劉大偉 張廣遠

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)的效率在不斷的提升，進而推動了機械設計制造與自動化的進步。但是在這樣的背景下，環(huán)境的污染問題也在逐漸的凸顯出來，因此需要將節(jié)能設計的理念融入到機械制造以及自動化的應用當中，進一步的實現(xiàn)社會發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境。本文主要對機械制造及其自動化的節(jié)能設計進行分析，從機械制造的概念和特點以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢出發(fā)，對節(jié)能設計在機械制造與自動化的生產(chǎn)中的應用進行分析，旨在進一步的提高我國工業(yè)的進步與發(fā)展。

關鍵詞：機械設計；自動化；節(jié)能設計

引言

隨著社會體系不斷發(fā)展，機械制造與自動化結(jié)合被廣泛應用于各行業(yè)之中，但同時也出現(xiàn)了資源浪費等現(xiàn)象。因此，為使企業(yè)資源得以控制，同時促進企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，將節(jié)能設計理念滲透到機械制造及自動化中已經(jīng)成為工業(yè)領域發(fā)展的必然趨勢。

1機械制造及其自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

自20 世紀70 年代以來，我國機械制造業(yè)發(fā)展速度十分迅速，再加上信息技術的不斷成熟，有效推動了機械制造與自動化技術的結(jié)合，賦予了機械制造業(yè)更多活力，使制造業(yè)發(fā)展更加安全，便利。我國機械制造業(yè)雖然發(fā)展迅速，但起步較晚，很多技術仍不夠完善，與國外一些發(fā)達國家相比，仍存在明顯的差距。另外，由于機械制造業(yè)相關技術不足，致使所生產(chǎn)的產(chǎn)品頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以相關企業(yè)應對機械制造及自動化技術發(fā)展提出合理解決策略，不斷推動機械制造及自動化技術發(fā)展。

2機械制造及其自動化的特點

機械制造與自動化是一種現(xiàn)階段比較創(chuàng)新型的生產(chǎn)工藝，它是匯集很多先進的工程技術為一體的技術，一方面能夠?qū)C械生產(chǎn)的整體效率進行提高，另一方面也可以有效的保證機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，它的進步與發(fā)展與現(xiàn)代化的工業(yè)的整體建設有著重要的關系，并且對整個經(jīng)濟領域的發(fā)展和進步都有很大影響。它主要特點主要一下幾個方面：

首先，它的安全性是比較高的。機械制造與自動化的技術與傳統(tǒng)型的機械制造相比，更具有智能化和自動化。比如說在實際的生產(chǎn)流程中，一旦出現(xiàn)了故障，機械設備就會自動的暫停工作，自動采用相應的程序進行問題的修復，非常具有安全性。

其次，它的應用范圍比較廣。傳統(tǒng)型的機械制造一般都是僅僅局限于工業(yè)領域的，而現(xiàn)代化的機械制造已經(jīng)開始被廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)和電子計算機行業(yè)等等，它為各個領域的行業(yè)的創(chuàng)新都提供了一定的發(fā)展契機。

最后，它具有的是微型化的造型、微型機械一反面可以讓整體的機械性能得到改變，并且還非常的輕便，對于工作人員來說更加方便使用和移動。

3應用節(jié)能設計理念的優(yōu)勢

3.1提高設計效率

傳統(tǒng)的機械設計主要從產(chǎn)品的基本屬性出發(fā)，對市場進行了解和分析，進而再進行機械的設計工作，最后產(chǎn)出方案并且進行優(yōu)化，這種傳統(tǒng)的設計理念設計的周期是比較長的，因此會降低生產(chǎn)的效率。如果在設計中利用上節(jié)能設計的理念，就可以重點從產(chǎn)品的性能出發(fā)，選擇適合的材料對工藝進行改良和優(yōu)化，進而對產(chǎn)品設計和制造的周期進行縮短，從而提高設計的效率。

3.2促進傳統(tǒng)設計與節(jié)能理念的結(jié)合

把節(jié)能的理念與傳統(tǒng)的設計概念進行融合之后，設計人員進行設計的時候會對材料的使用效率進行提高，同時加大對機械性能的重視，提高機械使用的新能，可以在一定程度上減少對能源的消耗，能夠提高對能源和資源的使用效率，進而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

