丘志忠

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速增長的大環(huán)境下，機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也得到快速發(fā)展，然而由于該領(lǐng)域的能耗較高，對(duì)于它的發(fā)展無疑產(chǎn)生了一定的制約作用。因此加強(qiáng)該領(lǐng)域的節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效的促進(jìn)機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的健康發(fā)展。本文首先對(duì)該領(lǐng)域的節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，最后重點(diǎn)分析了該領(lǐng)域在節(jié)能設(shè)計(jì)理念方面的具有實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)

一、節(jié)能設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（一）環(huán)保、低污染和節(jié)能

以設(shè)計(jì)為分析視角，需要廣泛應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，讓機(jī)械制造變得更加節(jié)能和環(huán)保。在設(shè)計(jì)過程中，最為重要的就緒時(shí)選擇節(jié)能和環(huán)保的發(fā)動(dòng)機(jī)，這是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和低污染的重要措施。此外，液壓系統(tǒng)也需要使用清潔技術(shù)，規(guī)避泄露風(fēng)險(xiǎn)，這不僅可以對(duì)機(jī)械裝備產(chǎn)生一定的保護(hù)性，同時(shí)也符合環(huán)保、節(jié)能和低污染的特點(diǎn)。

（二）環(huán)保型材料應(yīng)用特點(diǎn)

材料的科學(xué)選擇對(duì)設(shè)計(jì)的影響極為重大，同時(shí)也會(huì)對(duì)產(chǎn)品的最終質(zhì)量產(chǎn)生極為重要的影響。在運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念時(shí)，材料質(zhì)量的選擇作用極為顯著。也就是說，需要結(jié)合節(jié)能理念篩選相關(guān)的材料，另外機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，還需要科學(xué)利用可再生以及可以回收二次利用的相關(guān)資源，從而提升資源的利用效率。當(dāng)然選擇的材料必須要具有環(huán)保型，確保易耗零件的低污染。

（三）工藝的節(jié)能特點(diǎn)

在機(jī)械產(chǎn)品制造過程中，流程設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵。通過科學(xué)的利用節(jié)能工藝，對(duì)生產(chǎn)參數(shù)及加工模式進(jìn)行優(yōu)化，就能夠有效的提升節(jié)能效果。另外為了保障機(jī)械制造所涉及到的諸多環(huán)節(jié)都能遵循節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就需要對(duì)其中的參數(shù)工藝加以優(yōu)化，比如在鍛造環(huán)節(jié)，就可以優(yōu)化溫鍛參數(shù)。這樣就能夠更好的降低生產(chǎn)能耗，提升環(huán)保效果。

二、節(jié)能設(shè)計(jì)理念的具體要求

（一）設(shè)計(jì)時(shí)突出環(huán)保材料的應(yīng)用

對(duì)于機(jī)械制造及自動(dòng)化領(lǐng)域的材料選擇而言，必須要選擇可再生以及可回收利用，低污染的材料，這樣可有效降低資源的消耗水平。此外還需要盡可能的降低貴重材料的應(yīng)用。在易耗零部件材料選擇方面，可以選擇具有環(huán)保型的工程塑料，或者一些其他環(huán)保型材料，盡量做到這些材料可以被回收利用。也就是說，這些易耗零件淘汰之后，可以被回收加工成其他產(chǎn)品來進(jìn)行應(yīng)用，這樣就可以有效的提升資源的利用效率。另外這些材料還容易分解，這樣就能夠降低對(duì)環(huán)境的破壞力。那些報(bào)廢的材料及其零部件，所設(shè)計(jì)的處理工藝要具有簡(jiǎn)單性，環(huán)保性以及低成本性等屬性。

（二）設(shè)計(jì)過程中要體現(xiàn)出的特點(diǎn)

針對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)而言，必須要讓最終的產(chǎn)成品具有通用性、質(zhì)量輕以及生命周期長等屬性。對(duì)于通用性來說，就是設(shè)計(jì)方案應(yīng)該采用通行標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，增強(qiáng)零部件的通用屬性。這樣可有助于提升日后的組裝效率和維護(hù)效率，進(jìn)而提升節(jié)能水平。對(duì)于質(zhì)量輕而言，這能夠有效的降低設(shè)備或者材料的移動(dòng)負(fù)載，同時(shí)也能夠有效的降低生產(chǎn)難度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)。對(duì)于生命周期長來說，就是這些產(chǎn)成品應(yīng)該具有較長的使用時(shí)間，產(chǎn)品的報(bào)廢時(shí)間較長，這就等于材料的利用率得到了提升，同時(shí)能耗也得到了下降。

