機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念

1、機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念 摘 要 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和能源形勢的逐漸惡化，機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計被委以重任，各類機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計方案不斷增多。本文從使用節(jié)能環(huán)保材料、優(yōu)化系統(tǒng)裝置設(shè)計、選擇節(jié)能化加工工藝以及采取虛擬化制造產(chǎn)品四種主要設(shè)計方式進(jìn)行探索分析，希望能為機(jī)械制造行業(yè)未來的創(chuàng)新發(fā)展提供思路。 關(guān)鍵詞 機(jī)械制造與自動化；節(jié)能設(shè)計理念；環(huán)保材料中圖分類號： S163 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1009-914X（ 2018）18-0285-01前言機(jī)械制造行業(yè)是目前我國國民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分，在整體的經(jīng)濟(jì)構(gòu)成中占有較大一部分的基礎(chǔ)比重。但是隨著近年來能源

2、消耗與環(huán)境污染問題的逐漸嚴(yán)峻，使得機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念越來越被重視。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，有效的應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念可以在節(jié)約能源和減少污染排放的基礎(chǔ)上，為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)收益。一、機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念優(yōu)勢相比于傳統(tǒng)的機(jī)械制造與自動化設(shè)計理念。節(jié)能化的設(shè)計理念在實(shí)際的生產(chǎn)制造過程中更具有專業(yè)性。在我國不可再生能源日漸消耗以及環(huán)境保護(hù)意識的不斷加強(qiáng)情況下，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動化中上的節(jié)能化不僅可以有效降低對于環(huán)境污染物的排放和降低能源消耗，也在一定程度上也實(shí)現(xiàn)了對自然資源的循環(huán)再利用。機(jī)械制造與自動化設(shè)計實(shí)踐過程中，投入大量的人力、物力的同時，還需要巨大的能源動力作為主要生產(chǎn)支

3、撐。保證良好經(jīng)濟(jì)收益的同時做到機(jī)械制造行業(yè)的綠色健康發(fā)展，對于我國當(dāng)前較為嚴(yán)峻的能源問題以及環(huán)境污染形勢存在巨大的緩解作用。從某種意義上來講，機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念是體現(xiàn)自然環(huán)境設(shè)計、生態(tài)設(shè)計以及環(huán)保意識的設(shè)計過程，有利于工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 1 。二、機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計方式（一）使用節(jié)能環(huán)保材料在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)設(shè)計的整個過程中，積極引入節(jié)能化的設(shè)計理念是促進(jìn)其快速健康發(fā)展的重要前提。尤其是能源工業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域中，其生產(chǎn)制造始終離不開大量的能源支持，因此節(jié)能化的設(shè)計理念顯得更為重要。想要有效的降低機(jī)械生產(chǎn)與自動化環(huán)節(jié)中的巨大

4、能源消耗問題，首先在原料選取上應(yīng)該盡量使用節(jié)能化的環(huán)保材料。伴隨著節(jié)能環(huán)保理念的深切貫徹與落實(shí)，使用節(jié)能環(huán)保型的生產(chǎn)材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)材料的回收與再次利用，降低對于有毒有害材料的應(yīng)用。其次，在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，需要對材料的可拆卸以及回收的無毒性進(jìn)行格外重視，通過對機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)材料的回收利用率的大幅度提升，進(jìn)而降低整個機(jī)械制造過程中的能源消耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計中的技術(shù)創(chuàng)新最終目標(biāo)，保證機(jī)械制造行業(yè)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展?fàn)顟B(tài) 2 。（二）優(yōu)化系統(tǒng)裝置設(shè)計系統(tǒng)裝置設(shè)計是機(jī)械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計的核心部分，對機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)裝置進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化可以從三個方面入手：第一，選取環(huán)保型的發(fā)動

5、機(jī)裝置。發(fā)動機(jī)是支持機(jī)械生產(chǎn)的核心動力，也是整個生產(chǎn)過程中能源消耗最大以及污染排放最為嚴(yán)重的部分。因此選擇應(yīng)用發(fā)動機(jī)的類型時應(yīng)該盡可能利用低污染、低消耗類型的發(fā)動機(jī)來緩解目前動力燃油消耗和污染排放的 ?題。第二，液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。液壓系統(tǒng)的設(shè)計運(yùn)行在保證機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)設(shè)計的高效運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，還能對整個生產(chǎn)系統(tǒng)中的清潔性進(jìn)行保證。機(jī)械制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可避免的出現(xiàn)大量灰塵和雜質(zhì)，增加液壓系統(tǒng)的設(shè)計可以有效的對灰塵雜質(zhì)進(jìn)行清潔，從而延長生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際使用年限，增加其使用壽命。液壓系統(tǒng)中的液壓管需要選取密封性能較好的器材，降低由于管道破裂對于環(huán)境污染以及能源消耗的問題，也是保證機(jī)械制造與自動化中

