機械制造與自動化中的節(jié)能設計理念研究

傅致家

摘 要：文章介紹了機械制造業(yè)與自動化中節(jié)能設計理念的產(chǎn)生背景，分析了節(jié)能設計理念在機械制造業(yè)中的優(yōu)勢，同時簡單介紹了一些在機械制造業(yè)中節(jié)能設計理念的應用。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化；節(jié)能設計理念

一、機械制造業(yè)與自動化中節(jié)能設計理念產(chǎn)生背景

社會經(jīng)濟的發(fā)展推動了我國機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，該行業(yè)在我國工業(yè)發(fā)展中已經(jīng)占有很大比重，計算機行業(yè)的發(fā)展也為機械制造業(yè)的自動化做出了很大貢獻，實現(xiàn)了二者的一體化。計算機與機械制造業(yè)的完美結(jié)合促進了機械制造業(yè)的飛速提升，生產(chǎn)的效率和質(zhì)量得到了很好的保證。但是我國的機械制造自動化起步較晚，發(fā)展中仍有很多問題，技術(shù)方面也不是很先進，而且環(huán)保話題在世界上被許多國家關(guān)注，機械制造業(yè)要想得到很好的發(fā)展，自身品質(zhì)建設必須做好，能源消耗使其中的標志性準則。

因此，節(jié)能設計理念在機械制造與自動化的運用顯得尤為重要。

二、機械制造與自動化中節(jié)能設計的優(yōu)勢

循環(huán)利用一些制造過程中采用的資源，減少環(huán)境污染，充分利用機械是綠色機械設計的主要思想。綠色機械設計理念的基本要求是在機械制造中能夠?qū)崿F(xiàn)回收以及循環(huán)利用。

產(chǎn)品壽命是傳統(tǒng)機械產(chǎn)品主要考慮的問題之一，必要的市場分析是設計以及開發(fā)時首先要做的工作，第二步就是制定有效的圖紙設計，設計好圖紙之后，對圖紙進行修改與審定，將產(chǎn)品生產(chǎn)好之后，不僅拆卸比較困難，回收的時候也會有較大難度。而且有些產(chǎn)品無法回收重新利用，不僅浪費了許多資源，也會浪費能源，同時也會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

三、節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用

（一）設計安全環(huán)保的駕駛室

安全駕駛室若是根據(jù)節(jié)能設計的理念進行設計生產(chǎn)，不僅將制作的工作效率提高很大幅度，同時司機在駕駛時也有很好的環(huán)境，司機的疲勞感也會因為這種駕駛室有所緩解，駕駛更加安全。人機工程學原理可以提供人性化服務，還可以全方位調(diào)整座位，進行駕駛室的設計時，驅(qū)動器的調(diào)動和轉(zhuǎn)向可以利用到，電子監(jiān)控裝置也是其應該帶有的設備，駕駛室的玻璃應該采用整體性強且全部封閉的材料，以防止紫外線的輻射，此外，無氟環(huán)保型的空調(diào)配備也不能夠缺。

（二）機械發(fā)動機應該低公害

發(fā)動機是工程中機械制造最大的部件，工程環(huán)境的質(zhì)量也會因為發(fā)動機的質(zhì)量受到影響。節(jié)能環(huán)保的發(fā)動機可以減少噪音的產(chǎn)生，解決了噪聲污染，就可以間接節(jié)約能源、減少浪費。此外，耗費油量少、排放低的特點，也使得發(fā)動機大大提高了加工效率，同時也使得環(huán)境污染的問題有所改善。

