王帥，李長雨，宋亞頂

（濟(jì)寧中科先進(jìn)技術(shù)研究院有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

我國工業(yè)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)就是機(jī)械設(shè)計(jì)加工行業(yè)，直接體現(xiàn)出國家的綜合實(shí)力。近年來我國機(jī)械加工領(lǐng)域取得顯著發(fā)展，在推進(jìn)國內(nèi)工業(yè)化發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。但機(jī)械設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域存在明顯的成本高、污染大等問題，實(shí)際發(fā)展時(shí)需要充分運(yùn)用節(jié)能降耗措施，提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量，降低能耗，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域的健康發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)加工現(xiàn)狀及節(jié)能降耗的必要性分析

節(jié)能降耗技術(shù)優(yōu)勢顯著，將其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)加工中，可以改善傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)行的不足。節(jié)能降耗技術(shù)綜合各方面技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)科技、計(jì)算機(jī)、機(jī)械加工設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化控制等多個(gè)領(lǐng)域和科技，從而為制造企業(yè)提供更加智能化的控制服務(wù)，這對(duì)于提升管理人員的管理水平，提升工作效率具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1．1 現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的機(jī)械加工設(shè)計(jì)中，資源浪費(fèi)、噪聲污染等問題非常嚴(yán)重，由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，部分區(qū)域的機(jī)械化、環(huán)?；a(chǎn)水平較低，在很大程度上限制了我國制造業(yè)的健康發(fā)展。當(dāng)前制造工藝在機(jī)械加工中存在的問題主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

一方面，在制造業(yè)中，多數(shù)機(jī)械加工會(huì)產(chǎn)生很好的能耗，并且對(duì)周邊環(huán)境造成一定的不利影響。這種影響對(duì)于我國的生態(tài)環(huán)境發(fā)展也會(huì)造成一定的隱患，從長遠(yuǎn)角度而言不利于我國機(jī)械加工設(shè)計(jì)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。技術(shù)長期得不到革新，也會(huì)影響我國機(jī)械加工的進(jìn)步，不利于我國工業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)質(zhì)量的提升。高能耗不滿足國家提出節(jié)能減排理念，需要及時(shí)創(chuàng)新加工方式；另一方面，在傳統(tǒng)的機(jī)械加工中，由于制造工藝水平不高，因此在機(jī)械加工的過程中容易對(duì)周邊的環(huán)境造成破壞，加上相關(guān)部門的監(jiān)管制度不夠嚴(yán)格，導(dǎo)致機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)存在較多的問題，不利于產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，也不符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要。機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生諸多影響，如噪聲污染、廢氣、廢渣等，如果不能妥善處理，就會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的損壞，需要及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，否則會(huì)嚴(yán)重的環(huán)境污染。

1．2 必要性

在機(jī)械加工設(shè)計(jì)行業(yè)，有許多設(shè)備的零部件相對(duì)復(fù)雜，如果采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)工作開始到實(shí)物的呈現(xiàn)需要較長的周期，并且傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)一旦出現(xiàn)修改，就會(huì)影響后續(xù)的數(shù)據(jù)。在使用節(jié)能降耗進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于后期機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)具有非常重要的積極影響。比如，使用節(jié)能降耗中的軟件系統(tǒng)可以為機(jī)械設(shè)計(jì)的工作人員提供良好的裝配環(huán)境，從而更快速地完成零件的設(shè)計(jì)。

同時(shí)還可以使用相鄰軟件的位置和形狀設(shè)計(jì)新的零件，非常方便快捷，從而有效降低單獨(dú)設(shè)計(jì)失敗帶來的問題。并且利用節(jié)能降耗還能進(jìn)行動(dòng)畫演示，從而更加直觀地幫助工作人員了解零件設(shè)計(jì)中存在的問題，便于及時(shí)調(diào)整，提升設(shè)計(jì)效率。當(dāng)前，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，機(jī)械加工設(shè)計(jì)行業(yè)涉及到的各類機(jī)械設(shè)備精度越來越高，而且對(duì)各個(gè)零件之間的匹配程度也提出了更好的要求，因此在裝配過程中需要重視設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量。節(jié)能降耗的應(yīng)用能夠幫助工作人員更加快速準(zhǔn)確地了解各類零件出現(xiàn)的裝配問題。由于各類連接的裝備可以通過節(jié)能降耗呈現(xiàn)在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)圖中，因此相關(guān)人員在查看設(shè)備的具體情況時(shí)，就變得更加直觀。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)加工中節(jié)能降耗的具體運(yùn)用

機(jī)械設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域中運(yùn)用節(jié)能降耗措施，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，以保證機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量，同時(shí)降低能耗問題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量與效率的目的。

2．1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)

