節(jié)能設計在機械制造及其自動化中的應用

辛作偉

摘 要： 將節(jié)能設計技術靈活地運用到機械制造及其自動化生產之中，不光有利于資源的合理高效利用，還能夠在很大程度上實現資源的可持續(xù)性發(fā)展。針對此種情況，本文首先闡述了節(jié)能設計理念應用的重要意義，并對機械制造及其自動化的特點進行了探討，而后對節(jié)能設計在機械制造及其自動化中的應用作了重點論述，以供參閱。

關鍵詞： 節(jié)能設計;技術應用;機械制造及其自動化

【中圖分類號】TU723 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.38.256

引言：目前，機械設計制造及其自動化技術的廣泛應用，實現了我國機械制造業(yè)及工業(yè)的又快又好發(fā)展。針對當前工業(yè)高耗能給環(huán)保帶來的沉重壓力，環(huán)境污染明顯惡化，重大污染事件屢見不鮮。而今天人們對環(huán)境保護極為重視，共同認為生態(tài)環(huán)境事關人民生活福祉，不能以經濟發(fā)展破壞環(huán)境為代價，所以在經濟發(fā)展的同時，實現產業(yè)升級、科技創(chuàng)新、節(jié)能減排、保護環(huán)境已成為人們的共同追求。

1 機械制造及其自動化的特點

近年來，機械制造及其自動化生產技術已在創(chuàng)新能力方面有了較大發(fā)展，已經擁有了很多領先的工程技術，其中一方面大大提高了整個機械生產階段的效率，同時也使機械產品的質量在生產過程中有了可靠保障。因此實現其進一步發(fā)展，將直接影響著工業(yè)的整體建設，而且對整個經濟領域而言都具有深遠的影響。它的特點主要包括以下幾個方面：（1）具有很高的安全性。機械制造及其自動化與舊的傳統機械制造比較而言，其智能化及自動化水平更高一些。假如在實際的生產過程中出現事故的時候，其機械設備便會立即停止作業(yè)，而且啟動相應的報警裝置。并能夠對出現故障進行維修，安全性能有保障。（2）應用領域廣泛。對于傳統的機械制造來說只適用于工業(yè)行業(yè)，那么對于新的機械制造它在電子計算機以及醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)等新領域都有廣泛應用，因此，也為各個領域的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。（3）能夠運用微型化制造。對于微型機械而言，不光實現了在普通機械性能上的較大突破，使用也十分便捷，工作人員還能夠輕松自如的使用和操作。

2 在機械制造及其自動化中節(jié)能設計的應用

從目前可以看出，我國的機械制造以及自動化發(fā)展，其整體自動化水平以及智能化程度依然比較落后，因此在資源消耗方面以及能源消耗方面還很大。這樣以來，就形成了相關機械產品生產制造成本的增加，使相關企業(yè)的綜合競爭力大大降低，對于此種現實，當前情況下必須高度重視節(jié)能設計，把它靈活應用到機械制造及其自動化的每一個環(huán)節(jié)中去。

