本文摘要：摘要 ：近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程生產(chǎn)效率呈上升趨勢(shì)，推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的發(fā)展。然而，盡管如此，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合節(jié)能環(huán)保理念，克服傳統(tǒng)工藝和產(chǎn)品體積的缺陷和不足，從而降低產(chǎn)品的使用效
摘 要 ：近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程生產(chǎn)效率呈上升趨勢(shì)，推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的發(fā)展。然而，盡管如此，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合節(jié)能環(huán)保理念，克服傳統(tǒng)工藝和產(chǎn)品體積的缺陷和不足，從而降低產(chǎn)品的使用效率和可持續(xù)發(fā)展，從而提高產(chǎn)品的使用效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文結(jié)合當(dāng)前企業(yè)在機(jī)械制造及自動(dòng)化方面的應(yīng)用，提出節(jié)能設(shè)計(jì)理念，供行業(yè)相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞 ：節(jié)能設(shè)計(jì)理念 ;機(jī)械制造 ;自動(dòng)化 ;應(yīng)用
機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用有效克服了傳統(tǒng)機(jī)械制造存在的不足問題，無(wú)論是在生產(chǎn)效率，還是在應(yīng)用質(zhì)量方面均取得了較好的成果。 結(jié)合目前來(lái)看，越來(lái)越多的工廠選用自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)線取代傳統(tǒng)生產(chǎn)線操作模式， 目的在于減輕人為操作負(fù)擔(dān)、提高生產(chǎn)準(zhǔn)確率、規(guī)避人工操作失誤問題等。但是從環(huán)保角度上來(lái)看， 機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水、廢氣等物質(zhì)并未得到妥當(dāng)處理就排出，無(wú)疑是給生態(tài)環(huán)境造成一定程度的威脅。 為及時(shí)解決這一問題，研究人員提出了基于節(jié)能設(shè)計(jì)理念的機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)方案， 力求從多個(gè)生產(chǎn)方面加強(qiáng)控制力度， 并及時(shí)將節(jié)能理念滲入到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中。
一、機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，促使各大傳統(tǒng)行業(yè)無(wú)論是在生產(chǎn)模式， 還是管理模式上均發(fā)生顯著改變。 以機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展為例，傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)通過應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)設(shè)備， 在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化升級(jí)與改造要求。 根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用情況來(lái)看，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)不僅有效減輕了工人工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)還提高了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，利于促進(jìn)企業(yè)安全生產(chǎn)效率的全面提升。
最重要的是，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用，為我國(guó)工業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展提供了內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。 然而，機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展領(lǐng)域?qū)τ诠?jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用缺乏重視。如與發(fā)達(dá)國(guó)家相比， 國(guó)內(nèi)機(jī)械制造領(lǐng)域涉及到的原料浪費(fèi)問題與能源浪費(fèi)問題較重。 針對(duì)于此，建議機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整發(fā)展方向，嚴(yán)格按照國(guó)家可持續(xù)戰(zhàn)略目標(biāo)內(nèi)容，秉承節(jié)能設(shè)計(jì)理念優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)過程， 以期可以規(guī)避生產(chǎn)過程原料浪費(fèi)與能源浪費(fèi)嚴(yán)重問題。
二、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用
2.1 節(jié)能設(shè)計(jì)理念的要求
首先，對(duì)于大多數(shù)的機(jī)械裝備而言，其體積和重量都很大，相應(yīng)的能量消耗就很多，因此，應(yīng)當(dāng)首先考慮對(duì)機(jī)械等設(shè)備進(jìn)行輕量化處理，減小重量和體積，在一定程度上能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，最終能減小大型設(shè)備的生產(chǎn)量，并能減少機(jī)械的報(bào)廢量，從而減少了因制造大型機(jī)械生茶設(shè)備而產(chǎn)生的能源和原材料等資源的消耗，有利于可持續(xù)發(fā)展，節(jié)省能源消耗。
2.2 對(duì)環(huán)保材料的應(yīng)用
機(jī)械設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜而龐大的機(jī)械系統(tǒng)，其中既包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，同時(shí)還包括電氣部分、液壓部分、冷卻部分等眾多分系統(tǒng)，因此，構(gòu)成機(jī)械設(shè)備的材料多種多樣，具有許許多多的零部件所組成，因此，應(yīng)當(dāng)在保證機(jī)械質(zhì)量的前提下，盡可能的使用相對(duì)環(huán)保的材料，尤其是在機(jī)械結(jié)構(gòu)中容易磨損或損壞的零部件，從而在很大程度上減少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、對(duì)大氣和環(huán)境等沒有污染的新型復(fù)合材料，盡量減少重金屬的應(yīng)用量。這些措施都能在一定程度上減少能源的消耗，大大的增加環(huán)境的友好性，堅(jiān)固可持續(xù)發(fā)展的正確道路。
三、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用策略
3.1 設(shè)計(jì)階段的節(jié)能措施
