機(jī)械制造中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用研究

何仲寧 宋科

摘要：機(jī)械制造與自動(dòng)化的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用節(jié)能理念，能夠克服傳統(tǒng)產(chǎn)品和工藝技術(shù)的不足，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或運(yùn)行的程序，不僅滿足適應(yīng)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的需求，同時(shí)也降耗增效，提高企業(yè)的經(jīng)營效益和市場競爭力。筆者結(jié)合工作實(shí)際對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了探究，為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；理念

1機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展急需應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)在人們生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，促使傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)不斷引進(jìn)信息技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造，不僅降低了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和精密度，使企業(yè)的安全生產(chǎn)系數(shù)增加；而且優(yōu)化了生產(chǎn)環(huán)境，滿足了生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的需要。但是由于機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念不到位，與歐美等發(fā)達(dá)國家的企業(yè)相比，我國企業(yè)生產(chǎn)中原料和能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，能耗的增加與生產(chǎn)效率的提高相互抵消，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理效益持續(xù)低迷，市場競爭力較低，為改變這種狀況，節(jié)能設(shè)計(jì)理念急需在機(jī)械制造與自動(dòng)化中廣泛的普及應(yīng)用。

2節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用策略

2.1在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能意識(shí)

1）發(fā)動(dòng)機(jī)作為機(jī)械系統(tǒng)的骨干部件，在結(jié)構(gòu)中起主要作用，設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能理念，選擇油耗低、排量小、運(yùn)行效率高而平穩(wěn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅節(jié)省生產(chǎn)資源，也保護(hù)生態(tài)資源，降低環(huán)保投入，提高企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)和社會(huì)效益的同步提高。

2）機(jī)械制造工藝中，液壓系統(tǒng)也是重要的構(gòu)成部分。因此，液壓設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，對(duì)液壓油液的純凈度作出具體的要求，力求液壓油純凈，增加液壓系統(tǒng)的滿負(fù)荷工作能力，減少油液雜質(zhì)引發(fā)的油壓設(shè)備損害故障。同時(shí)，對(duì)液壓管的設(shè)計(jì)要求也滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必須具備密封好、防老化和抗腐蝕的功能。對(duì)設(shè)備安裝和移動(dòng)過程可能引起的液壓管碰撞破裂和變形的情況也要有充分的估計(jì)。

3）操作平臺(tái)的環(huán)境處理和設(shè)備構(gòu)成，在應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念過程中，突出減震效果和降噪功能，理順設(shè)備和操作系統(tǒng)之間的安全運(yùn)行程序，合理設(shè)置安全間隙，確保生產(chǎn)操作平穩(wěn)順利的運(yùn)行。

4）機(jī)械制造的運(yùn)行系統(tǒng)，需要定期保養(yǎng)維護(hù)，加注潤滑油脂，確保機(jī)械設(shè)備健康運(yùn)行。傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)就是人工注入，由于注入不及時(shí)，可能造成設(shè)備的功能衰減較快，或者油脂溢出，造成資源浪費(fèi)污染環(huán)境。應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就是加裝自動(dòng)加油裝置，按機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)要求，定期加潤滑脂，確保設(shè)備質(zhì)量。

2.2在機(jī)械材料設(shè)計(jì)中滿足節(jié)能要求

1）機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用的材料在生產(chǎn)經(jīng)營成本中占有較重的份額，構(gòu)成部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)用節(jié)能理念，就是選擇無毒、無污染、易拆裝、能回收利用的相關(guān)材料，提高廢舊材料的回收再利用率，減少浪費(fèi)，提高效益。

2）機(jī)械制造與自動(dòng)化中，由于工藝和產(chǎn)量的要求，一般設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長，因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就是選擇低耗能、質(zhì)量小、壽命長、規(guī)格通用的設(shè)計(jì)方案，材料必須滿足機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)中，節(jié)能環(huán)保，減少浪費(fèi)的技術(shù)要求。

3）對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)材料，在滿足環(huán)保條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，要避免選用污染性極大的材料，要實(shí)現(xiàn)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益雙贏原則。

2.3在制作工藝設(shè)計(jì)中增加節(jié)能環(huán)節(jié)

1）優(yōu)化結(jié)構(gòu)。機(jī)械制造與自動(dòng)化的生產(chǎn)制作工藝結(jié)構(gòu)，是根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)確定的。一般情況下，生產(chǎn)線短而少，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，能源使用和資源浪費(fèi)的程度相對(duì)小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的節(jié)能要求就是盡量減少不必要的附屬環(huán)節(jié)，提高節(jié)能效果，滿足自動(dòng)化生產(chǎn)節(jié)能、環(huán)保和提高生產(chǎn)效率的需要。

2）優(yōu)化加工工藝。機(jī)械制造與自動(dòng)化中，生產(chǎn)有的工藝耗能低，污染環(huán)境；有的工藝環(huán)境污染小，能耗高，比如冷、熱鍛造工藝。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行科學(xué)處理，滿足節(jié)能環(huán)保的要求。

3）合理設(shè)置加工工序。機(jī)械制造與自動(dòng)化的加工工序，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，也能降耗增效，提高企業(yè)的效益，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4）工藝參數(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)。針對(duì)不同的工件加工和原材料的剪裁，必須具有一定的形狀、大小、輕重、樣式和數(shù)量等技術(shù)參數(shù)，合理地進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠從不同的環(huán)節(jié)，節(jié)省原料，較少加工過程的耗能，一方面提高了生產(chǎn)效率，另一方面減少了資源和材料的浪費(fèi)，有利于提高企業(yè)經(jīng)營的整體效益。

3合理設(shè)計(jì)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(gè)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(shè)計(jì)加工工藝對(duì)機(jī)械制造就有很大的意義和作用，這樣可以保證機(jī)械設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，不必要的運(yùn)行和怠速都可以因此減少，達(dá)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(gè)方面進(jìn)行敘述。

3.1合理的加工方式

冷鍛壓、熱鍛壓、溫鍛壓等多個(gè)方式都可以對(duì)同一個(gè)零部件進(jìn)行加工，但是要仔細(xì)對(duì)每種加工方式的能源消耗進(jìn)行認(rèn)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(yīng)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(yán)重，所以綜合來看，溫鍛壓還是比較合適的加工工藝。

3.2合理的工藝參數(shù)

加工過程中的能耗問題會(huì)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(huì)影響到階梯軸類零件的加工，所以在進(jìn)行此類零件的加工時(shí)，就要特別注意把各種毛坯的能耗考慮清楚，再進(jìn)行合適的選擇；此外還要科學(xué)設(shè)置加工余量在內(nèi)的參數(shù)，通常來講，適當(dāng)?shù)臏p小加工余量可以達(dá)到節(jié)能節(jié)財(cái)?shù)哪康摹?/p>

3.3合理的冷卻工藝

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

3.4合理安排工序

因?yàn)楣ば蛑g的等待會(huì)導(dǎo)致時(shí)間的長短不一，因此加工的時(shí)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(zhǔn)備，以免因?yàn)闀r(shí)間的問題浪費(fèi)能源，這就要求能夠在實(shí)際制造過程中，統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)計(jì)出比較合理科學(xué)的工序。

4結(jié)束語

節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用，能夠提高生產(chǎn)效率和環(huán)境保護(hù)能力，不斷優(yōu)化工藝，對(duì)企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用，因此，要不斷加強(qiáng)這方面的探討研究。

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