機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念分析

1、<p>　　機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念分析</p><p>　　摘要：機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。就如何發(fā)展機(jī)械自動化的優(yōu)勢進(jìn)行了闡述，并通過機(jī)械制造與自動化設(shè)計的過程進(jìn)一步加深對節(jié)能設(shè)計理念的理解。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 自動化 節(jié)能設(shè)計 </p><p>　　中圖分

2、類號：F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　造企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，給機(jī)械制造業(yè)帶來了巨大的飛躍。機(jī)械制造業(yè)對世界各國的工業(yè)生產(chǎn)都有著非常重要的作用，機(jī)械制造自動化技術(shù)水平不僅影響了機(jī)械制造行業(yè)的整體發(fā)展水平，也顯示出了這個國家國民經(jīng)濟(jì)的提高程度與工業(yè)發(fā)展水平。 </p><p&g

3、t;　　一、機(jī)械制造自動化的優(yōu)勢 </p><p>　　1生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量高。機(jī)械制造自動化大多采用高精度、高靈敏度的機(jī)械化設(shè)備，由自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)過程的自動化控制，大大減少了因人為失誤帶來的產(chǎn)品質(zhì)量不合格現(xiàn)象。在機(jī)械制造生產(chǎn)中，由自動化控制人員啟動自動化控制系統(tǒng)，系統(tǒng)就會嚴(yán)格按照事先設(shè)定的生產(chǎn)流程進(jìn)行自動化操作，大大提高了生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，保證了最佳工作質(zhì)量。 </p><p>

4、;　　2.安全可靠性高。不論是自動化控制系統(tǒng)還是自動化設(shè)備，一般都自帶事故報警、自動診斷處理等功能，當(dāng)生產(chǎn)過程中遇到事故時，就減免了人身傷害的發(fā)生，提高了生產(chǎn)過程的安全性。另外，自動化設(shè)備多采用電子元器件，電子元器件相比于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備，它不存在機(jī)械磨損，使用壽命得到了大大提高，保證了自動化控制系統(tǒng)的可靠性。 </p><p>　　3改善行業(yè)的勞動形式。隨著機(jī)械制造自動化程度的不斷增加，人們逐漸從繁重的體力勞動轉(zhuǎn)化

5、為高知識、高技術(shù)性的腦力勞動，機(jī)械制造的產(chǎn)品也愈趨向于技術(shù)密集型，在改變機(jī)械制造行業(yè)的勞動形式的同時，也大大促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。 </p><p>　　4節(jié)約能源消耗。節(jié)約能源是我國可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。機(jī)械制造自動化的應(yīng)用，在節(jié)約人力資源的同時，也大大提高了能源的利用率。 </p><p>　　5自動化技術(shù)應(yīng)用面廣。拋開機(jī)械制造自動化產(chǎn)品不談，針對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的自動化控制技術(shù)

6、，包括自動校驗、自動保護(hù)、自動報警、自動處理等，不僅僅適用于機(jī)械制造業(yè)，同樣可以應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域，其優(yōu)勢也同樣顯著。 </p><p>　　二、機(jī)械制造自動化的發(fā)展方向 </p><p>　　1.機(jī)電一體化。機(jī)電一體化是21 世紀(jì)機(jī)械制造產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢，也是機(jī)械制造自動化的延伸。只有實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，才能更好地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 </p><p&g

7、t;　　2.智能化。智能化的目標(biāo)就是使機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能夠更加自主，就像是擁有人工智能一樣，機(jī)械設(shè)備不再是完全機(jī)械化的生產(chǎn)，它會擁有一定的思維能力，并作出正確的處理措施。 </p><p>　　3.微型化。機(jī)械自動化控制系統(tǒng)屬于微電子產(chǎn)品，微電子產(chǎn)品正朝著超大規(guī)模集成的微觀領(lǐng)域發(fā)展，未來的機(jī)械自動化控制系統(tǒng)體積會更小，操作會更加靈活，能耗會更低。 </p><p>　　4.綠色化。人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)

8、展不能以破壞環(huán)境為代價，環(huán)境破壞給人們帶來的影響越來越被重視，未來的機(jī)械自動化在方便生活的同時也將最大程度降低對環(huán)境的破壞。 </p><p>　　5. 模塊化。隨著機(jī)械制造工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，涉及的設(shè)備種類、技術(shù)工種也越來越多，單獨(dú)的企業(yè)或廠家往往不能完成整個機(jī)械生產(chǎn)流程。機(jī)械制造自動化流程就需要劃分為大小不一的模塊，分別由專業(yè)的部門或企業(yè)來完成，通過多方配合實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)械自動化生產(chǎn)。 </p>

9、<p>　　三、機(jī)械制造自動化設(shè)計與節(jié)能 </p><p>　　1 盡量選用低公害發(fā)動機(jī) </p><p>　　發(fā)動機(jī)是工程機(jī)械所有系統(tǒng)中對環(huán)境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環(huán)保型水冷增壓柴油機(jī)能大大降低對環(huán)境的負(fù)荷。 </p><p>　　2 液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏與系統(tǒng)高效節(jié)能的設(shè)計保持傳動液壓油的清潔度對工程機(jī)械的液壓傳動非常

10、重要，因此精心設(shè)計工程機(jī)械液壓系統(tǒng)十分必要，這樣就可去除油液中微塵垃圾、機(jī)械磨損物等雜質(zhì)，減少液壓元件故障與磨損、延長常用液壓元件的使用壽命，降低液壓油的更換頻率，延長換油間隔時間，減少對周邊作業(yè)環(huán)境的污染。 </p><p>　　四、環(huán)保型材料的使用與節(jié)能 </p><p>　　1設(shè)計盡量采用可再生、可回收的材料和資源，降低資源消耗 </p><p>　　在機(jī)械制

