于生
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摘要:机械的制造过程分为依照设计图纸、准备材料、进行制造等部分,为了建造出更好的机械,达到节能、安全稳定的运行效果,设计人员往往要在机械制造的设计过程中下足功夫,将自动化设计充分运用在机械设计过程中。自动化设计作为节能设计理念的重要载体,设计人员要将自动化设计与机械制造充分结合在一起,进而满足国家对机械制造的新要求---节能设计。
关键词:机械制造与自动化;节能设计;应用
1机械制造与自动化的基本特征
1.1更高的安全性
在传统机械制造行业中,一方面,大多数操作都需要人工控制,需要工作人员进行一线操作,而机械制造流程中往往涉及较大的设备,较高的输出功率,一旦出现误差,就很可能对工作人员的生命安全造成严重威胁;另一方面,长时间的人工操作,会使得人脑产生疲倦性,有更大的可能出现错误操作,并由此引发严重的安全事故。而在机械制造与自动化行业中,不仅人员参与更少,绝大多数危险岗位都不需要人员进行一线操作,只需要依赖于数据控制或者自动化控制就可以了,并且,自动化的核心是信息技术,往往更加精密,出现差错的概率更小,即便是出现差错,也能够在第一时间被检测程序发现,并在第一时间中断运行。
1.2更加广阔的应用范围
相比较于传统机械制造行业来说,机械制造与自动化行业无疑更加精密,能够承担更多的工作内容,经过一段时间的演变之后,逐渐脱离了工业制造的范畴,逐渐向着医疗行业,甚至是计算机行业进行拓展,不仅有效扩大了自身的应用范围,也凭借自身的精密特性和量产特性,为诸多行业发展提供可靠助力,构建了“共赢”新格局。
2传统机械制造与自动化设计理念存在的问题
2.1技术人员的综合素质底下
由于机械自动化工程项目的技术含量较高、涉及面广。目前我国在这方面的人才比较稀缺,尤其是高端应用型人才少之又少,无法满足机械行业的发展需求。毕竟当前工业人才的综合素质偏低,要么缺乏专业的理论知识,要么缺乏实践经验,因此只有强化对人才的培养或采取相应措施吸引高端人才引入,才能为企业发展增加动力。
2.2设备问题
目前,我国机械行业的很多企业仍在延用以往较为落后的设备进行生产制造,由于设备生产效率低,产品生产速度缓慢,甚至这些设备无法纳入自动化生产系统当中,不仅无法保证产品质量还严重影响了机械自动化的进程。因此,企业若想提高经济效益,必须引进先进的设备体系,以此推进机械自动化设计,使其能快速满足时代发展的需求。
2.3技术问题
虽然很多大型机械制造企业已经应用了自动化系统,但由于缺乏核心技术,导致很多关键技术都依赖于进口,这样一来,就无法保障生产的安全与稳定性。因此,为了解决机械制造方面的各种制约,必须研究出自主核心的生产技术。不断对生产环节进行有效改进,才能确保机械制造与自动化设计的稳步发展[1]。
3节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的具体应用
3.1优化机械结构
一般在实现同样功能的情况下,机械结构的结构越简单越好,因为零件越简单,对该零件加工所需要的工艺要求也越少、越简单,同时所需要的制约材料的数量越少,从而有利于实现机械制造及自动化的节能要求。因此,在保证能完成同样的工作需要的前提下,应当使得机械设备的零部件越简单越好,优化机械零部件,从而减少能量消耗,最终达到节能的目的。
3.2选择节能型发动机
好的发动机对于一个机械系统而言是至关重要的,发动机就像人的心脏,只有一个健康良好的心脏才能让我们健康的成长。在机械设备中,发动机是消耗能源最大的地方,发动机的型号越大,其消耗的能源也越大,同时所提供的动力也越大,但需要注意,发动机的有效利用率有高有低,效率低的发动机在同样多的能源的情况下所能提供的动力就较小,因此,应当注意发动机的好坏,因此发动机节能也可作为一个机械制造与自动化设计中的一个重要突破口,选择节能性较好的发动机可以大大提升能源的利用率,减小对环境的污染等。同时,应当严格控制不合格发动机的生产和销售,努力提高发动机整体的合格率。
3.3生产过程的技能设计
(1)回收利用。一方面在生产过程中,要选择可以回收利用的材料;另外一方面还应当避免选用有毒的材料,避免生产过程中产生污染物,对周围的环境造成破坏。例如,应减少氟利昂、石棉以及氟树脂等高污染材料的使用。(2)提高生产效率。对于机械制造而言,通过自动化系统的设计,实现了产品生产过程的自动化控制,避免了人工操作可能出现的失误,有效提高了产品生产质量,降低了残次品的生产,提高了整个生产的工作效率,达到了节能减排的目的。(3)加强安全性。自动化或自动化设备通常能够进行事故自动报警,通过引入电子元器件,减少机械加工过程中的机械磨损,提高机械制造与自动化设备的使用寿命,提高整个系统的安全性、稳定性和可靠性。
3.4液压系统节能设计
液压系统是确保机械设备保持稳定运转的重要设备。而液压系统经常面临着渗漏问题,不仅会给周围的环境造成巨大的破坏,而且不利于整个设备的安全稳定运行。因此,在进行液压系统机能设计过程中,应注意以下要点:(1)优化液压管路的设计,提高整个液压系统管路的密封性采取必要措施避免液压系统的渗漏,减少对周围环境的污染。(2)减少液压系统各组件之间的冲击,从而降低液壓系统的运行负荷,提高液压系统的运行效率。(3)彻底清除液压系统油液中的杂志和磨损物,确保整个液压系统的清洁型,在延长换油时间间隔的同时,降低液压系统的故障率。(4)选用耐腐蚀性能强、抗老化能力强的管路材料,避免选用软管。
3.5对环保材料的应用
机械设备是一个复杂而庞大的机械系统,其中既包括机械结构部分,同时还包括电气部分、液压部分、冷却部分等众多分系统,因此,构成机械设备的材料多种多样,具有许许多多的零部件所组成,因此,应当在保证机械质量的前提下,尽可能的使用相对环保的材料,尤其是在机械结构中容易磨损或损坏的零部件,从而在很大程度上减少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、对大气和环境等没有污染的新型复合材料,尽量减少重金属的应用量。这些措施都能在一定程度上减少能源的消耗,大大的增加环境的友好性,坚固可持续发展的正确道路。
3.6加工过程的节能设计
(1)结构改造。通过对现有产品的结构进行优化,可以在确保机械结构满足设计要求的同时,降低产品的能源消耗。(2)施工方式的选择。在进行机械制造过程中,可以根据不同的条件选用相对事宜的施工方式,例如当前在进行产品锻造过程中,主要有热锻、冷锻、温锻、以及模锻等多种施工方式,相比较而言,冷端和温锻对机械制造的环境要求较高,能源利用效率较低,非特殊情况,不建议作为机械制造的施工方式。(3)采用通用的标准。在机械制造与自动化设计过程中,采用通用的标准进行产品构件的设计,不仅可以有效的减少产品的故障发生几率,提高产品的使用寿命,而且还能节约能源消耗,降低企业的生产成本。
结束语
机械制造与自动化设计的结合是设计人员要充分考虑的重要设计内容,将系统的节能设计理念作为机械制造过程中设计方案的重要指导思想,才能逐渐让机械制造走上新的发展阶段,实现创新制造、开放共赢。
参考文献:
[1]任龙.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用集中制探析[J].智能城市,2016(3):136.
[2]张英祥.机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2016(3):64-65.