6、節(jié)能設(shè)計的有效手段。例如：在進(jìn)行節(jié)能液壓元件的選取時，有限壓式變量泵、恒壓式變量泵、蓄能器、集成閥、恒功率變量泵、電液伺服閥以及變截面液壓缸等都是較為不錯的選擇。 第三，改變機(jī)械制造中傳統(tǒng)的人工潤滑方法，設(shè)計增加自動加脂裝置可以最大程度的減少人工操作中可能出現(xiàn)的溢油現(xiàn)象。通過對生產(chǎn)設(shè)備的定量加脂，在方便潤滑操作的同時也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了環(huán)保目的。（三）選擇節(jié)能化技術(shù)加工工藝在機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計方式上，制造加工人員對于加工工藝方式有著多種的選擇。本著機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計的原則，在進(jìn)行不同的機(jī)械制造時應(yīng)該配合不同的加工工藝手段。一般情況下，不同的加工工藝在實(shí)際耗能方面存在較大的差異，因此需要工

7、作人員在對加工工藝之間進(jìn)行橫向?qū)Ρ戎螅M可能選擇節(jié)能化的技術(shù)加工工藝，以此來保證機(jī)械制造過程中對于能源消耗的有效控制。例如：在對節(jié)能化的技術(shù)加工工藝進(jìn)行遴選時，可以依照以下四個步驟進(jìn)行：第一，科學(xué)遴選加工方式。以機(jī)械零部件的加工鍛造工藝為例，其中主要的污染情況是由冷鍛壓環(huán)節(jié)造成，而熱鍛壓在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化方面也表現(xiàn)的不太理想，所以在實(shí)際的加工工藝上應(yīng)該以溫鍛壓技術(shù)為主。第二，合理遴選工藝參數(shù)。對加工工藝過程中的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的遴選是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造節(jié)能的關(guān)鍵。第三，在遴選節(jié)能化的技術(shù)工藝工藝過程需要注重對于冷卻工藝的科學(xué)選擇。從節(jié)能減排的角度出發(fā)，對機(jī)械制造過程的冷卻方法進(jìn)行創(chuàng)新，降低對于傳統(tǒng)冷卻液的

8、依賴，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計的能源低消耗。第四，需要格外注意對機(jī)械加工制造工序的合理安排。通過對加工工序的合理安排可以進(jìn)一步達(dá)到科學(xué)統(tǒng)籌的效果，進(jìn)而縮短加工工時，減少能源消耗。（四）采取虛擬化制造產(chǎn)品在進(jìn)行機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計過程中，通過將機(jī)械自動化技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)有效結(jié)合，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬化的產(chǎn)品制造方式。采用虛擬化制造的產(chǎn)品不僅可以大量節(jié)約生產(chǎn)能源，還可以靈活的利用計算機(jī)模擬制造產(chǎn)品的方式查找產(chǎn)品的缺陷，并及時對產(chǎn)品缺陷進(jìn)行修整和再制造的過程，直到最后產(chǎn)品符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)為止。通過對計算機(jī)虛擬生產(chǎn)產(chǎn)品技術(shù)的廣泛使用，還可以將合格產(chǎn)品的信息數(shù)據(jù)自動輸入到整個生產(chǎn)系統(tǒng)

9、中，這種方式可以有效的降低生產(chǎn)產(chǎn)品的次品率。產(chǎn)品質(zhì)量的大幅度提升，對于降低資源消耗具有非常大的意義。另一方面，虛擬化生產(chǎn)產(chǎn)品的形式也標(biāo)志著機(jī)械自動化節(jié)能設(shè)計逐步向著虛擬化方向發(fā)展，對于減少環(huán)境污染，節(jié)約能源以及促進(jìn)企業(yè)發(fā)展均起著至關(guān)重要的作用。例如：在機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計中靈活采用虛擬化機(jī)械設(shè)計，首先對傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計以及樣品制造的方法進(jìn)行取締，從而節(jié)省設(shè)計過程中對于紙資源的浪費(fèi)情況。 其次，在制造虛擬樣品的過程和后期的產(chǎn)品修整也在一定程度上降低的各類資源的浪費(fèi)。最后，通過對設(shè)計完成后的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以快速的將產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)為產(chǎn)品生產(chǎn)，節(jié)省了制造時間，進(jìn)而縮短整體的產(chǎn)品生產(chǎn)周期?？偨Y(jié)綜上所述，巨大的能源消耗問題始終是制約機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。想要更好的環(huán)節(jié)能源消耗問題帶來的壓力，在機(jī)械制造與自動化中融入節(jié)能設(shè)計理念是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念可以從根