機械設計制造與自動化中節(jié)能設計理念的應用

高麗娟 魏驍 陳艷

摘 要：在機械制造和自動化建設的過程中，應用節(jié)能理念，是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提出來的全新要求，同時節(jié)能設計理念的應用也可以提高企業(yè)效益。而通過本文對機械設計制造與自動化中節(jié)能設計理念應用的研究，希望可以進一步加強節(jié)能設計理念的應用。首先從機械結構、機械材料、制作工藝三個方面分析節(jié)能設計理念的應用對策，然后以汽車制作作為案例，分析節(jié)能設計理念在機械制造和自動化中的應用情況。

關鍵詞：機械結構;機械材料;制作工藝;節(jié)能設計

隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術在生產生活中的廣泛應用，國家傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)也發(fā)生了改變，機械產品的生產效率和精密度不斷提升，企業(yè)安全生產系數(shù)不斷增加。但是在機械制造和自動化中，我國企業(yè)沒有真正落實技能設計理念，以此出現(xiàn)了十分嚴重的材料浪費現(xiàn)象，市場競爭力無法提高，生產經(jīng)營管理效益也較為低迷。想要改變這一情況，就必須要讓節(jié)能設計理念在機械制造和自動化中得到應用。

一、機械結構設計中滲透節(jié)能意識

對于機械制造和自動化而言，結構設計尤為重要，直接決定了機械產品的最終性能，在結構設計中滲透節(jié)能意識，可以從根本上降低能源消耗，提高能源利用率。常見的結構包括：發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、操作平臺、機械制造等，這些系統(tǒng)都是機械產品的重要組成部分。首先，發(fā)動機作為機械系統(tǒng)的骨干部件，在結構設計的過程中，起到著最為主要的作用，在這個部分應用節(jié)能理念，就要科學合理的挑選發(fā)動機，比如：選擇油耗低、排量小、運行效率高的發(fā)動機。其次，在設計液壓系統(tǒng)中應用節(jié)能理念，就是要增加液壓系統(tǒng)的滿負荷工作能力，同時減少油液雜質，保證液壓油的純凈。最后，在設計操作平臺環(huán)境以及設備構成的過程中，還要遵從節(jié)能設計理念，突出減震效果以及降噪功能，以此確保生產操作順利運行。此外，還要機械制造設計，應用節(jié)能設計理念，就要地球你加入潤滑脂、保證設備質量。

二、機械材料設計時滲透節(jié)能意識

在完成機械結構設計后，就要進行機械材料設計，在機械制造和自動化中應用的材料，在生產成本中占據(jù)了極大的比例，同時使用材料的性能，也會影響到構成部件的具體性能。在機械材料設計時滲透節(jié)能意識，首先就是要保證材料無毒、無污染、易拆裝、能回收利用的，以此提高材料的回收利用率，真正做到減少浪費，提高成本效益。其次，在進行機械制造和自動化中，因此工藝和產量等方面的要求，設備系統(tǒng)的運行時間相對較長，因此在設計機械材料的過程中，節(jié)能設計理念要求設計方案中的材料在滿足機械制造和自動化要求的同時還要滿足低耗能、質量小、壽命長、規(guī)格通用等方面的要求。綜上所述，對機械設計材料來講，要在滿足環(huán)保條件的情況下達到經(jīng)濟效益最優(yōu)，這也是節(jié)能設計理念中的雙贏原則。

三、制作工藝設計中滲透節(jié)能意識

在機械制造和自動化中除了結構設計和材料設計上可以滲透節(jié)能意識之外，在制作工藝中也能夠滲透節(jié)能意識、增加節(jié)能環(huán)節(jié)。在制作工藝設計中滲透節(jié)能意識主要體現(xiàn)在四個方面：第一，優(yōu)化機械制造與自動化的生產制作工藝結構;第二，優(yōu)化機械制造與自動化的生產制作加工工藝;第三，優(yōu)化機械制造與自動化的生產制作加工工序;第四，優(yōu)化機械制造與自動化的生產制作工藝參數(shù)。首先，工藝結構是由生產設備和有關技術確定的，在節(jié)能設計理念的影響下，就要盡可能地減少不必要環(huán)節(jié)，減少能源使用，提高節(jié)能效果，滿足自動化生產節(jié)能需要。其次，傳統(tǒng)機械制造與自動化中的工藝不是能耗低污染重就是污染輕能耗高，其中最具有代表性的就是冷熱鍛造工藝，因此在節(jié)能意識的影響下，要對這些工藝進行全面的處理。此外，合理設置加工工序，應用節(jié)能意識重新排列工序，可以有效提高企業(yè)效益，促進企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。最后，使用節(jié)能意識改變工藝參數(shù)，包括：形狀、大小、輕重、樣式和數(shù)量等，可以從不同的方面提高生產效率，減少資源材料浪費，也能夠讓企業(yè)將經(jīng)營效益得到根本上的提高。

四、節(jié)能設計理念在汽車制造中的應用分析

通過上文的分析，對節(jié)能設計理念在機械制造和自動化中的應用策略有了較為全面的了解，基于此，本文針對節(jié)能設計理念在汽車制造中的應用情況進行分析。隨著時代的發(fā)展，中國城市空氣污染問題日益嚴重，在汽車制造中應用節(jié)能設計理念，可以很大程度改變城市大氣環(huán)境，因此在汽車制造中加入節(jié)能設計理念具有十分重要的意義。

基于上述節(jié)能設計理念在機械制造和自動化中的應用策略，完成對汽車制造的設計過程。首先是駕駛室安全環(huán)保設計，在設計駕駛室時，首先要保證駕駛室的安全性，然后就要做好節(jié)能設計，因此在實際設計的過程中，設計人員必須要盡可能提高駕駛室的環(huán)境質量，通過合理的設計，降低駕駛人員的疲勞感，從而提高安全系數(shù)。比如，在日本某品牌汽車設計的過程中，利用人體工程學設計原理對駕駛室進行人性化設計，包括電子監(jiān)控設計、自動故障檢驗設計等，同時采用了防紫外線輻射類型的車窗玻璃，并且將駕駛室內的冷暖空調更換為無氟環(huán)保型。除了駕駛室之外，汽車發(fā)動機是汽車的核心部件，基于節(jié)能設計理念，在選擇機械發(fā)動機時，要選擇環(huán)保型發(fā)動機，比如，日本某品牌汽車選擇的800KVA德國奔馳MTU柴油發(fā)電機組就是環(huán)保型發(fā)動機，這種機械發(fā)動機的特點就是低油耗、低排放。最后，液壓系統(tǒng)在設計過程中，也要引起注意，液壓系統(tǒng)的節(jié)能性能，除了通過選擇合理的油料之外，還要提高液壓系統(tǒng)中管路的抗腐蝕性能， 以此避免液壓系統(tǒng)發(fā)生泄露對周圍環(huán)境造成污染。

五、結語

綜上所述，加強節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用，可以有效提高生產效率和環(huán)境保護能力，并且讓機械生產制造工藝得到全面的優(yōu)化。除此之外，通過節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用，還能夠促進企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排的真正目的，帶動中國機械制造產業(yè)得到真正的發(fā)展。目前，能源不斷減少，但是能源需求卻在不斷擴大，加強節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

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