針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械工程操作而言，不僅消耗時(shí)間、需要大量勞動(dòng)力，而且產(chǎn)出效率低下。但是隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)開始應(yīng)用于日常生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)械工程也不例外。將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和機(jī)械工程發(fā)展相融合，不僅大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)約成本，提升現(xiàn)有資源的利用率，而且對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生極大推動(dòng)作用。比如，在開展農(nóng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，相關(guān)工作人員可以借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)，針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握其動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上，方便工作人員針對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果展開分析和核對(duì)，針對(duì)異常情況能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正，提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)，加快試驗(yàn)進(jìn)度，確保農(nóng)機(jī)性能的穩(wěn)定提升。

2．2 模擬樣機(jī)技術(shù)

在傳統(tǒng)機(jī)械工程發(fā)展中，針對(duì)樣機(jī)的制作大多是按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行組裝，在組裝完成后在對(duì)其現(xiàn)有性能進(jìn)行多次試驗(yàn)和設(shè)計(jì)改進(jìn)，整個(gè)過程不僅消耗時(shí)間，而且需要花費(fèi)大量精力，但有時(shí)付出和收獲還不一定成正比，導(dǎo)致機(jī)械性能一直無法取得預(yù)期效果。而且，針對(duì)試驗(yàn)階段的樣機(jī)制作和設(shè)計(jì)而言，很多地方還不成熟，性能尚不穩(wěn)定，這對(duì)實(shí)驗(yàn)及操作人員生命安全造成一定威脅。但是模擬樣機(jī)技術(shù)完全不存在上述隱患，并且能夠針對(duì)上述問題進(jìn)行有效回避。模擬樣機(jī)技術(shù)不僅能針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)展開模擬和分析，同時(shí)通過電腦驗(yàn)算以及反復(fù)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)缺陷進(jìn)行完善，最終設(shè)計(jì)出最完美的方案，實(shí)現(xiàn)樣機(jī)性能的有效提升，甚至在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，針對(duì)其中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效規(guī)避，而且還能幫助設(shè)計(jì)者尋找最佳替代材料，降低設(shè)計(jì)制作成本，全面提升機(jī)械工程的研發(fā)效率。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展對(duì)于我國整個(gè)機(jī)械行業(yè)發(fā)展都是至關(guān)重要的，這樣能夠有效提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，沒有必要將精力發(fā)費(fèi)在解決這些問題上。好的產(chǎn)品一定是分工完成的，單靠一家企業(yè)和公司是不現(xiàn)實(shí)，模塊化生產(chǎn)更有利于我國機(jī)械行業(yè)規(guī)?；l(fā)展，讓企業(yè)把更多精力放在產(chǎn)品與研發(fā)上。而且隨著行業(yè)聯(lián)系不斷加深，各個(gè)企業(yè)都有技術(shù)優(yōu)勢，其他企業(yè)在制造相關(guān)模塊時(shí)，在成本和技術(shù)方面沒有優(yōu)勢可言，通過購買其他公司相同模塊，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能夠有效降低成本，從而實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

2．3 評(píng)價(jià)系統(tǒng)

在現(xiàn)代機(jī)械工程研發(fā)過程中，還需要針對(duì)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的使用效果進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)且有效的評(píng)價(jià)，如此才能推進(jìn)機(jī)械工程的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。因此，針對(duì)整個(gè)研發(fā)過程而言，必須設(shè)計(jì)一套完整的、具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，能夠按照機(jī)械工程發(fā)展需求推進(jìn)研發(fā)過程及結(jié)果，并對(duì)此展開有效評(píng)價(jià)，保證機(jī)械工程研發(fā)成果的基礎(chǔ)上提升研發(fā)效率，提高研發(fā)速度。

另外，整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)置一定要科學(xué)，能夠解決當(dāng)前機(jī)械工程發(fā)展所面臨的實(shí)際問題。對(duì)此，相關(guān)工作人員在針對(duì)研發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行更新以及完善時(shí)，一定要遵循機(jī)械生產(chǎn)效率以及綠色環(huán)保理念，對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行有效融合，得到一個(gè)完整且有效的評(píng)價(jià)體系標(biāo)準(zhǔn)，確保各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)性以及客觀性，推動(dòng)機(jī)械工程逐漸向綠色發(fā)展指標(biāo)靠攏。這就需要設(shè)計(jì)人員考慮各方面因素，完善設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，在保證設(shè)備功能的基礎(chǔ)上引入評(píng)價(jià)系統(tǒng)，降低設(shè)備能耗。

2．4 合理應(yīng)用CAD技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，建模是核心的環(huán)節(jié)，建模的質(zhì)量好壞直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，這也是設(shè)計(jì)師需要關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容之一。就以汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)為例，汽車產(chǎn)品的模型設(shè)計(jì)非常重要，而實(shí)際模型與圖紙的差別較大，就需要進(jìn)行返工，這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式一旦出現(xiàn)返工問題，就會(huì)增加設(shè)計(jì)成本。借助CAD技術(shù)，可以充分利用三維建模的模塊，通過旋轉(zhuǎn)、平移或者鏡像操作等方式，實(shí)現(xiàn)模型的快速構(gòu)建。

