机械制造与自动化中的节能设计理念

1、机械制造与自动化中的节能设计理念 摘 要 随着我国科学技术的不断发展和能源形势的逐渐恶化，机械制造与自动化中的节能设计被委以重任，各类机械制造与自动化中的节能设计方案不断增多。本文从使用节能环保材料、优化系统装置设计、选择节能化加工工艺以及采取虚拟化制造产品四种主要设计方式进行探索分析，希望能为机械制造行业未来的创新发展提供思路。 关键词 机械制造与自动化；节能设计理念；环保材料中图分类号： S163 文献标识码： A 文章编号：1009-914X（ 2018）18-0285-01前言机械制造行业是目前我国国民经济中的重要组成部分，在整体的经济构成中占有较大一部分的基础比重。但是随着近年来能源

2、消耗与环境污染问题的逐渐严峻，使得机械制造与自动化中的节能设计理念越来越被重视。在实际的生产过程中，有效的应用节能设计理念可以在节约能源和减少污染排放的基础上，为企业带来更高的经济收益。一、机械制造与自动化中的节能设计理念优势相比于传统的机械制造与自动化设计理念。节能化的设计理念在实际的生产制造过程中更具有专业性。在我国不可再生能源日渐消耗以及环境保护意识的不断加强情况下，实现机械制造与自动化中上的节能化不仅可以有效降低对于环境污染物的排放和降低能源消耗，也在一定程度上也实现了对自然资源的循环再利用。机械制造与自动化设计实践过程中，投入大量的人力、物力的同时，还需要巨大的能源动力作为主要生产支

3、撑。保证良好经济收益的同时做到机械制造行业的绿色健康发展，对于我国当前较为严峻的能源问题以及环境污染形势存在巨大的缓解作用。从某种意义上来讲，机械制造与自动化中的节能设计理念是体现自然环境设计、生态设计以及环保意识的设计过程，有利于工业机械生产与自然环境的协调发展，进一步促进机械制造行业的可持续发展 1 。二、机械制造与自动化节能设计方式（一）使用节能环保材料在机械制造与自动化生产设计的整个过程中，积极引入节能化的设计理念是促进其快速健康发展的重要前提。尤其是能源工业机械制造领域中，其生产制造始终离不开大量的能源支持，因此节能化的设计理念显得更为重要。想要有效的降低机械生产与自动化环节中的巨大

4、能源消耗问题，首先在原料选取上应该尽量使用节能化的环保材料。伴随着节能环保理念的深切贯彻与落实，使用节能环保型的生产材料可以进一步实现材料的回收与再次利用，降低对于有毒有害材料的应用。其次，在进行机械结构设计工作时，需要对材料的可拆卸以及回收的无毒性进行格外重视，通过对机械制造与自动化生产材料的回收利用率的大幅度提升，进而降低整个机械制造过程中的能源消耗，实现机械制造与自动化节能设计中的技术创新最终目标，保证机械制造行业经济的良好发展状态 2 。（二）优化系统装置设计系统装置设计是机械制造与自动化中节能设计的核心部分，对机械生产系统装置进行进一步的优化可以从三个方面入手：第一，选取环保型的发动

5、机装置。发动机是支持机械生产的核心动力，也是整个生产过程中能源消耗最大以及污染排放最为严重的部分。因此选择应用发动机的类型时应该尽可能利用低污染、低消耗类型的发动机来缓解目前动力燃油消耗和污染排放的 ?题。第二，液压系统的优化设计。液压系统的设计运行在保证机械制造与自动化生产设计的高效运转情况下，还能对整个生产系统中的清洁性进行保证。机械制造生产环节中不可避免的出现大量灰尘和杂质，增加液压系统的设计可以有效的对灰尘杂质进行清洁，从而延长生产设备的实际使用年限，增加其使用寿命。液压系统中的液压管需要选取密封性能较好的器材，降低由于管道破裂对于环境污染以及能源消耗的问题，也是保证机械制造与自动化中

6、节能设计的有效手段。例如：在进行节能液压元件的选取时，有限压式变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、集成阀、恒功率变量泵、电液伺服阀以及变截面液压缸等都是较为不错的选择。 第三，改变机械制造中传统的人工润滑方法，设计增加自动加脂装置可以最大程度的减少人工操作中可能出现的溢油现象。通过对生产设备的定量加脂，在方便润滑操作的同时也进一步实现了环保目的。（三）选择节能化技术加工工艺在机械制造与自动化节能设计方式上，制造加工人员对于加工工艺方式有着多种的选择。本着机械制造与自动化节能设计的原则，在进行不同的机械制造时应该配合不同的加工工艺手段。一般情况下，不同的加工工艺在实际耗能方面存在较大的差异，因此需要工

7、作人员在对加工工艺之间进行横向对比之后，尽可能选择节能化的技术加工工艺，以此来保证机械制造过程中对于能源消耗的有效控制。例如：在对节能化的技术加工工艺进行遴选时，可以依照以下四个步骤进行：第一，科学遴选加工方式。以机械零部件的加工锻造工艺为例，其中主要的污染情况是由冷锻压环节造成，而热锻压在进行能量转化方面也表现的不太理想，所以在实际的加工工艺上应该以温锻压技术为主。第二，合理遴选工艺参数。对加工工艺过程中的参数进行科学的遴选是实现机械制造节能的关键。第三，在遴选节能化的技术工艺工艺过程需要注重对于冷却工艺的科学选择。从节能减排的角度出发，对机械制造过程的冷却方法进行创新，降低对于传统冷却液的

8、依赖，可以进一步实现机械制造与自动化节能设计的能源低消耗。第四，需要格外注意对机械加工制造工序的合理安排。通过对加工工序的合理安排可以进一步达到科学统筹的效果，进而缩短加工工时，减少能源消耗。（四）采取虚拟化制造产品在进行机械制造与自动化节能设计过程中，通过将机械自动化技术与现代先进的信息技术有效结合，可以进一步实现虚拟化的产品制造方式。采用虚拟化制造的产品不仅可以大量节约生产能源，还可以灵活的利用计算机模拟制造产品的方式查找产品的缺陷，并及时对产品缺陷进行修整和再制造的过程，直到最后产品符合生产标准为止。通过对计算机虚拟生产产品技术的广泛使用，还可以将合格产品的信息数据自动输入到整个生产系统

9、中，这种方式可以有效的降低生产产品的次品率。产品质量的大幅度提升，对于降低资源消耗具有非常大的意义。另一方面，虚拟化生产产品的形式也标志着机械自动化节能设计逐步向着虚拟化方向发展，对于减少环境污染，节约能源以及促进企业发展均起着至关重要的作用。例如：在机械制造与自动化节能设计中灵活采用虚拟化机械设计，首先对传统图纸设计以及样品制造的方法进行取缔，从而节省设计过程中对于纸资源的浪费情况。 其次，在制造虚拟样品的过程和后期的产品修整也在一定程度上降低的各类资源的浪费。最后，通过对设计完成后的产品进行数据传输，可以快速的将产品设计转为产品生产，节省了制造时间，进而缩短整体的产品生产周期。总结综上所述，巨大的能源消耗问题始终是制约机械制造行业进一步发展的关键因素。想要更好的环节能源消耗问题带来的压力，在机械制造与自动化中融入节能设计理念是实现机械制造行业可持续发展的重要举措，机械制造与自动化中的节能设计理念可以从根