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摘要:機械制造是各種能源、資源占用較多的行業，以現有的節能技術對機械制造與自動化進行創新改造，可提升機械工程的環保性與節能性，繼而制造出更多符合社會需求的綠色產品。本文從節能理念的角度出發，對機械制造與自動化的優化設計展開探討，并展望其將來的發展方向和前景。

關鍵詞:機械制造;自動化;節能設計理念

0前言

目前，機械制造與自動化在我國的發展水平還不夠高，相關技術尚不夠成熟，制造出的一些產品達不到市場標準。同時，機械制造的設計環節會造成多種資源、能源的浪費，致使能源耗損的程度較大，并且，這也違背了持續性發展的相關原則，為能實現機械行業的資源高效利用，要將節能設計的相應理念融合到機械制造與自動化中，從而促進機械制造的優化革新。

1節能設計在機械制造中的特征體現

相比傳統制造的模式，節能型機械制造有較為明顯的先進特征，集中表現為:機械節能設計囊括了自然環境、生態環境、生活環境等各方面的理念內容［1］。換言之，機械制造中的節能設計可對自然環境中的有效資源進行反復、循環利用，很多報廢后的資源得以回收利用，既減輕了生態環境方面的污染程度，也提高了人們居住環境的總體質量。節能型的機械設計在很大程度上緩解了資源過度消耗的問題，因此，國家和社會十分關注節能理念在機械設計中的實際運用，尤其是面對資源短缺這一典型的社會現象，機械行業更應注重節能設計相關理念的整合運用，以實現機械制造設計的“綠色化”發展。“綠色理念”下的機械設計指標體系。

2節能理念在機械制造與自動化中的設計要求

2.1運用環保型材料進行設計

運用設計材料方面，機械制造應遵循“環保、高效”的利用原則，盡量選擇具備可回收性、可再生性的生產材料，少選用重金屬材料、貴金屬材料及稀有材料進行生產。機械設備的易壞性部件可挑選塑料質地的環保材料或者其他材質的非金屬器件，這類型的設備配件要滿足“容易更換、可循環使用”的應用要求，集中體現“資源化”、“無害化”的環保特點［2］。此外，機械材料的報廢處理要符合環境友好、流程簡單、價格低廉的要求。

2.2機械設計要突出質量輕、適用廣、壽命長的特征

機械制造中的設計環節要能夠體現出質量輕、適用廣、壽命長的相關特征，首先，機械產品的適用范圍廣就可以減少產品的替換頻率，進而延長了產品的使用期限，降低機械制品的報廢率，促使原材料及能源得以充分運用，以突顯產品的節能性。其次，“質量輕”是技術發展的先進體現，按照機械的制造要求，質量較輕的產品能夠減低實際生產對機械裝置的耗損程度，減少生產運行所形成的負荷量，達到節能的生產需求。再者，機械設計要按照通用的制造標準進行規劃，以保證設計、制造出的機械制品具備更強的適用性，發揮配件在組裝設備中的應有效用，提升產品的運用效率，達到節能操作的目的［3］。

3節能設計在機械制造中的實現策略

3.1選用節能類型的發動機

機械工程當中最大的運用部件就是發動機，這一部件會對外圍環境形成很大影響，因此，在選擇機械制造所用的發電機時，要盡量挑選效率較高、耗能較低、污染較少的類型，當前以水冷增壓式柴油發動機為最優選擇，沒有達到節能要求的發動裝置，一律不予使用。

3.2對液壓系統進行滲漏防護處理

機械的自動化工程中，液壓系統起到穩固運轉的實際效用，設計人員注重機械液壓系統防護處理的有關情況，尤其要加強防滲漏的處理情況，避免液壓油從系統中流失至外部，以保持系統的高效運轉。此外，封閉型設計可防止灰塵進入液壓系統的內里空間，緩解液壓系統中各個組件間的相互沖擊力，減輕轉運負載及負荷量，使機械裝置處于優良的工作狀態。

3.3優化機械內置的總體構造

從內置構造來看，機械部件的構造越簡易，配件類別越少，產品的制造過程越簡單，同時，機械工程的簡易化更利于減低能耗，基于此，機械零配件的相關設計工作要做到位，在確保機械系統有效運轉的條件下，盡量精簡工程結構，去掉多余的相關配件。機械器件的新型設計及制造流程。