11、造與自動化的材料選取時，應(yīng)當(dāng)盡量選用可回收、易分解、能再生，而且在加工過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的“三廢”的材料，作為機(jī)械零件的材料。 </p><p>　　2在設(shè)計中盡量利用長壽命、低能耗、輕重量的設(shè)計原則 </p><p>　　通常來看，延長產(chǎn)品的壽命就等于減少了機(jī)械生產(chǎn)的產(chǎn)量和報廢量，這無疑降低了原材料的消耗;降低產(chǎn)品的能耗也就是減少了對環(huán)境的污染;減輕產(chǎn)品的重量當(dāng)然也就再生產(chǎn)中減少了

12、材料資源的消耗。另外，在設(shè)計中還要考慮到減少環(huán)境負(fù)荷的層面，讓設(shè)計符合通用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械構(gòu)件的通用性，為此在設(shè)計中要從綜合性考慮設(shè)計對象的具體功能，將結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、材料選取綜合的權(quán)衡，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。 </p><p>　　3 盡量考慮采用低環(huán)保負(fù)荷，并保證零件報廢后的處理污染最小，綜合成本最小化的材料機(jī)械制造與自動化設(shè)計中盡量不要使用氟利昂、含氯橡膠、樹脂和石棉等材料。如非主要部位的零件應(yīng)當(dāng)盡量采用工程

13、塑料或非金屬材料，在設(shè)計中盡量開發(fā)和使用新型的環(huán)保材料，還要減少重金屬的使用。 </p><p>　　五、合理的設(shè)計制作工藝保證節(jié)能 </p><p>　　1 優(yōu)化或改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計 </p><p>　　（1） 前面已經(jīng)提到了設(shè)計的優(yōu)化，可見一般情況下，機(jī)構(gòu)越簡單，涉及的產(chǎn)品零件越少就可以在制造過程中減低能耗。另外，零件本身的形狀對于制造過程中的能耗也有影響。所以應(yīng)當(dāng)

14、發(fā)揮零件設(shè)計的優(yōu)化的作用，即保證產(chǎn)品的基本性能的情況下，盡可能的簡化零件、減小體積、優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)減少零件數(shù)量。 </p><p>　　（2） 根據(jù)生產(chǎn)的條件選用合理的材料，在前面已經(jīng)詳細(xì)的表述了材料選取的原則和實(shí)現(xiàn)的目的，在這里再次強(qiáng)調(diào)材料的適應(yīng)性，即考慮實(shí)際生產(chǎn)過程不同材料對能源消耗的差異來選擇低能耗的材料。 </p><p>　　2 設(shè)計低能耗的工藝流程 </p>&l

15、t;p>　　對于同一種零件或者產(chǎn)品，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中可以采用不同的工藝進(jìn)行加工，但是不同的加工工藝消耗的能源是不同的，合理的設(shè)計加工工藝可以減少加工載荷的波動，即利用合理的工藝設(shè)計讓設(shè)備達(dá)到最佳的運(yùn)行載荷，盡量的讓設(shè)備處在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，避免出現(xiàn)能量的浪費(fèi)。因此在保證生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性等前提下，降低制造工藝能耗。 </p><p>　?。?） 選擇正確的加工方式 </p><p&g

16、t;　　在一個零件的多種加工方式中，應(yīng)當(dāng)選擇適合現(xiàn)場設(shè)備的最佳加工方式。例如：鍛壓，可以是冷鍛壓、溫鍛壓、熱鍛壓。其中冷鍛和溫鍛的能量利用效率高于熱鍛壓，但是冷鍛壓的工藝要求往往會造成環(huán)境的危害，所以采用溫鍛壓將優(yōu)于冷鍛和熱鍛。 </p><p>　?。?） 選擇合理的工藝參數(shù) </p><p>　　在確定加工方式后，恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)就是節(jié)能的另一個重要因素，如毛坯形狀和加工余量等。比如對于

17、直徑相差較大的階梯軸類零件,可以采用直徑棒料作毛坯,也可以采用精鍛毛坯,但在毛坯制備方面所消耗的能量卻相差很大,因此應(yīng)綜合考慮,優(yōu)化選擇。 </p><p>　?。?） 選用可以節(jié)能的冷卻工藝 </p><p>　　在機(jī)械制造與自動化的過程中一般都需要使用到冷卻液，因此在加工中冷卻液的選擇也是工藝性節(jié)能的重點(diǎn)考慮層面。在原則上應(yīng)盡量少用或者不用油冷卻。 </p><p&

18、gt;　?。?） 進(jìn)行合理工序改進(jìn)和設(shè)計 </p><p>　　在節(jié)能設(shè)計時,不僅要正確選用合理的節(jié)能工藝,還應(yīng)合理地安排加工工序。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　機(jī)械制造自動化作為先進(jìn)技術(shù)的重要組成部分，既是機(jī)械制造業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)，又是機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向。近年來，我國機(jī)械制造自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展

19、，機(jī)械制造的總規(guī)模和產(chǎn)品的總產(chǎn)量不斷增加，中國已成為世界前三的機(jī)械制造強(qiáng)國。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 周開彥.淺析機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2012(05) </p><p>　　[2] 柯?lián)碥?機(jī)械制造與自動化技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2012(17)