机械制造与节能设计理念研究

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摘要：对机械能源效率的设计概念进行分析研究，希望对机械制造与自动化设计中能源的设计实践提供一些建设性的建议和意见。

关键词：机械制造与自动化；设计；节能设计；理念研究

机械制造与自动化的发展趋势为工程机械行业带来了巨大的生产力。机械制造自动化技术水平不仅影响通用机械工业的发展，还显示了这个国家的经济增长和产业发展。

1机械制造与自动化设计的现状

机械工程及自动化使我国机械制造业与工业快速发展，中国的政策在其发展中起着非常重要的作用，应开发和优化工程计算机的集成技术，逐步实现整个生产之间的机器和电脑自动化的完美结合。在机械行业中，自动化设计有了空前的发展，能够更好、更快、更安全地为生产服务。机械制造自动化在中国刚刚处于起步阶段，就已经取得了良好的效果，但仍要充分考虑其发展因素，比如机械制造与自动化中的节能设计。相比其他发达国家，我们的机械自动化行业起步较晚，在很多方面还不够成熟[1]。

2机械制造与自动化设计的节能意义

通过在机械制造中的设计可以实现节能、节约资源的目的。节能设计也可以理解为环境保护设计。其意义主要在于制造机器可以通过不同的资源，减少机械设计的拆卸与恢复。传统工艺生产的产品通常是根据性能和寿命，进行产品的设计与开发，首先应该对市场进行分析和绘图，然后使用更重要的替代品，加强节能环保。应设计不同的思想和方案，不断进行修改，才能得到真正的检验效果，通过接下来的生产加以完善，但由于传统的机械产品设计和制造所用的时间比较长，资源回收拆卸困难，并有大量的资源和能源的浪费，会对环境造成严重的污染和危害。因此，企业要不断更新设计的理念，加强节能减排，促进优势资源的利用，保证科学、合理、有效地利用废物，从而实现资源的可持续发展[2]。

3机械制造与自动化设计的节能措施

节能理念在机械设计最初的设计方案是加强机械设计，在机械设计中能够将概念运用于产品设计上，利用先进的理念和技术作为主要支撑，并改善自然环境，减少资源消耗，实现能源的可持续发展。要提出更多的关于节能设计的要求，应该从以下几个方面完成设计[3]。在机械工程中，首先要建立早期的工作方法，特别是产品的第一需要，对设计中的资源进行循环利用，节约资源，减少能源的浪费。因此，在工程的节能设计理念下进行成本效益的分析时，应注意回收资源，使用可回收的产品材料替代其他不能回收的资料，加强不同因素的考虑和设计，以更好地节约能源。在进行机械产品的研究时，可以通过拆卸和调整总的概念设计，以满足节能的要求。减少成本和资源的浪费，适当考虑到回收和拆卸，从而提高机械的节能优势，提供更大的能量设计。数据的主设计师可以在数据库中获得生产所需的所有数据，根据获得的数据进行分析和整理，不仅体现了设计和资源的利用情况，也要进行有效控制，这是节能设计的基础。结构改进。对现有产品结构进行改进，不仅要满足简单的机械结构的设计要求，也要减少能源的消耗。因此，在产品设计中，不仅要保证产品的性能，也要对使用的部分产品进行不断优化和改进。选择施工方式。根据不同的条件选择不同的方法，要考虑到现场的设备，例如，在锻造时对不同的部分要以不同的方式，包括：热锻、温锻、冷锻、温锻。冷锻和模锻相比，有着较低的能源效率，但冷锻、温锻比热锻造对环境的要求是比较高，必须有温暖的环境。合理安排生产。在能源的设计中，必须调整程序，对程序进行有效优化，以达到生产的目标，如冷轧薄板时，通过冷轧薄板的作用，避免塑料变形，所以必须进行复杂的处理和加工。使用的技术必须对程序进行优化，从而提高能源利用，达到能源利用最大化。回收利用。可再生资源对机械制造及自动化的影响非常大，在选择材料时，要重视回收利用，遵循可再生和可分解的原则，不仅要减少排放量，而且还必须禁止使用有毒材料，扩大环保材料的使用，提高资源的回收效率。控制污染成本。在机械制造及自动化的设计过程中，应该加强处理废零件，降低成本。可以使用低成本的材料加强环保，尽量减少氟利昂、氟树脂、石棉和其他材料的使用。改进生产工艺。通过进行热处理加强新工艺的环境管理，目前的燃烧方式的热处理与冷的方式冷却换热，对环境污染大，清洁和节能技术将取代旧技术。生产效率和工作质量。制造自动化通常具有高精度、高灵敏度的优点。机械设备的自动控制的系统能够实现生产过程的自动控制，减少人为错误，加强对产品质量的控制。要加强机械制造生产的自动控制，就要加强自动化控制系统的工作人员的工作效率，严格按照预定的程序进行，以提高生产力和效率获得到最好的质量。加强安全性。自动化或自动化设备通常能够进行事故自动报警，如果在生产中出现人身伤害事故的发生，就要加强安全生产中的自动化设备的作用。使用电子元器件，相对于传统的机械无机械磨损，使用寿命得到提高，加强了自动控制系统工作的可靠性。提高工业劳动方式。机械制造自动化技术逐步提高，人们的体力劳动也得到了转换，知识、高技术的脑力劳动在机械工程中实现技术密集型的劳动形式，也极大地促进了产业的升级。节约能源。中国的国策是可持续发展战略，节约能源是一个重要的战略目标。机械制造与自动化应用可以节省人力资源，也大大提高了能源的利用率。

