程新生
特变电工新疆变压器厂 新疆昌吉 831100
摘要：计算机信息技术的使用对机械制造业的发展产生了很大的影响，电子技术是机械制造及自动化过程中用到的主要技术，将该技术和科技深入融合起来，就形成了机械设计制造及其自动化学科。在工业的快速发展进程中，机械制造一直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，但由于我国的机械制造水平长期处在初级阶段，造成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重大问题。鉴于此，本文就节能设计在机械制造及其自动化中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：机械设计；自动化；节能设计
1.机械制造及其自动化的特点
现阶段，机械制造及其自动化的生产方式有所创新，汇集很多领先的工程技术于一体，既能快速提升整个机械生产过程中的效率，又能保证机械产品在生产过程中的质量。因此，机械制造及其自动化的进一步发展对现代化工业的整体建设有着不可估量的影响，并对整个经济领域的快速发展也有深远的意义。其特点主要有以下方面：（1）安全性高。机械制造及其自动化和传统的机械制造相比，智能化及自动化程度更高。在实际的生产流程中出现故障时，机械设备就会自动停止工作并启动相应的程序，修复出现的故障，安全性能较好。（2）应用范围广泛。传统机械制造只局限于工业领域，而新型机械制造还被广泛应用于医疗卫生行业与电子计算机、人工智能等新领域，为各个领域的发展提供了新契机。（3）微型化制造。微型机械不仅通用的机械性能改观较大，而且十分轻便，工作人员可以方便自如地操作及使用[1]。
2.节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透
2.1合理选择环保型发动机
发动机的选择是贯彻机械制造节能环保理念的重要环节，发动机的相关建模参数和环保指数在机械应用过程中持续不断地产生着影响。根据居民日常生活施工反映，机械设备的发动机在运行中产生的噪音是影响居民生活区施工环境的一个重要因素。因此，在选择环保型发动机时要从发动机不同的性能方面去选择。
2.2节能设计理念在液压系统和防渗漏系统设计中的渗透
为了提高液压系统的性能，降低系统的能耗，在系统设计过程中，一定要注意液压元件的设计和液体油应适配。机械元件在机械应用过程中会不可避免地出现磨损和灰尘覆盖，通过节能设计减少机械元件的磨损，也是一个渗透过程[2]。
2.3节能设计理论在工程机械驾驶室设计中的渗透
许多大型机械设备需求独特的驾驶室。在对其驾驶室进行设计时，可以通过选择防紫外线辐射玻璃来对机械设备运行过程中产生的辐射进行阻挡，确保机械设备操作人员、研究工作人员在一个良好的环境中开展工作。
3.节能设计在机械制造自动化的应用和改善对策
3.1设计阶段的节能措施
节能设计的概念涉及机械制造和自动化的许多领域。在设计过程中，充分体现节能理念能够促进在材料选择过程中及设计过程中环保节能理念的落实。在设计阶段，应考虑节能设计理念的合理性，如高效环保发动机可以合理地解决能耗过大的问题，同时兼备降低系统负荷排放。
3.2 在制作工艺设计中增加节能环节
（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消耗大幅减少，从而达到较好的节能效果。其次，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中能源的消耗，进而影响整体的生产效率[3]。为此，在当前机械产品在加工制作过程中，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。
3.3机械设备的加工工艺
在能源消耗和生产资源形势日益复杂的情况下，精密机械生产过程的结构也发生了改变，除了加工成功的产品和设备部件等能源资源形式外，还通过多个生产过程被消耗和排放到环境中，包括直接的热损失、能量损失和机械振动等。所以，基于节能设计发展理念、运用自动化专业技术进行优化机械制造领域的加工工艺，能有效管理控制系统能量和资源的损耗。在加工过程中，广泛地使用数控加工技术组件可以精确地控制温度和参数，如切削，基于操作条件实现目标能量的装置，借此精确地控制，并且该处理过程可以被简化，减少了设备的能量处理、并节省部件。其次，基于信息技术进行创新发展改进生产管理过程中的冷却、表面处理等工艺，可以通过直接减少热能损失并改进设备性能，提高零部件的耐久性与可靠性。例如，采用风冷技术代替传统的冷却技术可以减少冷却剂的消耗，减少废液的排放[4]。
3.4开发和使用新材料的性能
机械设备的能效有着决定性的影响，重视各种功能材料的开发和应用，提高可回收材料的比例，是体现节能和节能设计理念的良好途径。使用的投影机械性能，例如，满足小零件减少的体积、减少功能性材料用量，提高了装置的操作的可靠性。例如，在轴承、密封件等关键零配件的加工中选用具有卓越的耐磨、耐腐蚀等性能的新兴材料，可以达到节能和改进设备性能的目的，构建绿色制造产业链[5]。
4.机械制造及其自动化中的应用发展趋势
随着机械制造及其自动化技术和计算机应用技术的快速发展，二者结合应用将成为未来的主流发展趋势。通过二者的有效结合，不仅能够提升机械产品的整体质量和性能，而且能够更好地控制材料的应用、能源的消耗，达到节能降耗的目的。首先，在设计领域，相关计算机仿真软件的应用将越来越频繁，使得设计更加精准合理；其次，在制造领域，数字化制造技术的应用将越来越广泛，使其整个制造过程更加精准可靠。在此基础上融入节能理念，也更容易实现且达到较为突出的效果。如降低材料损耗、降低人力资源消耗、降低污染物排放等，切实实现节能减排，推动现代工业的快速发展。
结语
综上所述，机械制造自动化技术需要结合节能理念不断的完善，节能设计融入之后，将对企业、工业发展带来巨大的帮助，为我国环境保护和降低能源消耗做贡献，推动我国可持续发展目标的快速实现，促进经济的蓬勃发展。
参考文献：
[1]杨方正.机械制造及自动化中的节能高效设计理念[J].河南建材，2020，(01):140.
[2]牟忠凯.机械制造及其自动化设计中节能设计理念的融入与探索[J].现代制造技术与装备，2019，(12):208+210.
[3]赵晓雷.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].内燃机与配件，2019，(23):231-232.
[4]赵东寅.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入与探索[J].南方农机，2019，50(22):276.
[5]张峰.机械制造及其自动化的发展趋势分析[J].湖北农机化，2019，(21):27.