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[摘 要]在现代制造业中，机械制造与自动化是高能耗的产业，引入节能设计理念在其过程中是具有一定的现实意义的。引入节能理念在机械制造与自动化环节中主要应当从三个方面入手，即合理选材、优化设计、改进工艺，只有将节能理念融入到这三个关键环节中才能实现全线节能，达到节能减排的目的。本文就节能设计理念的机械制造与自动化应用进行分析，以供参考。
[关键词]机械制造；自动化；节能设计理念；应用
中图分类号：TH122；TH16；TP29-A5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0363-01
1 节能设计理念的特点
1.1 环保、低公害
节能环保是近年来非常热门的话题，将节能设计理念应用到工业生产制造当中，最主要的是要做到环保、低公害，甚至是无公害。将技能设计理念应用于机械制造与自动化当中，最主要的途径就是从环保的角度入手，在实际的生产过程中不断地降低需要使用的能源，同时，在利用一些先进的技术手段，不断地节约机械制造以及自动化过程中能源消耗。比如现在的汽车制造行业，发动机的制造是非常重要的，由于现在汽车尾气造成了严重的大气环境污染，所以在发动机机械制造当中，可以将降低能源消耗以及减少尾气的排放量，作为选择发动机以及制造发动机的一个重要的内容，总之要着重考虑发动机在使用过程中的污染问题，避免造成不必要的环境污染。
1.2 使用环保型材料
在环保设计理念当中，各种环保型的材料也是非常重要的一个部分，在机械制造以及自动化的过程中，所需要使用的材料质量关系能源以及环境这两个重要的方面，在实际当中只要是低能耗的材料才是最好的材料，各种低能耗材料的使用，才符合现在所提倡节能环保的理念，总之环保型材料的选择，应当尽可能避免过多的吸收热量和产生热量，同时环保型材料也做好能够有效地回收或是重复的使用等。除了在选择材料的使用的同时，对于各种机械零部件的使用也要最大程度的使用华宝兴材料，或是制造环保型的机械零部件，要积极的结合环保设计的理念，在降低能耗的同时，还能减少对环境的污染以及影响，降低各种资源的使用，才能制造出消耗更加低，排放更加低的产品。
2.在机械制造与自动化中节能设计理念的应用
2.1优化机械设计，实现节能减排
2.1.1选用低公害发动机。发动机是机械运动的主要动力，也是整个机械系统中最大的一个组件，发动机的质量对机械运行的效率和环境的影响都有十分重要的作用。因此在进行机械制造时要选择性能优质、质量较高的发动机，要注重发动机环保性能的选择，采用环保发动机能够减小机械运作过程中产生的噪音，降低噪声污染，同时还能够减少机械生产时所需要的能源消耗，降低废气废水的排放量，提升能源利用率，避免资源浪费的情况，还可以提高机械的运行效率，提高机械生产的产量，增强机械运转动力，这些都为实现机械制造环保理念制造了前提，大大减轻了生态环境因机械生产所承受的压力。
2.1.2改良液压系统设计。保持液压系统的高效传动首先要保证液压系统的清洁，不仅在油料选择上做到严格把握，设计师们在对液压系统进行设计时，还要彻底清除油液中的微尘垃圾杂质以及磨损物，这就能保证液压系统的清洁，换油的时间间隔被延长很多，从而有效降低液压系统的故障发生率，延長了机器寿命，配件更新率大大降低，严格控制了液压系统的污染。因此，改良设计液压管的选择上应使用密封优良、防老化能力突出、耐腐蚀性强的优质管路，尽量使用硬管代替软管，降低软管的损坏与废弃量，减少因管道破裂而造成的环境污染。
2.1.3驾驶室的改良设计。在驾驶室的改良设计中，可以采用经减震降噪处理的、防紫外线辐射玻璃的全密封整体式“安全环保型”驾驶室，驾驶室内可配备环保无氟型冷暖空调，设计基于PO PS和FOPS技术的安全驾驶室，并充分运用人体工学设计原理，设计过程中融入多元化美观合理的色调搭配，在保障司机安全的基础上，视觉疲劳得到有效缓解，工作环境得到有效改善，从而能有力提高作业效率。
2.1.4自动加脂装置的设计。目前润滑脂的加注工作还是多以传统手动注入方式为主，这种传统手动注入方式既耗时又费力。与此同时，手动注入过程中还会溢出大量油液，这就或多或少的造成了环境污染。基于此，设计一款机械自动加脂装置系统，来实现对于设备的定时自动加脂。如设计一个集中润滑系统，来定时自动完成对各铰销的黄油加注操作，事先计算并设定好对黄油量的控制，既能保证各铰销的油量充足，还能避免溢出油液，造成浪费，既方便还比较环保。
2.2材料的选择和结构优化