4自动化技术的应用

尽管机械自动化有缺点，但是可以进行生产自动化和技术的控制，包括自动检测、自动保护、自动报警处理，不仅适用于工业，也可以用在农业和建筑业，具有明显的优势。

5未来发展方向

随着计算机技术的发展，在中国发展的有限公司都会发展机械制造及自动化的技术，目前，由于机械制造和自动化技术的应用领域十分广泛，并逐渐走向国际化，我们需要发展自动化相关的网络和计算机技术，在发展的同时加强与世界的接轨，实现国际标准。在这个过程中也将节能、环保的设计理念加入到机械工程及自动化领域中，使机械工程及自动化得到广泛应用，提高产品质量、能源和经济效益[4]。机电一体化技术。机电一体化是21世纪机械工程的发展重要的技术，实现机电一体化的自动化可以更好地提高工作效率和产品的质量。智能化技术。智能化的目的是使机械设备可以使用更自主的机器，如人工智能，不再完全机械化生产，机械将有一定的思维能力。小型自动控制系统。小型自动控制系统属于微电子技术发展的领域，在微观领域使用超大规模的集成电路，具有体积小、操作灵活、更便宜的特点。经济发展不能以破坏环境为代价，破坏环境将影响未来的发展。应重视自动化，在生产中减少对环境的破坏。加强设备控制。随着机械制造产业的不断扩大，设备的类型也越来越多，不同的技术也越来越多，往往不是一个单独的企业或厂家进行全程的生产。机械化自动化程序必须适合不同大小的模块，每个模块由专业部门或企业进行合作，通过多边的机械进行自动化的生产。

6能源损耗的减小

使用低污染的发动机。发动机是所有系统的机械主体对环境影响最为严重的部分，环保型水冷涡轮增压柴油机，具有低油耗、低排放、噪声低，高效的优点，可大大减少环境的负荷。液压系统。液压系统节能、清洁，通过密封的设计，加强液压油的清洁度，这对机械的液压传输非常重要，因此，机械的液压系统的设计是必要的，以便在石油中去除灰尘和垃圾，减小机械磨损液压元件，排除化合物和其他杂质，减少错误和磨损。

7环保型材料的使用与节能

为了减少资源的消耗，机械工程及自动化的材料应尽量被回收、再生和分解，减少在加工过程中产生对环境有害的物质[5]。在设计时，使用寿命长、能耗低的材料，要满足重量轻的设计原则。产品的使用寿命降低了生产产量和机械报废的问题，降低材料的消耗和产品能耗，也减少了对环境的污染。产品重量可以减少材料对不可再生资源的消耗。同时，在设计时也要减少环境负担，加强环保水平的设计，使机械零件符合一般标准，应该加强全面的设计，实现设计对象的具体功能的应用，设定强度和规模结构、材料选择的衡量标准，从而实现节能功能。考虑到环境的负担，要确保机械制造与自动化设计中利用最小的成本增强节能设计。材料机械工程及自动化设计中不应该使用氟利昂以及含氯树脂和橡胶，石棉和其他材料。大部分的零件应尽可能不采用工程塑料或金属材料，设计开发新的环保材料，而且要减少重金属的使用。在保证产品性能的情况下，尽可能简化设计，减少体积，优化产品的结构。应考虑实际生产的应用，不同材料的适应性和能源消耗的差异，尽量选择低能量的材料。低耗能对于同一类型的零件或产品有所不同，在生产实践中可以通过不同的加工方法，合理设计，考虑加工处理负荷的波动过程，即让设备达到最佳运行状态，减小负荷，避免设备在满负荷状态下操作，避免能源的浪费。为确保生产的效率和质量，经济地减小电能的消耗。选择合适的加工部分，根据不同的形式对现场进行处理。选择合理的技术参数，加强节能功能。对于钢筋直径不同的部分，包括精度等，在制备中所消耗的能量具有很大的差异，因此应考虑进行优化选择。

8结语

在机械制造领域对环保材料的使用能够有效地提高现有的机械的质量，优化机械设计流程，提高生产和回收效率，选择合理有效的生产模式，在运输过程中可以节能减排。

作者:赵瑞卿 单位:内蒙古三新铁路有限责任公司

参考文献

[1]张成磊,刘朝利.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风,2014(13):56.

[2]马明.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].科技创新与应用,2015(31):123.

[3]任龙.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用价值探析[J].智能城市,2016(3):136.

[4]奚晓峰.浅析机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].科技展望,2015(35)：69.

[5]周开彦.浅析机械制造中数控技术的应用[J].科技创新导报,2012(5):96.