綠色理念在機械設計制造中的應用淺析

摘 要：在現(xiàn)代化機械設計制造中，綠色理念已經(jīng)成為機械領域節(jié)能生產(chǎn)的重要指導思想，同時在機械設計制造及應用的過程中可有效的實現(xiàn)保護環(huán)境、節(jié)能產(chǎn)能等作用，因此受到機械領域相關研究者的高度關注。研究中分別從綠色材料、綠色設計和綠色制造三個方面，對綠色理念在機械設計制造中的應用進行了分析，期望能夠為實現(xiàn)綠色化機械設計制造的全面發(fā)展提供理論支撐。

關鍵詞：綠色理念;機械設計制造;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.020

0 引言

隨著工業(yè)4.0理念的提出，我國工業(yè)化發(fā)展進程逐步加快，尤其是在機械設計與制造過程中，形成了以產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升、實現(xiàn)生產(chǎn)全自動、回收降耗能為主要實施過程的相關理念。節(jié)能降耗已經(jīng)成為機械制造企業(yè)未來發(fā)展的主要競爭力，在此背景下，綠色理念被提出，并廣泛應用到機械設計及制造領域中。將綠色理念與機械設計制造業(yè)相融合，才能夠有效的促進機械設計制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 綠色理念與機械設計制造相融合理論

綠色理念是以產(chǎn)品生產(chǎn)為主，結合生產(chǎn)產(chǎn)品的屬性、使用功能及市場投入等，保證產(chǎn)品的可回收，可拆卸等，在滿足以上生產(chǎn)和設計基礎上，應考慮到環(huán)境屬性，以減少環(huán)境的污染，降低能耗為基礎，圍繞產(chǎn)品質量，提供可持續(xù)的設計理念。在工業(yè)化發(fā)展的初始階段，由于人們過多的重視產(chǎn)品經(jīng)濟利益，對于環(huán)境的污染及影響因素的研究甚少，導致環(huán)境保護與產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)失去平衡，隨著環(huán)境污染的愈加嚴重，人們開始意識到綠色設計在工業(yè)化發(fā)展中的指導意義。

2 綠色理念在機械設計制造中應用優(yōu)勢分析

2.1 減少能源消耗

目前來看，能源消耗問題日益嚴重，而人們向環(huán)境中投放的污染物越來越大，嚴重威脅社會環(huán)境和人類生存環(huán)境。綠色理念的提出能夠有效的緩解資源過量耗費現(xiàn)狀。在機械設計及制造領域，能夠結合產(chǎn)品生產(chǎn)需求及市場需求，合理分配生產(chǎn)資源，利用綠色理念可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，實現(xiàn)產(chǎn)品的高效回收與應用，同時能夠增強產(chǎn)品質量，提升產(chǎn)品使用品質，大大提升能源利用率，降低能源耗費。

2.2 促進技術創(chuàng)新研發(fā)

綠色理念能夠促進生產(chǎn)資源的合理應用，提升資源利用率，為保證機械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝規(guī)范化提供了理論指導。在機械設計制造中融合綠色設計理念，能促進機械生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益有效結合，促進機械制造業(yè)技術研發(fā)，為技術創(chuàng)新提供良好的開發(fā)環(huán)境。

3 綠色理念在機械設計制造中應用

3.1 綠色生產(chǎn)材料的選擇

機械設計制造過程中需要多種原材料，且應無污染，使用效果好等特點，但是機械原材料市場監(jiān)管不力，導致大量危害性材料（如尼龍、聚甲醛等）流入整個市場，并在生產(chǎn)及應用后危害社會環(huán)境。其中，吸水會在一定程度上影響制件尺寸和精度，特別是薄壁件增厚影響較大;吸水亦會由于吸水性的影響，尼龍材料的機械（強度、蠕變）及電性能皆會變劣;對人體的皮膚有刺激性的作用，里面含有的原漿是屬于毒物質。因此在機械設計制造中滲透綠色理念，能夠從經(jīng)濟利益和環(huán)境效益兩方面提升機械產(chǎn)品的整體使用質量。

