人”这一教育目标，本文对机械工程测试技术课程思政教育展开了教学探讨和研究，从思政教育融入专业课程教学中的必要性出发，着力进行教学内容及教学方法的改革与创新，将民族责任感使命感、工匠精神、正确的人生观等信息全面贯穿于教学全过程，辅以恰当的教学设计使学生在课堂上切实体会、感受思政教育元素，深化思考思政要义，并以应变式传感器内容为例介绍了思政教育在课堂活动中的实施过程。思政教育以点滴渗透的形式展开，无形中起到感化、影响学生的作用。本文对思政教育的研究探讨旨在提升学生综合素质，促进学生德智体美劳全面发展，培养学生爱国情怀，提升社会责任感，增强创新意识以及树立正确的人生观，积极推进思政教育在高校的全面开展实施。

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基于职业使命感培养的工程机械营销课程思政设计探讨

申敏

中国机械. 2023, (18): 103-107.

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本文简述智能制造专业人才培养目标及现存问题，以工程机械营销课程为例，从职业本科院校学生职业使命感的角度，从构建多元化课程体系、精准发掘课程思政点、丰富课堂教学手段、改进课程教学考核评价等方面进行改革，使学生能更好地服务于智能制造营销及售后技术创新、智能设备大数据营销等领域。本文不仅对课程体系改革有一定借鉴意义，还能有效提升学生职业使命感。

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基于智能制造专业群人才培养模式的研究与探索

蒋爱荣黄杏

中国机械. 2023, (18): 108-111.

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智能制造专业群是以机电一体化技术、电气自动化等专业课程为基础的专业群体，以智能制造专业群为核心，构建切实可行的人才培养模式，可以为社会输出具有创新能力的高素质复合型人才。只有结合市场需求，完善人才培养体系，才能真正发挥出智能制造专业群的价值与优势。本文对智能制造专业群进行分析，并对以智能制造专业群为核心的人才培养模式提出个人看法，希望为智能制造专业群人才培养带来参考。

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产教融合背景下机械制造技术课程改革研究

张凯

中国机械. 2023, (18): 112-115.

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本文以机械设计与制造专业核心课程“机械制造技术”为切入点，探究如何通过课程改革来自下而上地贴合产教融合宏观政策。通过企业调研获得周边产业岗位群画像，在课程设计和实施过程中，以项目任务对应岗位实际工作任务，以实训场地对应工作场景，以授课流程对应实际工作流程，来培养学生的核心职业能力，协调人才供给和需求的失调，健全以需求为导向的人才培养结构调整机制。

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绿色机械制造工艺在切削加工中的应用分析

索振国

中国机械. 2023, (18): 116-119.

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传统机械制造业给环境造成一定污染并导致资源消耗增加。在“双碳”背景下，为改变这一局面，各制造业企业实施积极开展产品制造周期的绿色制造化。本文通过总结绿色机械制造工艺的基本程序和基本途径，分析绿色加工工艺在机械制造工序的使用，将绿色制造工艺引入机械切削加工，优化并改进了传统机械制造加工工艺，响应了国家低碳绿色发展理念，实现了机械制造加工的绿色化转型发展。

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2023年, 第18期　刊出日期：2023-06-25

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