三、機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)策略

（一）優(yōu)選節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)

在工程機(jī)械生產(chǎn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是能耗最大的功能模塊，同時(shí)也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生顯著影響的功能模塊。想要提升整體機(jī)械產(chǎn)成品的節(jié)能效果，就需要采用低能耗、高能源利用率、低排放等性能的發(fā)動(dòng)機(jī)。如果這些發(fā)動(dòng)機(jī)不符合國家的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，就不能夠使用。

（二）液壓系統(tǒng)的防滲漏設(shè)計(jì)

對(duì)于自動(dòng)化工程機(jī)械而言，液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)是確保其高效工作的基礎(chǔ)，所以需要在設(shè)計(jì)時(shí)，一定要將防滲漏設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用之液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)中，這樣就可以確保傳動(dòng)系統(tǒng)中的液壓油體保持在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。另外還需要運(yùn)用封閉式設(shè)計(jì)技術(shù)，確保周圍環(huán)境中的污染物，如微塵等，不能夠進(jìn)入到傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部，這就能夠有效降低傳動(dòng)內(nèi)部的元部件的摩擦力，同時(shí)液壓系統(tǒng)的工作負(fù)荷也會(huì)得到下降，其運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)保持在最佳，于是就能產(chǎn)生較佳的節(jié)能效果。另外通過防滲漏設(shè)計(jì)技術(shù)，還能夠有效提升元部件的工作時(shí)間，降低零部件的更換頻度，油體的更換頻次也會(huì)降低，這就有效降低了的運(yùn)行成本。

（三）在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化

一般而言，機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單度、零部件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單度和節(jié)能效果之間的關(guān)系呈現(xiàn)的是正相關(guān)，也就是他們的簡(jiǎn)單度越高，那么節(jié)能效果就會(huì)越強(qiáng)。而零部件的數(shù)量和種類則是和節(jié)能效果之間形成了反相關(guān)關(guān)系，也即是說，數(shù)量和種類越多，那么節(jié)能效果就會(huì)越差。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，就需要對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，盡可能的降低零部件的使用數(shù)量和種類，進(jìn)而提升節(jié)能效果。

（四）合理設(shè)計(jì)加工工藝

首先，優(yōu)選加工模式。比如針對(duì)同一個(gè)零部件，可以運(yùn)用熱、冷和溫鍛壓等集中模式來進(jìn)行加工。對(duì)此就需要對(duì)這些加工工藝進(jìn)行能耗分析，在保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，選擇相應(yīng)的加工模式。上述的幾種模式中，溫鍛壓效果最佳。然后，優(yōu)選工藝參數(shù)。不同的參數(shù)會(huì)對(duì)加工的能耗產(chǎn)生極大的影響。比如階梯軸承類零部件的加工，可供選擇的毛坯種類以及數(shù)量往往較多，在具體加工時(shí)就需要對(duì)生產(chǎn)這些毛坯的能耗進(jìn)行分析，從而選擇合力的生產(chǎn)參數(shù)。比如加工余量這個(gè)參數(shù)，如果設(shè)置科學(xué)，就能夠有效的提升節(jié)能效應(yīng)，而且材料的利用率也能得到提升。其次，優(yōu)選冷卻工藝。在機(jī)械加工生產(chǎn)時(shí)，冷卻液應(yīng)用較為普遍，從節(jié)能視角來看，應(yīng)該盡可能的減少冷卻油的應(yīng)用，通過創(chuàng)新冷卻工藝來增強(qiáng)余熱的利用。最后，對(duì)工序進(jìn)行優(yōu)化。該環(huán)節(jié)的優(yōu)化可以提升加工效率，降低停工待料問題，這樣就等于提升了時(shí)間利用率以及節(jié)能效果。

四、未來發(fā)展前景

近些年，我國機(jī)械裝備領(lǐng)域發(fā)展水平不斷提升，自動(dòng)化控制技術(shù)、信息技術(shù)等都取得了迅速發(fā)展。為了能夠有效的降低能源的耗用，在諸多行業(yè)推廣節(jié)能設(shè)計(jì)理念極為關(guān)鍵，這能夠有效的降低我國機(jī)械制造類企業(yè)對(duì)能源的消耗規(guī)模，通過對(duì)生產(chǎn)、配送等環(huán)節(jié)加以優(yōu)化，可以有效促使資源耗用的平衡，并能夠有效的降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時(shí)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力也能得到提升，并為今后綠色、低碳工廠的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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