节能设计理念在机械制造及自动化中的应用

芦博

摘 要：科学发展带动了我国机械制造能力的提升，提高了劳动效率，然而，传统的机器在生产运作过程中对能源的消耗较大，所以引入节能设计理念在目前来说显得很有现实意义，为此，本文重点对节能理念在机械制造与自动化控制中的应用进行了探讨。

关键词：自动化；节能设计；机械制造；应用

1机械制造及其自动化的特点

机械制造与自动化是一种现阶段比较创新型的生产工艺，它是汇集很多先进的工程技术为一体的技术，一方面能够对机械生产的整体效率进行提高，另一方面也可以有效的保证机械产品的生产质量，它的进步与发展与现代化的工业的整体建设有着重要的关系，并且对整个经济领域的发展和进步都有很大影响。它主要特点主要一下几个方面：

首先，它的安全性是比较高的。机械制造与自动化的技术与传统型的机械制造相比，更具有智能化和自动化。比如说在实际的生产流程中，一旦出现了故障，机械设备就会自动的暂停工作，自动采用相应的程序进行问题的修复，非常具有安全性。

其次，它的应用范围比较广。传统型的机械制造一般都是仅仅局限于工业领域的，而现代化的机械制造已经开始被广泛应用于医疗卫生行业和电子计算机行业等等，它为各个领域的行业的创新都提供了一定的发展契机。

最后，它具有的是微型化的造型、微型机械一反面可以让整体的机械性能得到改变，并且还非常的轻便，对于工作人员来说更加方便使用和移动。

2节能设计理念的特点

2.1 环保，低公害

我国经济的迅速增长，带来了大量能源消耗，节能环保成为发展过程中最热门话题。目前节能设计理念已经逐步应用到各个行业，工业生产制造更是首当其冲，环保和低公害，甚至无公害成为设计目标的一部分。在设计理念中融入节能环保理念，将整个机械使用效率提升的同时应用一些先进的技术手段控制能耗，是机械与自动化行业发展的一个方向。例如：快速发展的汽车制造行业中，混合动力汽车的出现，就是在发动机制造的过程中加入了环保理念，其产品能够有效地减轻环境污染，降低尾气的排放量，实现环保低公害目标。

2.2 使用环保型材料

在机械制造与自动化控制时，环保型材料的应用是关键，各种环保型材料必须保证低排放，低耗能。所以选择材料要灵活，低耗能的材料不一定是最适合的材料，弹性、塑性、硬度、抗冲击性等指标都要考虑在内。要尽量避免选择热量交换过多的材料，并注意可回收和重复利用性。许多复合材料都能不同程度的满足设计需要，而环保型材料的机械零部件也在研发当中，通过以上资源整合，我们可以设计出更加多元化的产品。

3设计理念的融合

为了将节能设计理念更好地融入机械制造行业，需要对质量轻、适用范围广、使用时间长等多个目标综合考量。减轻质量也是为了降低设备的耗能，如果质量过大，就需要加大各方面的投入，违背了原本的节能环保理念，同时轻质量的机械，是当前机械与自动化设计发展方向，是工业生产中的一个重要原则，目的是设计出使用范围更广的机械产品，使其在各种施工条件下都能得到高效使用。这种方式能降低产品替换频率，延长使用期限，有效减少能源消耗，从而达到节能环保的目的，因此设计过程中，需要严格按照环保标准，保证机械产品的使用寿命和使用效率。

4节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用

4.1对机械制造与自动化材料进行优化设计

在对机械制造的材料进行选择的时候，在设计的初期就应该选用可再生和可回收的材料，减少对能源的消耗。通过对机械制造与自动化的材料进行合理的挑选，可以减少工业生产对环境产生的破坏。在选择机械零部件的时候，要选择可以拆卸的、可以会回收的无毒材料，减少对工业机械材料的浪费，避免对资源进行浪费。另外在选择材料的时候还要选取具有长寿命、轻重量的材料，只有这样才能将环保节能的理念观察在实践当中，减少对环境的不利影响，促进机械制造与自动化的进一步发展。

4.2优化机械制造与自动化的结构设计

将节能设计的理念应用于机械制造和自动化的的过程中，首先就是要对机械的整体结构进行优化，只有这样测定呢过保证在机械制造的全过程中实现节能环保的最终目的。要选取具有低耗能的机械制造发动机进行生产，因为发动机是机械制造的核心内容，从核心了开始对污染和能耗进行控制，能够极大的减弱机械工程生产对环境可以产生的破坏。另外还对系统机构的设计进行优化，既要将节能的理念注入到系统设计当中，又要在进行优化设计的同时注重实现节能的目标。机械制造的驾驶室是进行机械操作的主要场地，要对驾驶人员的安全进行保证，提高驾驶的质量和水平，就要对驾驶室进行合理的设计。要根据节能环保的理念，设计出安全环保并且具有该效率的驾驶室，一方面能够提高驾驶室的整体使用效率，另一方面还可以对驾驶人员的安全进行保证。

4.3優化机械制造与自动化的节能设计工艺

节能设计理念在机械制造及自动化中的应用需要相关人员选择合理的工艺，对可循环能源进行充分利用，减少资源浪费现象。传统机械制造工作人员会选择冷锻与热锻工艺，冷锻工艺在低温下进行，具有尺寸精度高、表面特征良好以及生产率高等特点，但工艺加工过程中会出现金属变形抗力大的问题，需要在中间阶段进行退火处理，从而保障工艺完整性；热锻工艺温度需要保持在结晶温度以上，并选择相对应的设备对工艺材料进行加热锻造。通过对两种工艺分析，可以认识到冷锻工艺和热锻工艺都具有加热流程，这会导致能源消耗。

基于节能考虑，相关人员运用温锻工艺最为合适，在制造工艺中选择适当温度，避免工艺二次加温，不仅可以降低生产成本，而且可以降低能源损耗。为了保证节能设计理念在机械制造及自动化技术中长远发展，相关企业也可与其对应生产厂商进行合作，利用上一阶段余热对材料进行加工，避免二次加工产生的能量耗损，达到节能目的。

参考文献

[1] 李永锋.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用分析[J].南方农机，2018，49（21）：175+177.