3.2 機械產(chǎn)品綠色設計

設計是機械產(chǎn)品制造的重中之重，其不僅要適應人們審美觀念的變化，同時要符合機械設計規(guī)范的要求，還要遵循環(huán)保節(jié)能，設計出對環(huán)境污染，能夠有效回收的機械產(chǎn)品。因此，綠色理念的應用能夠很好的適應當前機械設計及制造的要求，設計出可拆卸、組裝且回收利用的相關機械產(chǎn)品。同時，在可拆卸的過程中要保證各個組件部分能夠再次合理安裝，合理利用資源，節(jié)約資源。

例如，齒輪加工機床綠色設計。結合綠色設計理念，應在實際加工改進中應用以下措施：干式切削技術、少無切削加工技術采用齒輪冷軋機，直接對齒輪進行輪壓作業(yè)，此技術雖然是綠色設計技術之一，但也要克服噪音大等弱勢。再比如采用模塊化機械設計及制造，采用再制造技術等。

其次，應實現(xiàn)機械模塊化設計，將產(chǎn)品進行組合式安裝，構建新的機械模塊系統(tǒng)，為更好的促進和提升產(chǎn)品升級提供設計支撐。此外，還應建立綠色機械設計數(shù)據(jù)資料庫，對于建模過程、模具生產(chǎn)過程等用到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行儲存?zhèn)浞?，為日后的?chuàng)新研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐，同時能夠方便日后使用數(shù)據(jù)。

3.3 機械產(chǎn)品綠色制造

機械產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)中，需要不斷的進行設計論證、反復實踐，再投入到相對應的制造環(huán)節(jié)中，在制造的過程中應融入綠色理念，以獨特的制造環(huán)節(jié)，結合設計創(chuàng)新性，實現(xiàn)高效率、高品質的生產(chǎn)及制造，不斷吸引消費者。例如機械產(chǎn)品的外觀包裝，在設計及生產(chǎn)制造的過程中，可充分的利用綠色理念的優(yōu)勢，有效減少外界環(huán)境因素的影響。在機械產(chǎn)品制造的過程中，會大量應用金屬原材料，難免會對環(huán)境造成污染，利用綠色理念，應從材料供應的源頭做起，控制金屬材料污染源的蔓延。其次，應加大綠色制造技術的應用范圍，應以減少制造能耗為依據(jù)，大力研發(fā)和創(chuàng)新綠色技術，切實保障機械產(chǎn)品綠色制造的實現(xiàn)。

此外，在綠色理念實踐與應用的過程中，應對機械產(chǎn)品中的重金屬材料使用量進行嚴格的檢驗，選材過程中主要關注材料的毒性，應選擇無毒材料，增加材料的環(huán)保性和無害化，因此在設計和制造的流程上應結合綠色理念，改善各工序，有效開展相關的檢驗檢測工作。例如在汽車涂裝作業(yè)中，應選擇環(huán)保性的水性化材料，改進流平室、烘干室等結構，并結合綠色理念，堅持環(huán)保涂裝的原則進行作業(yè)。

4 結束語

綜上所述，綠色理念在機械設計制造中的應用遵循了社會發(fā)展的規(guī)律，同時也為實現(xiàn)節(jié)能降耗，營造良好的機械產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境提供了理念創(chuàng)新。既能夠降低設計制造成本，同時能夠將綠色理念與機械設計制造相融合，提升產(chǎn)品質量的同時，優(yōu)化機械產(chǎn)品生產(chǎn)流程，使得社會經(jīng)濟效益持續(xù)增加。

參考文獻：

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[2]李佛靈.略談綠色理念在機械設計制造中的應用[J].科學技術創(chuàng)新，2014（16）：65.

作者簡介：楊柳（1988-），男，湖南益陽人，本科，助理工程師，研究方向：環(huán)衛(wèi)機械。