机械设计制造过程中，选择环保、可回收的材料是节约能源的一个重要方面。机械制造过程中一直固有的理念是：为了保证设备的使用寿命和功能，通常都是要选择更好的材料或者是要采用更加厚重的结构。但是随着进一步的研究，通过对各个构件的受力分析各个构件的受力特点，可以有针对性地对结构进行优化，降低材料等级或者减少使用量。比如受扭矩的圆柱状结构，通过受力分析就可以发现承受的扭力都集中在圆柱的外围部分，圆柱中心位置受到的扭力很小，这样就可以将圆柱简化为空心结构，在能够承受的扭力不变的情况下减少材料使用，减轻设备重量。此外，一些结构用零件一定要采用比较容易装配和分解的大模块化的结构设计。在选用材料的过程中应当优先选取可回收、易分解、能再生，而且在加工过程中不会产生对环境有害的“三废”的材料以及其在报废后对环境污染最小的材料。 2.3 合理工艺的选择
机械制造业中另一个重要的环节就是工艺和流程的选择，这一阶段如果可以对能量加以充分利用和回收则可以节省大量资源。传统的制造工艺通常都是使用冷锻与热锻。冷锻的过程都是在低于回复温度下进行，冷锻可以保证尺寸精度，并且表面粗糙度好、劳动条件好、生产效率高，但是由于在加工过程中金属的变形抗力大、塑性差并积聚有残余内应力，需中间退火后才能继续变形。热锻的温度在再结晶温度以上，这就需要对材料再加热和采用相应的加热设备。可以发现冷锻和热锻都需要再加热的过程，这就造成了能源消耗增加。与之相比，采用温锻工艺，制造过程在相对较低的温度下进行，也不需要二次加热到较高的温度，可以节省大量的能源消耗。作为长远的发展方向，制造厂应该同金属材料生产厂商合作，将生产出来的材料直接热送到加工车间，充分利用生产工序中的余热，这样既回收了材料本身的热量，还免去了二次加热过程，一举两得。
2.3合理的设计工艺
2.3.1在一般情况下，机械设备的机构越简单，涉及的产品零件越少，越有利于减少能源的消耗，此外，零件自身的结构也会对能源的消耗产生影响，所以，在保证产品质量的前提下，应该尽可能地简化零件、优化产品的形状、结构来减少能源的消耗。
2.3.2低能耗的工艺流程。对于相同的零件或产品，在实际的生产过程中使用不同的工艺流程会造成不同的能源消耗。因此，在节能理念的指引下，我们要现则低能耗的工艺流程，使得设备达到最佳运行状态的同时，降低制造工艺能耗。例如，热锻压的能量利用率较低，而冷锻压的工艺往往会造成对环境的破坏，所以温锻压成为我们大多数情况下的最优选择。同时，需要设计合理的生产工序，加工的先后顺序不同会导致加工的效率也各不相同，选择合理的生产工序，有利于节能环保工作的不断深入进行。
参考文献：
[1]胡靖晟.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].科技展望，2016（31）：47.
[2]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（03）：136.
[3]郭敬飞.试论节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].机械管理开发，2015（09）：80-81+92.
[关键词]机械制造；自动化；节能设计理念；应用
中图分类号：TH122；TH16；TP29-A5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0363-01
1 节能设计理念的特点
1.1 环保、低公害
节能环保是近年来非常热门的话题，将节能设计理念应用到工业生产制造当中，最主要的是要做到环保、低公害，甚至是无公害。将技能设计理念应用于机械制造与自动化当中，最主要的途径就是从环保的角度入手，在实际的生产过程中不断地降低需要使用的能源，同时，在利用一些先进的技术手段，不断地节约机械制造以及自动化过程中能源消耗。比如现在的汽车制造行业，发动机的制造是非常重要的，由于现在汽车尾气造成了严重的大气环境污染，所以在发动机机械制造当中，可以将降低能源消耗以及减少尾气的排放量，作为选择发动机以及制造发动机的一个重要的内容，总之要着重考虑发动机在使用过程中的污染问题，避免造成不必要的环境污染。
1.2 使用环保型材料
在环保设计理念当中，各种环保型的材料也是非常重要的一个部分，在机械制造以及自动化的过程中，所需要使用的材料质量关系能源以及环境这两个重要的方面，在实际当中只要是低能耗的材料才是最好的材料，各种低能耗材料的使用，才符合现在所提倡节能环保的理念，总之环保型材料的选择，应当尽可能避免过多的吸收热量和产生热量，同时环保型材料也做好能够有效地回收或是重复的使用等。除了在选择材料的使用的同时，对于各种机械零部件的使用也要最大程度的使用华宝兴材料，或是制造环保型的机械零部件，要积极的结合环保设计的理念，在降低能耗的同时，还能减少对环境的污染以及影响，降低各种资源的使用，才能制造出消耗更加低，排放更加低的产品。
2.在机械制造与自动化中节能设计理念的应用
2.1优化机械设计，实现节能减排
2.1.1选用低公害发动机。发动机是机械运动的主要动力，也是整个机械系统中最大的一个组件，发动机的质量对机械运行的效率和环境的影响都有十分重要的作用。因此在进行机械制造时要选择性能优质、质量较高的发动机，要注重发动机环保性能的选择，采用环保发动机能够减小机械运作过程中产生的噪音，降低噪声污染，同时还能够减少机械生产时所需要的能源消耗，降低废气废水的排放量，提升能源利用率，避免资源浪费的情况，还可以提高机械的运行效率，提高机械生产的产量，增强机械运转动力，这些都为实现机械制造环保理念制造了前提，大大减轻了生态环境因机械生产所承受的压力。
