節(jié)能設計在機械制造及其自動化中的應用研究

王昊 劉茂龍 張嘉輝 程實 徐嶄

摘要：近幾年來，我國經(jīng)濟發(fā)展的速度不斷加快，這雖然改善了人們的生活質(zhì)量，但也使得我國面臨著更加嚴峻的環(huán)境污染問題。隨著生態(tài)文明理念的深入普及，當前我國對于許多高能耗及高污染的產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程當中，傳統(tǒng)機械制造行業(yè)無論是在能耗方面還是在污染方面都表現(xiàn)出了越來越嚴重的問題，所以，在機械制造行業(yè)今后發(fā)展的過程當中，必須要對節(jié)能設計予以更高的重視，將此作為發(fā)展的主要方向，從而促進該行業(yè)在現(xiàn)代社會下的轉(zhuǎn)型與升級?；诖?，本文結(jié)合實際情況，對節(jié)能設計在機械制造及其自動化中的應用展開了深入研究，希望可以為經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展帶來幫助。

關鍵詞：節(jié)能設計;機械制造及其自動化;應用

1、引言

近幾年中，傳統(tǒng)機械制造行業(yè)所表現(xiàn)出了能耗問題與污染問題愈加嚴重，這不但造成了非常嚴重的環(huán)境污染，并且還對整個機械制造行業(yè)的長遠發(fā)展帶來了巨大阻礙。所以，怎樣才能夠?qū)⒐?jié)能設計充分運到到機械制造及其自動化當中，成為了當前研究領域的重點內(nèi)容。將節(jié)能技術應用到機械制造及其自動化的過程當中，可以有效避免浪費問題的出現(xiàn)，提高對于資源的利用效率，對于能耗的減小以及環(huán)境的保護有著十分關鍵的作用。

2、機械制造及其自動化中節(jié)能設計應用的有效措施

2.1設計階段的節(jié)能設計

在機械制造及其自動化當中，節(jié)能設計涉及到了非常多的領域，在機械制造及其自動化技術的設計階段當中，科學可行的節(jié)能措施是極為重要的，其主要表現(xiàn)為對于整個機械制造系統(tǒng)的整體規(guī)劃，在設計階段當中，需要對節(jié)能設計理念的科學性與可行性進行重點的考慮，保證節(jié)能設計在設計階段中的運用可以有效加強機械系統(tǒng)的能源利用效率。例如，在機械制造的過程當中，發(fā)動機以及液壓系統(tǒng)都是應用廣泛的動力系統(tǒng)，怎樣選擇節(jié)能動力系統(tǒng)是非常重要的環(huán)節(jié)，高效的節(jié)能發(fā)動機能夠有效解決能源消耗過多的問題，在此基礎上還能夠緩解排放系統(tǒng)的負荷。對于液壓系統(tǒng)而言，節(jié)能設計理念中非常重要的環(huán)節(jié)都是確保傳動液壓軸的清潔性，降低液壓中對于環(huán)境所造成的污染，從而有效加強整個機械系統(tǒng)的環(huán)保性能。

2.2材料方面的節(jié)能設計

在機械制造及其自動化的過程中，針對于材料所實施的節(jié)能設計同樣非常關鍵。合理的生產(chǎn)材料選擇以及應用將會對能源的安全性以及利用效率等造成非常直接的影響。在對材料開展節(jié)能設計的過程當中，需要盡可能的選擇更高質(zhì)量的安全材料，在此所述的安全主要涉及到了以下方面：①材料需要具有堅固耐用的特點，應當滿足生產(chǎn)要求;②材料應當滿足環(huán)保方面的相關要求，防止造成二次污染的問題;③材料的節(jié)能設計需要有助于能源的高效利用，不管是能源的輸送環(huán)節(jié)還是轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，所涉及到的所有設備、工具材料都應當最大程度的減小不必要的損耗，確保能源的利用效率;④在材料的選擇上需要盡可能的選擇那些有更高經(jīng)濟性的清潔型材料，在確保其使用壽命以及使用效果的同時，采用那些方便回收利用的環(huán)保材質(zhì)，這就可以非常有效的減小生產(chǎn)成本，在材料設計上達到環(huán)保節(jié)約的目的。

2.3優(yōu)化生產(chǎn)工藝

根據(jù)節(jié)能設計的要求來對機械加工制造生產(chǎn)的工藝進行改進與優(yōu)化，可以在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，進一步降低其所造成的能耗問題與污染問題。為了做好對生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，需要重視以下幾點：①對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，復雜程度越低的機械結(jié)構(gòu)所需的零部件往往相對更少，相應的，其所對應的加工方法也就更加簡單，在進行生產(chǎn)制造的過程當中，能耗以及所造成的污染也會變得更少。所以，在對生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化以前，首先要做的就是對產(chǎn)品的深入調(diào)研，在保證其功能性滿足要求的基礎上，對其結(jié)構(gòu)及形狀展開改進工作，以此來減小加工難度，實現(xiàn)有效的節(jié)能減排。②結(jié)合加工材料的具體情況，選擇最為合適的加工工藝。要以原材料的具體類型以及性能等為依據(jù)，對加工工藝進行選擇，相同的原材料能夠采用不同的方法加工，要結(jié)合企業(yè)已有的加工設備及節(jié)能減排要求來對加工工藝進行選擇，如零件加工的常用方法是鍛壓，其包括了冷、溫、熱鍛壓的三種不同方式，在這些方式中，熱鍛壓的能源利用率要差于另外兩者，但在實際應用中，冷鍛壓工藝對環(huán)境所造成的破壞要超過其他方法，所以，應當采用溫鍛壓的方式來開展零件加工。③對加工順序的科學安排，同樣可以有效加強節(jié)能環(huán)保的效果。在機械制造的過程當中，對于加工工序的科學安排，可以在減小設備空置空間的同時，進一步減少無效用能耗，促進機械生產(chǎn)效率的提高，所以，在節(jié)能設計理念的要求之下，必須要深入的優(yōu)化并改進傳統(tǒng)落后的加工順序。如在對冷軋薄扳生產(chǎn)的過程當中，應當對加工工序進行科學設置，把復雜形狀的加工放到退火處理以后開展，從而實現(xiàn)對加工效率的提高。

3、結(jié)語

在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程當中，機械制造行業(yè)發(fā)揮了非常重要的作用，但其同時也帶來了愈加嚴重的能耗與污染問題。所以，必須要將節(jié)能設計的理念充分運用到機械制造極其自動化的過程當中，從而有效提高資源的利用效率，加強對于環(huán)境的保護，推動整個機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]焦軼.機械制造與自動化中的節(jié)能設計理念分析[J].能源與節(jié)能，2018（05）：66-67.

（青島理工大學（臨沂）?山東?臨沂?273400）