（三）液壓系統(tǒng)和防滲漏系統(tǒng)的設計

液壓系統(tǒng)能夠在運行中保證機械的正常運行，所以其設計十分重要。設計人員在進行液壓系統(tǒng)的設計時，要貫徹節(jié)能設計理念，注意設計時液壓元件和除液油的選擇，這樣可以使元件磨損和故障幾率減小，微塵和雜質(zhì)也會因此減少許多，液壓元件的使用壽命會變長，液壓油的更換次數(shù)也會因此減少，進而保護了環(huán)境，節(jié)能環(huán)保。防滲漏系統(tǒng)的設計也要在考慮范圍內(nèi)，液壓系統(tǒng)滲漏的現(xiàn)象會因此減少，液壓油的使用也會因為滲漏的減少而減少，也可以節(jié)省液壓油，液壓油的滲漏還會污染到周邊的環(huán)境，所以注意防滲漏系統(tǒng)的設計也達到了保護環(huán)境的目的。

四、合理設計加工工藝

不同的加工工藝，都可以用來加工同一種零部件，但是各個加工工藝之間，在能源的消耗問題上面有不小的差別，因此合理設計加工工藝對機械制造就有很大的意義和作用，這樣可以保證機械設備的最佳運行狀態(tài)，不必要的運行和怠速都可以因此減少，達到節(jié)約能源的目的。下面將從合理的加工方式、合理的工藝參數(shù)、合理的冷卻工藝和合理的工序幾個方面進行敘述。

（一）合理的加工方式

冷鍛壓、熱鍛壓、溫鍛壓等多個方式都可以對同一個零部件進行加工，但是要仔細對每種加工方式的能源消耗進行認真分析，選擇耗能最少的方法，能量利用效率的角度來看，熱鍛壓的能量利用率還是比較低的，所以在制造中應少采用或者不采用這種工藝；冷鍛壓的能耗較低，但是冷鍛壓造成的環(huán)境污染比較嚴重，所以綜合來看，溫鍛壓還是比較合適的加工工藝。

（二）合理的工藝參數(shù)

加工過程中的能耗問題會受到工藝參數(shù)的選擇的影響。舉例來說，毛坯形狀和種類的選擇會影響到階梯軸類零件的加工，所以在進行此類零件的加工時，就要特別注意把各種毛坯的能耗考慮清楚，再進行合適的選擇；此外還要科學設置加工余量在內(nèi)的參數(shù)，通常來講，適當?shù)臏p小加工余量可以達到節(jié)能節(jié)財?shù)哪康摹?/p>

（三）合理的冷卻工藝

冷卻液在機械制造的過程中，會經(jīng)常用到。為了節(jié)約能源，減少不必要的能源浪費，在選擇冷卻液的時候，要盡可能地避免選擇冷卻油，同時還要研究不同方式的冷卻，在這方面進行創(chuàng)新改革，盡量達到既能達到冷卻效果，又可以將冷卻中產(chǎn)生的熱量利用起來。

（四）合理安排工序

因為工序之間的等待會導致時間的長短不一，因此加工的時間長短受到工序安排的影響，所以在工序的安排方面也要做好準備，以免因為時間的問題浪費能源，這就要求能夠在實際制造過程中，統(tǒng)籌規(guī)劃，設計出比較合理科學的工序。

五、機械的包裝問題

提到節(jié)能理念，產(chǎn)品的包裝和運輸常常會被人們忽略。實際來講，隨著加工工藝的復雜，產(chǎn)品的包裝與運輸也要更加小心，這樣才可以保證產(chǎn)品零件的無損。科技的進步下，由于傳統(tǒng)木材浪費資源以及木材無法保證零件質(zhì)量的原因，已經(jīng)漸漸被新型蜂窩紙板以及塑料包裝取代。而塑料包裝使用后不能回收，也會污染環(huán)境，蜂窩紙板則可以回收，影響環(huán)境的程度也較小，所以蜂窩包裝的優(yōu)勢很明顯。

六、總結(jié)

機械制造行業(yè)的重點研究內(nèi)容就是機械制造與自動化的結(jié)合，在這個過程中將節(jié)能設計理念與機械制造與自動化結(jié)合也會是機械制造的發(fā)展方向，我國發(fā)展還存在一些問題，所以需要仔細研究，不斷進行改革與創(chuàng)新。

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