机械制造与自动化中的节能设计理念分析

丘志忠

摘 要：在经济快速增长的大环境下，机械制造及其自动化技术的发展也得到快速发展，然而由于该领域的能耗较高，对于它的发展无疑产生了一定的制约作用。因此加强该领域的节能设计，可以有效的促进机械制造及其自动化技术的健康发展。本文首先对该领域的节能设计的优势进行了分析，最后重点分析了该领域在节能设计理念方面的具有实现。

关键词：机械制造；自动化；节能设计

一、节能设计的特点

（一）环保、低污染和节能

以设计为分析视角，需要广泛应用节能技术，让机械制造变得更加节能和环保。在设计过程中，最为重要的就绪时选择节能和环保的发动机，这是实现节能环保和低污染的重要措施。此外，液压系统也需要使用清洁技术，规避泄露风险，这不仅可以对机械装备产生一定的保护性，同时也符合环保、节能和低污染的特点。

（二）环保型材料应用特点

材料的科学选择对设计的影响极为重大，同时也会对产品的最终质量产生极为重要的影响。在运用节能设计理念时，材料质量的选择作用极为显著。也就是说，需要结合节能理念筛选相关的材料，另外机械设计时，还需要科学利用可再生以及可以回收二次利用的相关资源，从而提升资源的利用效率。当然选择的材料必须要具有环保型，确保易耗零件的低污染。

（三）工艺的节能特点

在机械产品制造过程中，流程设计极为关键。通过科学的利用节能工艺，对生产参数及加工模式进行优化，就能够有效的提升节能效果。另外为了保障机械制造所涉及到的诸多环节都能遵循节能设计理念，就需要对其中的参数工艺加以优化，比如在锻造环节，就可以优化温锻参数。这样就能够更好的降低生产能耗，提升环保效果。

二、节能设计理念的具体要求

（一）设计时突出环保材料的应用

对于机械制造及自动化领域的材料选择而言，必须要选择可再生以及可回收利用，低污染的材料，这样可有效降低资源的消耗水平。此外还需要尽可能的降低贵重材料的应用。在易耗零部件材料选择方面，可以选择具有环保型的工程塑料，或者一些其他环保型材料，尽量做到这些材料可以被回收利用。也就是说，这些易耗零件淘汰之后，可以被回收加工成其他产品来进行应用，这样就可以有效的提升资源的利用效率。另外这些材料还容易分解，这样就能够降低对环境的破坏力。那些报废的材料及其零部件，所设计的处理工艺要具有简单性，环保性以及低成本性等属性。

（二）设计过程中要体现出的特点

针对机械制造及自动化的设计而言，必须要让最终的产成品具有通用性、质量轻以及生命周期长等属性。对于通用性来说，就是设计方案应该采用通行标准，在此基础上进行模块设计，增强零部件的通用属性。这样可有助于提升日后的组装效率和维护效率，进而提升节能水平。对于质量轻而言，这能够有效的降低设备或者材料的移动负载，同时也能够有效的降低生产难度，进而实现节能效应。对于生命周期长来说，就是这些产成品应该具有较长的使用时间，产品的报废时间较长，这就等于材料的利用率得到了提升，同时能耗也得到了下降。

三、机械制造与自动化设计中节能设计策略

（一）优选节能型发动机

在工程机械生产中，发动机是能耗最大的功能模块，同时也会对周围环境产生显著影响的功能模块。想要提升整体机械产成品的节能效果，就需要采用低能耗、高能源利用率、低排放等性能的发动机。如果这些发动机不符合国家的节能标准，就不能够使用。

（二）液压系统的防渗漏设计

对于自动化工程机械而言，液压传统系统是确保其高效工作的基础，所以需要在设计时，一定要将防渗漏设计技术应用之液压传统系统中，这样就可以确保传动系统中的液压油体保持在标准的范围之内。另外还需要运用封闭式设计技术，确保周围环境中的污染物，如微尘等，不能够进入到传动系统内部，这就能够有效降低传动内部的元部件的摩擦力，同时液压系统的工作负荷也会得到下降，其运行状态也会保持在最佳，于是就能产生较佳的节能效果。另外通过防渗漏设计技术，还能够有效提升元部件的工作时间，降低零部件的更换频度，油体的更换频次也会降低，这就有效降低了的运行成本。

（三）在结构上的优化

一般而言，机械结构的简单度、零部件结构的简单度和节能效果之间的关系呈现的是正相关，也就是他们的简单度越高，那么节能效果就会越强。而零部件的数量和种类则是和节能效果之间形成了反相关关系，也即是说，数量和种类越多，那么节能效果就会越差。所以在设计时，就需要对机械结构加以优化，尽可能的降低零部件的使用数量和种类，进而提升节能效果。

（四）合理设计加工工艺

首先，优选加工模式。比如针对同一个零部件，可以运用热、冷和温锻压等集中模式来进行加工。对此就需要对这些加工工艺进行能耗分析，在保障产品质量的前提下，选择相应的加工模式。上述的几种模式中，温锻压效果最佳。然后，优选工艺参数。不同的参数会对加工的能耗产生极大的影响。比如阶梯轴承类零部件的加工，可供选择的毛坯种类以及数量往往较多，在具体加工时就需要对生产这些毛坯的能耗进行分析，从而选择合力的生产参数。比如加工余量这个参数，如果设置科学，就能够有效的提升节能效应，而且材料的利用率也能得到提升。其次，优选冷却工艺。在机械加工生产时，冷却液应用较为普遍，从节能视角来看，应该尽可能的减少冷却油的应用，通过创新冷却工艺来增强余热的利用。最后，对工序进行优化。该环节的优化可以提升加工效率，降低停工待料问题，这样就等于提升了时间利用率以及节能效果。

四、未来发展前景

近些年，我国机械装备领域发展水平不断提升，自动化控制技术、信息技术等都取得了迅速发展。为了能够有效的降低能源的耗用，在诸多行业推广节能设计理念极为关键，这能够有效的降低我国机械制造类企业对能源的消耗规模，通过对生产、配送等环节加以优化，可以有效促使资源耗用的平衡，并能够有效的降低产品的生产成本，同时企业的竞争力也能得到提升，并为今后绿色、低碳工厂的建设打下坚实基础。

参考文献：

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