机械制造与自动化中的节能设计理念研究

傅致家

摘 要：文章介绍了机械制造业与自动化中节能设计理念的产生背景，分析了节能设计理念在机械制造业中的优势，同时简单介绍了一些在机械制造业中节能设计理念的应用。

关键词：机械制造；自动化；节能设计理念

一、机械制造业与自动化中节能设计理念产生背景

社会经济的发展推动了我国机械制造业的飞速发展，该行业在我国工业发展中已经占有很大比重，计算机行业的发展也为机械制造业的自动化做出了很大贡献，实现了二者的一体化。计算机与机械制造业的完美结合促进了机械制造业的飞速提升，生产的效率和质量得到了很好的保证。但是我国的机械制造自动化起步较晚，发展中仍有很多问题，技术方面也不是很先进，而且环保话题在世界上被许多国家关注，机械制造业要想得到很好的发展，自身品质建设必须做好，能源消耗使其中的标志性准则。

因此，节能设计理念在机械制造与自动化的运用显得尤为重要。

二、机械制造与自动化中节能设计的优势

循环利用一些制造过程中采用的资源，减少环境污染，充分利用机械是绿色机械设计的主要思想。绿色机械设计理念的基本要求是在机械制造中能够实现回收以及循环利用。

产品寿命是传统机械产品主要考虑的问题之一，必要的市场分析是设计以及开发时首先要做的工作，第二步就是制定有效的图纸设计，设计好图纸之后，对图纸进行修改与审定，将产品生产好之后，不仅拆卸比较困难，回收的时候也会有较大难度。而且有些产品无法回收重新利用，不仅浪费了许多资源，也会浪费能源，同时也会对环境产生不良影响。

三、节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

（一）设计安全环保的驾驶室

安全驾驶室若是根据节能设计的理念进行设计生产，不仅将制作的工作效率提高很大幅度，同时司机在驾驶时也有很好的环境，司机的疲劳感也会因为这种驾驶室有所缓解，驾驶更加安全。人机工程学原理可以提供人性化服务，还可以全方位调整座位，进行驾驶室的设计时，驱动器的调动和转向可以利用到，电子监控装置也是其应该带有的设备，驾驶室的玻璃应该采用整体性强且全部封闭的材料，以防止紫外线的辐射，此外，无氟环保型的空调配备也不能够缺。

（二）机械发动机应该低公害

发动机是工程中机械制造最大的部件，工程环境的质量也会因为发动机的质量受到影响。节能环保的发动机可以减少噪音的产生，解决了噪声污染，就可以间接节约能源、减少浪费。此外，耗费油量少、排放低的特点，也使得发动机大大提高了加工效率，同时也使得环境污染的问题有所改善。

（三）液压系统和防渗漏系统的设计

液压系统能够在运行中保证机械的正常运行，所以其设计十分重要。设计人员在进行液压系统的设计时，要贯彻节能设计理念，注意设计时液压元件和除液油的选择，这样可以使元件磨损和故障几率减小，微尘和杂质也会因此减少许多，液压元件的使用寿命会变长，液压油的更换次数也会因此减少，进而保护了环境，节能环保。防渗漏系统的设计也要在考虑范围内，液压系统渗漏的现象会因此减少，液压油的使用也会因为渗漏的减少而减少，也可以节省液压油，液压油的渗漏还会污染到周边的环境，所以注意防渗漏系统的设计也达到了保护环境的目的。

四、合理设计加工工艺

不同的加工工艺，都可以用来加工同一种零部件，但是各个加工工艺之间，在能源的消耗问题上面有不小的差别，因此合理设计加工工艺对机械制造就有很大的意义和作用，这样可以保证机械设备的最佳运行状态，不必要的运行和怠速都可以因此减少，达到节约能源的目的。下面将从合理的加工方式、合理的工艺参数、合理的冷却工艺和合理的工序几个方面进行叙述。

（一）合理的加工方式

冷锻压、热锻压、温锻压等多个方式都可以对同一个零部件进行加工，但是要仔细对每种加工方式的能源消耗进行认真分析，选择耗能最少的方法，能量利用效率的角度来看，热锻压的能量利用率还是比较低的，所以在制造中应少采用或者不采用这种工艺；冷锻压的能耗较低，但是冷锻压造成的环境污染比较严重，所以综合来看，温锻压还是比较合适的加工工艺。

（二）合理的工艺参数

加工过程中的能耗问题会受到工艺参数的选择的影响。举例来说，毛坯形状和种类的选择会影响到阶梯轴类零件的加工，所以在进行此类零件的加工时，就要特别注意把各种毛坯的能耗考虑清楚，再进行合适的选择；此外还要科学设置加工余量在内的参数，通常来讲，适当的减小加工余量可以达到节能节财的目的。

（三）合理的冷却工艺

冷却液在机械制造的过程中，会经常用到。为了节约能源，减少不必要的能源浪费，在选择冷却液的时候，要尽可能地避免选择冷却油，同时还要研究不同方式的冷却，在这方面进行创新改革，尽量达到既能达到冷却效果，又可以将冷却中产生的热量利用起来。

（四）合理安排工序

因为工序之间的等待会导致时间的长短不一，因此加工的时间长短受到工序安排的影响，所以在工序的安排方面也要做好准备，以免因为时间的问题浪费能源，这就要求能够在实际制造过程中，统筹规划，设计出比较合理科学的工序。

五、机械的包装问题

提到节能理念，产品的包装和运输常常会被人们忽略。实际来讲，随着加工工艺的复杂，产品的包装与运输也要更加小心，这样才可以保证产品零件的无损。科技的进步下，由于传统木材浪费资源以及木材无法保证零件质量的原因，已经渐渐被新型蜂窝纸板以及塑料包装取代。而塑料包装使用后不能回收，也会污染环境，蜂窝纸板则可以回收，影响环境的程度也较小，所以蜂窝包装的优势很明显。

六、总结

机械制造行业的重点研究内容就是机械制造与自动化的结合，在这个过程中将节能设计理念与机械制造与自动化结合也会是机械制造的发展方向，我国发展还存在一些问题，所以需要仔细研究，不断进行改革与创新。

参考文献：

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[2]薛辉.机械制造与自动化中的节能设计理念分析[J].河南科技，2013，（4）：122.

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