3.3促進傳統(tǒng)設計與環(huán)保理念的結(jié)合

節(jié)能設計的理念會將環(huán)保理念與傳統(tǒng)的設計進行有機的結(jié)合，進一步的提高機械制造以及自動化的環(huán)保性能。在環(huán)保觀念的影響之下，相關的設計人員在進行機械設計的時候，會充分的考慮到原材料的環(huán)保性能，盡可能保證機械在使用之后是可以繼續(xù)回收利用的，做到資源的循環(huán)利用，提高對資源的利用率，進而減少機械設計及其自動化對環(huán)境造成的不利影響。

4節(jié)能設計理念在機械制造及其自動化中的應用

4.1 設計階段的節(jié)能措施

節(jié)能設計理念在機械制造及自動化中涉及多個領域，在機械制造及自動化技術設計階段，采取合理節(jié)能措施非常關鍵，主要包括對整個機械制造系統(tǒng)整體規(guī)劃，在設計階段，應著重考量節(jié)能設計理念合理性，確保機械制造及自動化設計階段節(jié)能理念對提升機械系統(tǒng)能源利用效率具有一定促進作用，例如機械制造中發(fā)動機和液壓系統(tǒng)是最為常見的動力系統(tǒng)，如何選擇節(jié)能動力系統(tǒng)就是十分關鍵的環(huán)節(jié)，高效的環(huán)保發(fā)動機對于能源消耗量過大問題可以進行合理解決，在此基礎上也可以削減排放系統(tǒng)負荷；而針對液壓系統(tǒng)，節(jié)能設計理念中最為關鍵的一步就是保持傳動液壓油清潔度，減輕液壓油對環(huán)境污染，以此來保障機械系統(tǒng)環(huán)保性。

4.2 材料選擇以及結(jié)構優(yōu)化

節(jié)能設計理念作為一種新型技術能夠解決能源問題，推動工業(yè)發(fā)展。在機械制造及自動化技術中，材料選擇對節(jié)約能源效果起決定性作用，設計人員應選擇環(huán)保以及可回收相關材料，機械制造業(yè)中傳統(tǒng)設計理念以保障機械設備功能與壽命為主，所以通常選擇良好的材料以及厚重的結(jié)構。隨著對機械制造業(yè)發(fā)展，在了解機械構件受力以及機械構件受力特點情況下，可以對結(jié)構進行優(yōu)化，降低材料選擇標準或者材料使用量，比如在機械制造業(yè)中，受扭矩圓柱狀結(jié)構，通過對該構件受力分析，可以了解到構件承受力都集中在圓柱狀結(jié)構外圍，中心位置并沒有受到強度扭力，所以設計人員可以針對這一特點，利用空間結(jié)構替換圓柱，在保障扭力不變情況下，降低機械材料使用量。除此之外，機械制造業(yè)結(jié)構所應用零件也需要選擇相對容易裝配與分解的模塊結(jié)構，同時保證材料可回收、可再生性，避免在機械加工過程中產(chǎn)生危害。

4.3 選擇合理的工藝

節(jié)能設計理念在機械制造及自動化中的應用需要相關人員選擇合理的工藝，對可循環(huán)能源進行充分利用，減少資源浪費現(xiàn)象。傳統(tǒng)機械制造工作人員會選擇冷鍛與熱鍛工藝，冷鍛工藝在低溫下進行，具有尺寸精度高、表面特征良好以及生產(chǎn)率高等特點，但工藝加工過程中會出現(xiàn)金屬變形抗力大的問題，需要在中間階段進行退火處理，從而保障工藝完整性；熱鍛工藝溫度需要保持在結(jié)晶溫度以上，并選擇相對應的設備對工藝材料進行加熱鍛造。通過對兩種工藝分析，可以認識到冷鍛工藝和熱鍛工藝都具有加熱流程，這會導致能源消耗。

基于節(jié)能考慮，相關人員運用溫鍛工藝最為合適，在制造工藝中選擇適當溫度，避免工藝二次加溫，不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且可以降低能源損耗。為了保證節(jié)能設計理念在機械制造及自動化技術中長遠發(fā)展，相關企業(yè)也可與其對應生產(chǎn)廠商進行合作，利用上一階段余熱對材料進行加工，避免二次加工產(chǎn)生的能量耗損，達到節(jié)能目的。

結(jié)束語

對節(jié)能設計理念在機械制造及自動化中的應用研究，得知我國機械制造業(yè)十分復雜，在發(fā)展過程中存在一系列問題，其中問題最大的就是能源大量損耗，阻礙了我國環(huán)境保護與資源利用率提升工作。因此相關設計人員在工作中要減少能源損耗現(xiàn)象，應用合理節(jié)能設計理念，實現(xiàn)工業(yè)領域節(jié)能環(huán)保設計目的。

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