2.1 提高節(jié)能意識重視機械設備的優(yōu)化設計

（1）在設計機械結構的時候，工作人員應當把節(jié)能意識放在首位。發(fā)動機在整個機械系統中是最為重要的部件，它直接影響著整個機械系統，因此在進行其結構設計時融入節(jié)能理念十分必要。這樣才能夠有助于機械運行效率的提高，并能夠降低能源的消耗。如果設計工作人員樹立了節(jié)能意識，就能夠使發(fā)動機的耗油量大大降低，不光節(jié)約了資源，還能夠加大對生態(tài)環(huán)境的保護力度，有利于社會效益的增長。在機械制造工藝當中，如果使用了液壓系統，必將極大地影響產品質量，還能夠提高機械制造的產能和效能，所以為保證機械制造的產量及質量，就必須有強大的液壓系統提供支持。在液壓設備設計時，必須強調節(jié)能設計理念，還必須對液壓油的純凈度提出明確的要求，這些滿足了才能夠大幅度提高液壓系統的穩(wěn)定性能。防止系統超負荷運轉，還能夠防止液壓油中沒有雜質出現，進一步加強對液壓油的保護措施。在進行液壓管的設計時，也必須保證其質量符合標準，防止液壓管破裂，在使用過程中受到影響。在進行液壓管安裝時，工作人員必須做到小心謹慎，避免發(fā)生破壞，能夠使其安全穩(wěn)定地運轉。（2）在操作平臺上也應當使用節(jié)能設計。這不僅利于設備的科學處理，而且還利于設備減震效果的提高，能夠保證設備和系統的正常運轉，且彼此之間互不影響。在停止使用設備之后，工作人員必須對設備實施長時期的維護與保養(yǎng)。比如：確定時間給設備補加潤滑油，以利于設備長時期穩(wěn)定運轉。設備在工作之前，主要是通過人工給設備注入潤滑油，因此此種方法工作量比較大，耗費時間還很多，工作中工作人員不能出現一點差錯，如果稍有不慎機械設備就很容易引發(fā)故障，造成機械設備生產運轉不正常，導致工作受到影響。另外，假如工作人員把握不好注入量，出現注入量過大的情況，不光造成資源浪費，還會對周圍的環(huán)境帶來污染。因此，機械制造企業(yè)必須采取科學合理有效的節(jié)能設計，在設備上設計添加相配套的加油裝置。這樣以來，不光可以保證機械設備在使用過程中有潤滑油還能夠減少沒必要的浪費，達到機械設備正常穩(wěn)定運轉的目的。（3）在設計機械零件的時候，要考慮到優(yōu)化機械結構以及機械零件，最好采用“通用性”設計準則，這樣有利于在機械制造及其自動化中出現局部零件損壞以后節(jié)能設計的應用，從而更好地對損壞零件進行更換與維修。

2.2 在制造工藝設計中引入節(jié)能環(huán)節(jié)

在生產制作工藝結構中實施機械制造及其自動化，一定要結合相應的設備及相關技術，在一般的情況下，如果生產線短而小時，那么與之相對應的結構也就簡單，而且在資源的使用時浪費也不會太大。所以，通過減少附屬環(huán)節(jié)或者是改用低耗能生產環(huán)節(jié)是實現節(jié)能效果的有效途徑，從而也能夠最大限度地提高生產效率。在具體的實施過程中，可以從以下兩個方面考慮：（1）在實施工藝設計時，應當充分考慮外部因素的影響，根據現場設備的標準設計適當的制造工藝，實現節(jié)能降耗的目標。比如說，在對單個零件實施制造加工的時候，常用熱鍛壓工藝及冷鍛壓工藝和溫鍛壓工藝三種鍛造工藝。相對來說熱鍛壓工藝利用能源效率不高，而冷鍛壓工藝會使鍛造環(huán)節(jié)效率有所降低，因此，在實施制作工藝設計的時候，比方說現場設備條件充分，選擇溫鍛壓工藝比較合適。（2）在機械產品結構設計以及制作工藝設計完成之后，應當采取進一步優(yōu)化的措施。首先應優(yōu)化機械產品結構設計，在確保機械產品基本性能的基礎上，最好使其結構簡化，減少零件的使用數量。通過這種方法能夠使機械產品大幅減少原材料的損耗量，實現節(jié)約能源的目標。其次，優(yōu)化制作工藝，由于制作加工的工藝順序大都不一樣，這樣不光影響生產質量還會對加工過程中的能源消耗造成影響，導致對整體生產效率的影響。對此，當前實際機械產品在加工制作階段設計制作工藝的時候，可以借助3DMAX，3DCAD等的計算機技術信息，充分利用其仿真效果進行加工，從而達到優(yōu)化制作工藝的目的?，F實中實施機械產品的優(yōu)化結構設計以及優(yōu)化制作工藝設計都有助于企業(yè)生產效率的大幅度提升，增強在市場環(huán)境中的競爭力。

結束語：總之，在我國實施機械設計制造及其自動化節(jié)能設計理念是未來發(fā)展的必然方向，其發(fā)展具有現實意義。自動化建設有助于我國綜合實力的提升，與國家實現可持續(xù)性發(fā)展目標有著密切聯系。因此應積極提倡節(jié)能降耗深化改革的方針，走科技創(chuàng)新之路，實現我國總體發(fā)展的戰(zhàn)略目標。

參考文獻

[1] 韋佳幸.探究機械設計制造及其自動化節(jié)能設計理念[J].決策探索（中），2018（11）：61.