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摘要:在机械制造及其自动化生产中灵活运用节能设计技术,不仅能够实现对资源的合理高效运用,而且能够在一定程度上促进资源的长期可持续发展。基于此,文章首先介绍了应用节能设计理念的重要性,探讨了机械制造及其自动化的特点,然后重点阐述了节能设计在机械制造及其自动化中的应用,以供参考。
关键词:机械制造;自动化;节能设计
在工业的快速发展进程中,机械制造一直以来都扮演着重要的角色。随着计算机技术的飞跃发展,机械制造与自动化技术互相结合,可由于我国的机械制造水平长期处在初级阶段,因此就出现了如果不能及时优化设计结构,就容易在资源上造成不必要的损耗及浪费这一问题。这就需要相关人员将节能设计理念贯穿到机械制造与节能化设计的过程中。
1节能理念下机械生产设计规划应用优势
1.1提升资源整体利用质效
节能理念应贯穿于设计规划全过程中,从源头对生产资源进行合理配置,实现材料、人力、设备、能源等资源的科学利用。机械制造自动化中的节能设计理念在减少工业发展对环境污染程度的同时,也促进了人类文明与生态文明的共同发展。因此,机械生产领域的绿色发展理念推广,不仅影响了制造产业的现代化发展进程,能够有效缓解经济发展与生态保护之间的矛盾,同时也是推动国民经济健康、平稳发展的重要途径,对我国能源产业开发、生态环境治理等方面也有着一定的积极意义。
1.2绿色无公害
基于低碳环保理念的自动化机械生产流程设计的显著优势是绿色无公害。设计人员在现代环保生产理念的指导下,对自动化制造过程中产生的能源消耗、污染影响、制造成本等进行控制,在对制造流程产生的各项消耗进行精细化管理的基础上,优化设备使用性能,生产出符合产品使用需求与标准的机械,通过对能源的循环、高效利用,最大限度地对能源损耗进行管理,降低生产成本。
1.3材料环保
在材料的选择方面,可以使用环保材料替代高污染、不可回收的材料。自动化机械生产在对材料进行加工时,需要消耗一定的能源,因此,在选择时应该避免使用过程中产生或者吸收过多热量的材料,同时应该尽量选择可以重复利用或者充分分解的材料。同时,节能理念强调对资源的高效利用,对各生产不合格、废旧零件进行无公害处理后,应对能重复利用的部分进行筛选,在降低污染影响的同时,提高机械生产的整体效益。
1.4制作工艺低碳节能
节能环保设计原则应落实到实际生产环节中,选择低能耗、污染性较低的制造工艺,依照节能设计规划,严格控制生产流程,优化加工工艺,贯彻节能减排、低碳低耗的设计目标。如在机械制造的过程中,可以结合机械使用要求尽量选择环保的加工工艺,热锻相较于冷锻来说,温锻工艺更环保、节能,因为利用温锻可以大大缩减对能源的消耗,而如果使用冷锻或者热锻,就会在进行锻造的时候浪费很多的热能。同时,在机械设计方面,可以在保证基本使用功能的基础上,尽量简化结构、控制体积,降低自动化生产所需的能源消耗。
2节能设计在机械制造及其自动化中的应用
2.1树立节能意识,优化机械设计
(1)设计结构时,工作人员应树立良好的节能意识。在整个机械系统中最为重要的部件就是发动机,其对机械系统有着重大影响,所以在设计结构时,一定要融入节能理念,才能明显提高机械的运行效率,并有效减少能源的损耗。当设计的工作人员有了节能意识,能减少发动机的耗油量,不仅节省了资源,还能保护生态环境,社会效益也随之增长。
如果在机械制造工中投入液压系统,将会影响产品质量,所以为了让机械制造稳定、高效生产,就需要强大的液压系统作为支撑。在设计液压设备时,应当体现其节能设计,对液压油提出明确的要求,保证其纯净度,只有这样才能大大提高液压系统的稳定性,避免系统超负荷,还能保证液压油中不会出现杂质,从而加大对液压油的保护力度。在设计液压管时,也要确保质量达标,避免液压管出现裂隙,从而影响使用。在安装液压管时,工作人员要全力保护,不能让其破碎,以使其稳定、可靠地运行。
(2)操作平台也需要引进节能设计,这不仅能科学地处理设备,而且可提高其减震效果,从而保证系统和设备的正常运行,彼此之间互不干扰。在使用设备后,工作人员需要长时间维护设备,并且做好保养工作。例如,定时给设备加润滑油,保证设备长期运行的稳定性。设备在工作前,润滑油主要是通过人工注入,这种方法的工作量很大,而且还会耗费不少时间,并且工作人员不能出现任何疏忽,一旦有所疏忽,机械设备就会出现故障,致使机械不能正常生产运转,进而影响工作。此外,如果工作人员控制不好注入量,导致注入量过多,不仅会浪费资源,而且会严重污染周围的环境。因此,机械制造企业应当采取有效的节能设计,在设备上添加相匹配的加油装置,既可保证设备在正常使用时有润滑油,还能避免不必要的浪费,机械设备也能正常稳定地运行。
(3)在机械零件设计过程中,应注意对机械结构、机械零件进行优化,尽可能采用“通用性”设计原则,便于局部零件出现损坏之后,能够更好地进行更换维修。
2.2在制作工艺设计中增加节能环节
生产制作工艺结构的机械制造及其自动化,必须结合相应的生产设备及相关技术。一般情况下,当生产线很短很小时,与之相对应的结构也相对简单,在资源的使用上,也不会出现太大的浪费。所以,设计节能结构实际上是通过减少附属环节或者改用低能耗生产环节来达到节能效果的,能最大限度地提高生产效率。从具体实施应用来看,可从以下两个方面展开优化:
(1)在制作工艺设计中充分考虑外部环境因素的影响,基于现场设备匹配度,设计合适的制作工艺,以达到节能降耗的目的。如在对单个零件进行制造加工的过程中,常用的锻造工艺通常有热锻压工艺、冷锻压工艺以及温锻压工艺。相对而言,热锻压工艺在能源利用效率上较低,而冷锻压工艺又会在一定程度上降低锻造环节的效率,因此在进行制作工艺设计时,如果现场设备条件满足,适宜选用温锻压工艺。
(2)在完成机械产品结构设计、制作工艺设计后,应对其做进一步优化。首先,应对机械产品结构进行优化设计,在保证机械产品基本性能的前提下,尽可能简化其结构,降低零件数量,通过该方式能使机械产品对原材料的损耗大幅减少,从而达到较好的节能效果。其次,应对制作工艺展开优化,制作加工的工艺顺序不同,不仅会影响加工生产质量,而且会影响加工过程生产中能源的损耗,进而影响整体的生产效率。为此,在当前实际的机械产品加工制作过程中,设计制作工艺时可借助于3DMAX、3DCAD等计算机信息技术,利用其展开仿真加工,从而对制作工艺进行优化。机械产品结构设计优化和制作工艺设计优化都有助于提升企业生产效率,使之在市场环境中具备更高的竞争力。
结语
机械生产领域的集成化、自动化发展,在提升了我国机械制造产业综合生产效率与质量的同时,也带来了一系列的能源、环保问题。将节能理念合理地引入机械设计与生产过程中,可以有效提升设备生产的资源利用质效,降低对环境的影响,实现节能降耗的目标。生产制造企业应立足于机械自动化设计、加工、生产管理等环节的实际情况,在机械制造全过程中贯彻环保理念,优化加工流程,控制生产能耗,选择环保制造材料,推进机械自动化生产产业的可持续、绿色发展。
参考文献:
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