2.1.2改良液压系统设计。保持液压系统的高效传动首先要保证液压系统的清洁，不仅在油料选择上做到严格把握，设计师们在对液压系统进行设计时，还要彻底清除油液中的微尘垃圾杂质以及磨损物，这就能保证液压系统的清洁，换油的时间间隔被延长很多，从而有效降低液压系统的故障发生率，延長了机器寿命，配件更新率大大降低，严格控制了液压系统的污染。因此，改良设计液压管的选择上应使用密封优良、防老化能力突出、耐腐蚀性强的优质管路，尽量使用硬管代替软管，降低软管的损坏与废弃量，减少因管道破裂而造成的环境污染。
2.1.3驾驶室的改良设计。在驾驶室的改良设计中，可以采用经减震降噪处理的、防紫外线辐射玻璃的全密封整体式“安全环保型”驾驶室，驾驶室内可配备环保无氟型冷暖空调，设计基于PO PS和FOPS技术的安全驾驶室，并充分运用人体工学设计原理，设计过程中融入多元化美观合理的色调搭配，在保障司机安全的基础上，视觉疲劳得到有效缓解，工作环境得到有效改善，从而能有力提高作业效率。
2.1.4自动加脂装置的设计。目前润滑脂的加注工作还是多以传统手动注入方式为主，这种传统手动注入方式既耗时又费力。与此同时，手动注入过程中还会溢出大量油液，这就或多或少的造成了环境污染。基于此，设计一款机械自动加脂装置系统，来实现对于设备的定时自动加脂。如设计一个集中润滑系统，来定时自动完成对各铰销的黄油加注操作，事先计算并设定好对黄油量的控制，既能保证各铰销的油量充足，还能避免溢出油液，造成浪费，既方便还比较环保。
2.2材料的选择和结构优化
机械设计制造过程中，选择环保、可回收的材料是节约能源的一个重要方面。机械制造过程中一直固有的理念是：为了保证设备的使用寿命和功能，通常都是要选择更好的材料或者是要采用更加厚重的结构。但是随着进一步的研究，通过对各个构件的受力分析各个构件的受力特点，可以有针对性地对结构进行优化，降低材料等级或者减少使用量。比如受扭矩的圆柱状结构，通过受力分析就可以发现承受的扭力都集中在圆柱的外围部分，圆柱中心位置受到的扭力很小，这样就可以将圆柱简化为空心结构，在能够承受的扭力不变的情况下减少材料使用，减轻设备重量。此外，一些结构用零件一定要采用比较容易装配和分解的大模块化的结构设计。在选用材料的过程中应当优先选取可回收、易分解、能再生，而且在加工过程中不会产生对环境有害的“三废”的材料以及其在报废后对环境污染最小的材料。 2.3 合理工艺的选择
机械制造业中另一个重要的环节就是工艺和流程的选择，这一阶段如果可以对能量加以充分利用和回收则可以节省大量资源。传统的制造工艺通常都是使用冷锻与热锻。冷锻的过程都是在低于回复温度下进行，冷锻可以保证尺寸精度，并且表面粗糙度好、劳动条件好、生产效率高，但是由于在加工过程中金属的变形抗力大、塑性差并积聚有残余内应力，需中间退火后才能继续变形。热锻的温度在再结晶温度以上，这就需要对材料再加热和采用相应的加热设备。可以发现冷锻和热锻都需要再加热的过程，这就造成了能源消耗增加。与之相比，采用温锻工艺，制造过程在相对较低的温度下进行，也不需要二次加热到较高的温度，可以节省大量的能源消耗。作为长远的发展方向，制造厂应该同金属材料生产厂商合作，将生产出来的材料直接热送到加工车间，充分利用生产工序中的余热，这样既回收了材料本身的热量，还免去了二次加热过程，一举两得。
2.3合理的设计工艺
2.3.1在一般情况下，机械设备的机构越简单，涉及的产品零件越少，越有利于减少能源的消耗，此外，零件自身的结构也会对能源的消耗产生影响，所以，在保证产品质量的前提下，应该尽可能地简化零件、优化产品的形状、结构来减少能源的消耗。
2.3.2低能耗的工艺流程。对于相同的零件或产品，在实际的生产过程中使用不同的工艺流程会造成不同的能源消耗。因此，在节能理念的指引下，我们要现则低能耗的工艺流程，使得设备达到最佳运行状态的同时，降低制造工艺能耗。例如，热锻压的能量利用率较低，而冷锻压的工艺往往会造成对环境的破坏，所以温锻压成为我们大多数情况下的最优选择。同时，需要设计合理的生产工序，加工的先后顺序不同会导致加工的效率也各不相同，选择合理的生产工序，有利于节能环保工作的不断深入进行。
参考文献：
[1]胡靖晟.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].科技展望，2016（31）：47.
[2]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（03）：136.
[3]郭敬飞.试论节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].机械管理开发，2015（09）：80-81+92.