3.4機械工藝的合理化設計

按照機械生產的有關需求，對相關工藝進行合理分析和設計，是為了減少有效時間的浪費，提高系統的運轉速率，從而增強機械設備的運作功能。機械工藝設計要注意以下幾點:

(1)對某一特定的機械器件，可選取熱、溫、冷等不同層次溫度的鍛壓方式進行加工，以符合器件運用的各方面需求。在此過程中，要明確各個加工環節的所需能耗，按照消耗能源的實際特點進行綜合選擇。例如，高熱鍛壓對能源的使用效率比較低，具體鍛壓中應減少該方式的運用頻率;冷鍛壓的能源消耗量雖然比較少，但是卻給外圍環境帶來不小的污染影響。鑒于以上分析，溫鍛壓綜合了兩種方式的加工因素，具有更加突出的鍛壓優勢［4］。操作中應優先采取這一工藝方式。

(2)工藝參數在機械的制造設計中起著非常關鍵的作用，尤其是在節省能耗方面，參數值的設定直接影響到工程節能的實際效果。制造系統中電氣交版的定量。例如，軸類配件的加工應以多種類的毛坯為主要制備對象，因此，制備工程中要注意毛坯成形所需的具體能耗量，不可盲目投入大量的有效能源。此外，設定加工的余量參數應做到科學化、標準化。降低余量有利于制造產業的節省能源。

(3)機械領域對冷卻液的利用卻較為多見，但冷卻液在器件制造過程中的使用會消耗過多的有效能源。因此，減少冷卻液的大規模使用是節能減耗的途徑之一。

(4)工序流程是機械制造過程的整體把控，減少非必要的工序，能有效地縮短加工時長，尤其可以減少各工序間的等待時長。但假如工序設定不夠合理，則會延長工序銜接、轉換時間，增加能源損耗，加大非必要的經濟投入。

4機械制造及設計的發展前景探析

自動化技術融合到機械制造和設計當中，可促使機械工程步向多元化的發展方向。當前，新技術不斷涌現于我國的高新市場，自動化設計手段的引入使用，既優化了機械設備的原有性能，也提高了制造系統的節能屬性［5］。因此，多元化是今后機械產業的發展方向之一。另外，我國當前的機械制造產業將機械設計、制造運轉、生產操作、管理工作進行獨立運作，致使各環節的工作難以有效銜接。為更好地處理工作銜接問題，機械產業將進一步優化設計制造的細節工序，促進機械運行系統的集成化、一體化發展。再者，“節能減耗”是當前提倡的機械設計理念，為實現節能化的機械制造，機械企業要綜合分析機械運作產量與能源投入之間的具體聯系，仔細考慮系統優化的各種干擾因素，不斷優化各個系統部件的內部配置，以充分發揮工業材料的使用價值，盡可能減少重度污染物的排出量，對廢品進行多次循環利用，從而實現“以低能源投入，獲取最優產出”的節能目的。

5結束語

機械能源的損耗可在設計規劃、器件制造、后期處理等環節中得到有效控制。具體來說，想要實現“節能降排”目標，應從機械設計環節入手，設計者要遵循“節能設計”、“綠色理念”的相關要求，檢查系統內置中耗能量較高的組成器件，并對其進行調整處理，盡可能排除各種限制因素，使制造系統的節能優勢得以充分發揮，提高制造工程的能源利用率，促進機械產業朝著更為節能化的方向發展。

參考文獻

［1］趙野，韓雪冰．淺談現代機械設計和機械制造的應用關系技術［J］．農家科技(下旬刊)，2014，12(11):254．

［2］楊小萍，王麗．基于“雙需求”的機械制造工程課程改革探索［J］．科技資訊，2015，11(15):169－170．

［3］王秀婷，張殿召，王海豐，張波．現代機械設計與機械制造的相關技術分析［J］．城市建設理論研究(電子版)，2014，4(35):86－87．

［4］陳剛．機械制造中的低碳制造理論及其技術的應用探討［J］．中小企業管理與科技，2015，11(9):296－297．

［5］趙思強．綜述綠色制造技術在機械制造領域的應用［J］．城市建設理論研究(電子版)，2014，10(7):172－174．

作者：張英祥 單位：武威職業學院