CAD技術(shù)的應(yīng)用有效解決了傳統(tǒng)建模設(shè)計(jì)中三維難處理的問題。三維建模設(shè)計(jì)的體系較多，比如圓柱、立方和曲面等。在機(jī)械設(shè)計(jì)人員開展工作的過程中，根據(jù)不同的模型進(jìn)行拆解或者裝配，就能順利完成建模任務(wù)。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的零件，機(jī)械工程師還需要使用二維零件的繪制圖進(jìn)行輔助處理。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，合理利用三維建模技術(shù)，能夠最大限度提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量，有效避免返工問題的出現(xiàn)，節(jié)約成本的同時(shí)，還能進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率。實(shí)際中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，切實(shí)發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢，降低設(shè)計(jì)過程中的能耗，實(shí)現(xiàn)綠色化的發(fā)展。

2．5 融入智能化技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用需要重視操作系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。企業(yè)需要根據(jù)自身的生產(chǎn)情況積極對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提升對(duì)故障識(shí)別的靈敏性，并定期對(duì)操作系統(tǒng)軟件進(jìn)行更新維護(hù)，從而形成完善的系統(tǒng)維護(hù)管理制度。在實(shí)際操作方面，企業(yè)需要重視結(jié)合自身的實(shí)際需要，對(duì)操作系統(tǒng)的性能進(jìn)行積極優(yōu)化和改進(jìn)。

在節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要依托良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境做好數(shù)據(jù)的分析、控制和收集等工作。智能終端以及間隔層作用的發(fā)揮都需要光纖的連接，電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中還需要以來完善的控制程序，這些程序的輸入也需要光纖傳輸?shù)倪B接，從而提升反應(yīng)速度。對(duì)于企業(yè)而言，需要重視軟件和硬件的更新?lián)Q代，從而重視數(shù)據(jù)交換工作，保證通訊質(zhì)量，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的便利條件，更好地為高質(zhì)量的生產(chǎn)服務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)加工中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用需要重視與智能終端技術(shù)的有效融合，通過光纖實(shí)現(xiàn)與設(shè)備之間的相互連接。智能終端在實(shí)際的應(yīng)用過程中需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，并利用相互配合的方式有效滿足信號(hào)的測試和接收方面的要求。另一方面，在具體的應(yīng)用過程中，還可以充分利用跳閘雙重保護(hù)的措施，提升生產(chǎn)的可靠性與穩(wěn)定性以及智能化水平，促進(jìn)制造系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的有效連接，確保產(chǎn)品能夠更好地滿足市場的需求。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)加工節(jié)能降耗技術(shù)發(fā)展趨勢分析

機(jī)械設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域運(yùn)用節(jié)能降耗技術(shù)，需要綜合考慮各方面因素，對(duì)其技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，整體呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡(luò)化及高效化方向，具體如下。

3．1 智能化方向發(fā)展

作為工業(yè)制造的主力技術(shù)以及重要發(fā)展和研究對(duì)象，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在人工智能等技術(shù)的推動(dòng)下，智能化水平不斷提升。在智能制造中，借助專用程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)人行為的模仿。由此發(fā)展而來的無人機(jī)駕駛、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)操作技術(shù)等，都是借助人機(jī)交互功能的研發(fā)，還能提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)。這就需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工智能化水平的目的。

3．2 網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

作為未來機(jī)械生產(chǎn)制造的主要研究方向，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展備受關(guān)注。借助網(wǎng)絡(luò)科技，在進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備、機(jī)械運(yùn)行以及運(yùn)營管理等方面的高效管控，從而進(jìn)行有效的溝通和數(shù)據(jù)交換，這對(duì)于優(yōu)化資源配置，提升運(yùn)營效率，改善運(yùn)行的安全性都具有重要意義。

3．3 高效化方向發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，節(jié)能降耗技術(shù)將與其他技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)提高技術(shù)性能的目的。節(jié)能降耗技術(shù)將會(huì)主動(dòng)融入計(jì)算機(jī)、機(jī)械學(xué)等內(nèi)容，持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍，控制生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。同時(shí)，新型系統(tǒng)中節(jié)能降耗技術(shù)充分滿足生產(chǎn)需求的，簡化生產(chǎn)指令，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，促進(jìn)產(chǎn)品性能提升，達(dá)成提高生產(chǎn)效率的目的。

4 結(jié)語

總而言之，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)用節(jié)能降耗理念已成為必然，追求技術(shù)革新的過程中提高機(jī)械設(shè)計(jì)的節(jié)能化水平。利用節(jié)能降耗理念，可以提高機(jī)械加工設(shè)計(jì)質(zhì)量，充分滿足人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用要求，推進(jìn)機(jī)械加工設(shè)計(jì)行業(yè)健康發(fā)展。這就需要綜合考慮各方面因素，制定合適的節(jié)能設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步推進(jìn)行業(yè)技術(shù)水平的提升。