节能设计在机械制造及其自动化中的应用

辛作伟

摘 要： 将节能设计技术灵活地运用到机械制造及其自动化生产之中，不光有利于资源的合理高效利用，还能够在很大程度上实现资源的可持续性发展。针对此种情况，本文首先阐述了节能设计理念应用的重要意义，并对机械制造及其自动化的特点进行了探讨，而后对节能设计在机械制造及其自动化中的应用作了重点论述，以供参阅。

关键词： 节能设计;技术应用;机械制造及其自动化

【中图分类号】TU723     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.38.256

引言：目前，机械设计制造及其自动化技术的广泛应用，实现了我国机械制造业及工业的又快又好发展。针对当前工业高耗能给环保带来的沉重压力，环境污染明显恶化，重大污染事件屡见不鲜。而今天人们对环境保护极为重视，共同认为生态环境事关人民生活福祉，不能以经济发展破坏环境为代价，所以在经济发展的同时，实现产业升级、科技创新、节能减排、保护环境已成为人们的共同追求。

1 机械制造及其自动化的特点

近年来，机械制造及其自动化生产技术已在创新能力方面有了较大发展，已经拥有了很多领先的工程技术，其中一方面大大提高了整个机械生产阶段的效率，同时也使机械产品的质量在生产过程中有了可靠保障。因此实现其进一步发展，将直接影响着工业的整体建设，而且对整个经济领域而言都具有深远的影响。它的特点主要包括以下几个方面：（1）具有很高的安全性。机械制造及其自动化与旧的传统机械制造比较而言，其智能化及自动化水平更高一些。假如在实际的生产过程中出现事故的时候，其机械设备便会立即停止作业，而且启动相应的报警装置。并能够对出现故障进行维修，安全性能有保障。（2）应用领域广泛。对于传统的机械制造来说只适用于工业行业，那么对于新的机械制造它在电子计算机以及医疗卫生行业等新领域都有广泛应用，因此，也为各个领域的创新发展提供了有力支持。（3）能够运用微型化制造。对于微型机械而言，不光实现了在普通机械性能上的较大突破，使用也十分便捷，工作人员还能够轻松自如的使用和操作。

2 在机械制造及其自动化中节能设计的应用

从目前可以看出，我国的机械制造以及自动化发展，其整体自动化水平以及智能化程度依然比较落后，因此在资源消耗方面以及能源消耗方面还很大。这样以来，就形成了相关机械产品生产制造成本的增加，使相关企业的综合竞争力大大降低，对于此种现实，当前情况下必须高度重视节能设计，把它灵活应用到机械制造及其自动化的每一个环节中去。

2.1 提高节能意识重视机械设备的优化设计

（1）在设计机械结构的时候，工作人员应当把节能意识放在首位。发动机在整个机械系统中是最为重要的部件，它直接影响着整个机械系统，因此在进行其结构设计时融入节能理念十分必要。这样才能够有助于机械运行效率的提高，并能够降低能源的消耗。如果设计工作人员树立了节能意识，就能够使发动机的耗油量大大降低，不光节约了资源，还能够加大对生态环境的保护力度，有利于社会效益的增长。在机械制造工艺当中，如果使用了液压系统，必将极大地影响产品质量，还能够提高机械制造的产能和效能，所以为保证机械制造的产量及质量，就必须有强大的液压系统提供支持。在液压设备设计时，必须强调节能设计理念，还必须对液压油的纯净度提出明确的要求，这些满足了才能够大幅度提高液压系统的稳定性能。防止系统超负荷运转，还能够防止液压油中没有杂质出现，进一步加强对液压油的保护措施。在进行液压管的设计时，也必须保证其质量符合标准，防止液压管破裂，在使用过程中受到影响。在进行液压管安装时，工作人员必须做到小心谨慎，避免发生破坏，能够使其安全稳定地运转。（2）在操作平台上也应当使用节能设计。这不仅利于设备的科学处理，而且还利于设备减震效果的提高，能够保证设备和系统的正常运转，且彼此之間互不影响。在停止使用设备之后，工作人员必须对设备实施长时期的维护与保养。比如：确定时间给设备补加润滑油，以利于设备长时期稳定运转。设备在工作之前，主要是通过人工给设备注入润滑油，因此此种方法工作量比较大，耗费时间还很多，工作中工作人员不能出现一点差错，如果稍有不慎机械设备就很容易引发故障，造成机械设备生产运转不正常，导致工作受到影响。另外，假如工作人员把握不好注入量，出现注入量过大的情况，不光造成资源浪费，还会对周围的环境带来污染。因此，机械制造企业必须采取科学合理有效的节能设计，在设备上设计添加相配套的加油装置。这样以来，不光可以保证机械设备在使用过程中有润滑油还能够减少没必要的浪费，达到机械设备正常稳定运转的目的。（3）在设计机械零件的时候，要考虑到优化机械结构以及机械零件，最好采用“通用性”设计准则，这样有利于在机械制造及其自动化中出现局部零件损坏以后节能设计的应用，从而更好地对损坏零件进行更换与维修。

2.2 在制造工艺设计中引入节能环节

在生产制作工艺结构中实施机械制造及其自动化，一定要结合相应的设备及相关技术，在一般的情况下，如果生产线短而小时，那么与之相对应的结构也就简单，而且在资源的使用时浪费也不会太大。所以，通过减少附属环节或者是改用低耗能生产环节是实现节能效果的有效途径，从而也能够最大限度地提高生产效率。在具体的实施过程中，可以从以下两个方面考虑：（1）在实施工艺设计时，应当充分考虑外部因素的影响，根据现场设备的标准设计适当的制造工艺，实现节能降耗的目标。比如说，在对单个零件实施制造加工的时候，常用热锻压工艺及冷锻压工艺和温锻压工艺三种锻造工艺。相对来说热锻压工艺利用能源效率不高，而冷锻压工艺会使锻造环节效率有所降低，因此，在实施制作工艺设计的时候，比方说现场设备条件充分，选择温锻压工艺比较合适。（2）在机械产品结构设计以及制作工艺设计完成之后，应当采取进一步优化的措施。首先应优化机械产品结构设计，在确保机械产品基本性能的基础上，最好使其结构简化，减少零件的使用数量。通过这种方法能够使机械产品大幅减少原材料的损耗量，实现节约能源的目标。其次，优化制作工艺，由于制作加工的工艺顺序大都不一样，这样不光影响生产质量还会对加工过程中的能源消耗造成影响，导致对整体生产效率的影响。对此，当前实际机械产品在加工制作阶段设计制作工艺的时候，可以借助3DMAX，3DCAD等的计算机技术信息，充分利用其仿真效果进行加工，从而达到优化制作工艺的目的。现实中实施机械产品的优化结构设计以及优化制作工艺设计都有助于企业生产效率的大幅度提升，增强在市场环境中的竞争力。

结束语：总之，在我国实施机械设计制造及其自动化节能设计理念是未来发展的必然方向，其发展具有现实意义。自动化建设有助于我国综合实力的提升，与国家实现可持续性发展目标有着密切联系。因此应积极提倡节能降耗深化改革的方针，走科技创新之路，实现我国总体发展的战略目标。

参考文献

[1] 韦佳幸.探究机械设计制造及其自动化节能设计理念[J].决策探索（中），2018（11）：61.