節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化中涉及多個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)階段，采取合理節(jié)能措施非常關(guān)鍵，主要包括對(duì)整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)整體規(guī)劃，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)著重考量節(jié)能設(shè)計(jì)理念合理性，確保機(jī)械制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段節(jié)能理念對(duì)提升機(jī)械系統(tǒng)能源利用效率具有一定促進(jìn)作用，例如機(jī)械制造中發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)是最為常見的動(dòng)力系統(tǒng)，如何選擇節(jié)能動(dòng)力系統(tǒng)就是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，高效的環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于能源消耗量過大問題可以進(jìn)行合理解決，在此基礎(chǔ)上也可以削減排放系統(tǒng)負(fù)荷;而針對(duì)液壓系統(tǒng)，節(jié)能設(shè)計(jì)理念中最為關(guān)鍵的一步就是保持傳動(dòng)液壓油清潔度，減輕液壓油對(duì)環(huán)境污染，以此來(lái)保障機(jī)械系統(tǒng)環(huán)保性。
3.2 材料選擇以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
節(jié)能設(shè)計(jì)理念作為一種新型技術(shù)能夠解決能源問題，推動(dòng)工業(yè)發(fā)展。在機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)中，材料選擇對(duì)節(jié)約能源效果起決定性作用，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇環(huán)保以及可回收相關(guān)材料，機(jī)械制造業(yè)中傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念以保障機(jī)械設(shè)備功能與壽命為主，所以通常選擇良好的材料以及厚重的結(jié)構(gòu)。
隨著對(duì)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展，在了解機(jī)械構(gòu)件受力以及機(jī)械構(gòu)件受力特點(diǎn)情況下，可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低材料選擇標(biāo)準(zhǔn)或者材料使用量，比如在機(jī)械制造業(yè)中，受扭矩圓柱狀結(jié)構(gòu)，通過對(duì)該構(gòu)件受力分析，可以了解到構(gòu)件承受力都集中在圓柱狀結(jié)構(gòu)外圍，中心位置并沒有受到強(qiáng)度扭力，所以設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)這一特點(diǎn)，利用空間結(jié)構(gòu)替換圓柱，在保障扭力不變情況下，降低機(jī)械材料使用量。除此之外，機(jī)械制造業(yè)結(jié)構(gòu)所應(yīng)用零件也需要選擇相對(duì)容易裝配與分解的模塊結(jié)構(gòu)，同時(shí)保證材料可回收、可再生性，避免在機(jī)械加工過程中產(chǎn)生危害。
3.3 選擇合理的工藝
節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用需要相關(guān)人員選擇合理的工藝，對(duì)可循環(huán)能源進(jìn)行充分利用，減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象。傳統(tǒng)機(jī)械制造工作人員會(huì)選擇冷鍛與熱鍛工藝，冷鍛工藝在低溫下進(jìn)行，具有尺寸精度高、表面特征良好以及生產(chǎn)率高等特點(diǎn)，但工藝加工過程中會(huì)出現(xiàn)金屬變形抗力大的問題，需要在中間階段進(jìn)行退火處理，從而保障工藝完整性;熱鍛工藝溫度需要保持在結(jié)晶溫度以上，并選擇相對(duì)應(yīng)的設(shè)備對(duì)工藝材料進(jìn)行加熱鍛造。
通過對(duì)兩種工藝分析，可以認(rèn)識(shí)到冷鍛工藝和熱鍛工藝都具有加熱流程，這會(huì)導(dǎo)致能源消耗�；诠�(jié)能考慮，相關(guān)人員運(yùn)用溫鍛工藝最為合適，在制造工藝中選擇適當(dāng)溫度，避免工藝二次加溫，不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且可以降低能源損耗。為了保證節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)中長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，相關(guān)企業(yè)也可與其對(duì)應(yīng)生產(chǎn)廠商進(jìn)行合作，利用上一階段余熱對(duì)材料進(jìn)行加工，避免二次加工產(chǎn)生的能量耗損，達(dá)到節(jié)能目的。
3.4 加工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在機(jī)械行業(yè)中，機(jī)械加工工藝的好壞直接關(guān)系到所加工生產(chǎn)的零部件的質(zhì)量的好壞，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致能量消耗的差異。因此，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝路線，選擇合適的加工方式從而有效減小機(jī)械能能量的消耗。合理安排加工工序，使得各加工工序可以有條不紊的進(jìn)行，從而減少因工序等待所產(chǎn)生的資源浪費(fèi)。
3.5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
在大型的機(jī)械設(shè)備中，液壓系統(tǒng)的作用必不可少，成為機(jī)械系統(tǒng)中不可或缺的一部分，良好的液壓系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的損耗小，有理由機(jī)械設(shè)備的高效運(yùn)作，但同時(shí)，由于液壓油泄露產(chǎn)生的環(huán)境污染及設(shè)備損壞等現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)盡量避免，該現(xiàn)象在造成環(huán)境污染的同時(shí)使得設(shè)備磨損加快，動(dòng)力不足，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。
為此，首先應(yīng)當(dāng)保證液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中液壓油質(zhì)量的好壞，同時(shí)保證油量充足，加入液壓系統(tǒng)液壓油防漏檢測(cè)系統(tǒng)，防止液壓油的泄露;其次應(yīng)當(dāng)做好密封工作，盡量避免發(fā)生由于密封不好導(dǎo)致液壓油受到污染從而使得各液壓部件之間的磨損加重的現(xiàn)象。
機(jī)械工程師論文范例：現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備的管理及維護(hù)保養(yǎng)措施研究
結(jié)語(yǔ):
由于我國(guó)在這方面與國(guó)外還有很大差距，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念有效地應(yīng)用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，可以有效地減少不必要的人力、物力和財(cái)力的消耗，縮小我國(guó)與其他國(guó)家的差距，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
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作者：張健
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