张胜斌
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摘要：自工业革命以来，机械制造业为促进社会进步做出了巨大贡献。目前，工业化发展迅速，机械制造业与现代计算机技术有机结合，机械设计与自动化工业得到了快速发展。近年来，随着自然环境的日益严峻，国家越来越注重节约资源和环境保护问题。为了响应国家的号召和促进社会的可持续发展，节能设计理念在机械制造行业的应用刻不容缓。基于此，本文将对机械制造及自动化中节能设计理念的应用进行分析。
关键词：机械制造及自动化；节能设计理念；应用
1 机械制造及自动化中节能设计理念的特征
1.1 节能环保，公害化程度偏低
我国工业崛起阶段存在能源大量消耗的问题。在这样的情景下，节能环保成为工业生产阶段的热门话题之一。将节能理念融合至机械制造及自动化设计领域中，一方面能较明显地提高机械生产及使用效率，另一方面也可减少能耗。节能理念和机械制造业融合后成果显著，基于该方式制造的产品明显减少了投用阶段的污染物含量，减轻了对自然环境形成的污染，同时降低了企业公害化程度。
1.2 应用新型绿色环保材料
机械制造行业自动化发展阶段，合理应用新型绿色环保材料是关键一环。该种材料应用阶段一定要确保能达成低能耗和低排放的节能目标。这预示着生产阶段一定要灵活选用材料，充分考虑制造实践中所需材料的弹性、塑性及抗冲击性等指标，尽量少用或不用热量交换过剩的材料，同时要关注材料的回收性和循环利用性。
1.3 提升资源利用率
节能设计理念要贯通于设计规划的全过程，在根源合理分配生产资源，实现对劳动力、原料、器械、能源等资源的合理运用。因此，在机械生产领域绿色发展的倡导理念，不仅影响制造业现代化的发展，还可以有效减少经济发展与生态环境保护之间的冲突，也是促进国民经济健康稳定发展，能源工业发展的重要途径。
2 机械设计及自动化节能设计发展现状
随着经济水平的不断提升，我国已成为工业制造业的发展中国家。机械制造业发展非常迅速。加上信息技术的不断进步，机械制造业已经成为工业的重要组成部分，对我国经济发展和社会进步起着重要的推动作用。
虽然这些年机械制造业发展取得了明显提高，但是在发展进程中也存在一些问题与漏洞，例如，制造技术落后、大量能源和资金过度损耗等缺陷已成为制约机械制造业进一步发展的障碍，特别是大量资源枯竭已成为当今世界面临的共同问题。为了应对资源短缺问题，可以加入节能设计在机械制造、高节能环保技术的应用来减少能源消耗，也可以有效地提高工作效率和质量，为机械制造行业带来了更大的经济效益，更有效地促进行业的可持续发展，从而为社会经济发展注入新的活力。
3 机械制造及自动化中节能设计理念的应用
3.1 改进机械生产设计模式
在生产这一步骤的规划设计时段，与机械设备的制造优势特征、生产要求水平、生产成本和实质工艺需求相互融合，选择高性能、稳定运行、结构固定的自动化制造设备。机械制造在实际的生产中，生产耗能受内部零件的多少和各异形状的影响，零件与零件的形状成正比，它们之间产生强大的阻力，设备就需要更多的能量来支撑。为了维持生产环境的稳定性，应严格管理环境条件。在设计过程的每个中间部分，必须分析和测试制造过程和方法的能耗及环境影响，以最大程度地提高能源效率。
3.2 协调自动生产的生态和经济效益
根据节能环保概念的设计生产规划，应适当选择可回收利用，具有环境效益的节能原料。
在设计过程当中尽可能采用零污染的环保原材料，不但能够促进机械自动化生产的生态效益，使污染治理的成本有所减少，提升机械产品的使用寿命，而且还可以有效地控制生产过程中对环境造成的污染，促进机械制造业的稳定和可持续发展。
3.3 机械设备设计
3.3.1发动机
机械设备内发动机运转阶段耗用大量能源，是造成装备耗能高的主因。同时，发动机也是设备排污和形成噪声污染的始源，可能会干扰工业生产过程，也会对周围人员的身心健康造成损害，故而应将发动机作为节能设计的核心对象。应重视发动机产品的科学选型，首选能耗低、噪声低及污物排放量少的型号，以减少整个设备的能耗和对环境的污染，实现节能设计的目标。
3.3.2液压防渗漏系统
液压系统为机械设备制造加工及自动化应用阶段的重要构成，也是节能设计工作的主要内容之一。实践中，设计人员应在确保系统发挥自身功能的基础上，在节能设计理念的引导下选用液压元件，有针对性地完善除液油等，通过降低机械内部部件的损耗量，最大程度地保障机械设备的可靠性，延长设备部件的使用年限，并通过减少微尘杂质的排放量减轻对环境的不良影响。此外，应重视液压油渗漏问题，整改系统的防渗设计方法，减少系统的用油量，优化防渗性能。
3.3.3驾驶室
作为主控制室的驾驶室，是节能设计的重要一环。改进驾驶室窗的设计方案，最好应用具有防辐射、防紫外线功能的玻璃，从而最大程度地保护操作者的身体健康。要重视对驾驶室的降噪减振设计，这是提升驾驶室运作过程安稳性的有效方法之一。可以采用沥青型阻尼材料对驾驶室的后壁板进行减震降噪处理，图2是应用约束阻尼层的结构截面图。为了能进一步优化驾驶人员的主观体验，节能设计阶段建议应用无氟型空调调控驾驶室内温度，力争将其对环境造成的不良影响降至最低。
3.4 机械工艺优化设计
(1)对于特定的机械设备，可以选择具有不同温度水平（例如热，温和冷）的锻造和压制方法进行处理加工，以满足设备应用多维度 的要求。这个过程中，有必要定义每个处理环节的能耗，并根据能耗的真实应用特征完成综合选择。比如，高热锻压机的能量效率低，因此在锻压机中应减少这种方法的频率。综上所述，通过结合两种方法的加工，温锻具有更显着的优势，操作过程中应优先考虑此过程。
(2)机械制造设计中的工艺参数作用很大，特别是在节能方面。工程节能的直接效果受到参数的设置的影响。有关制造系统中电气交 版的定量。比如，轴附件的加工应以多种毛坯为首先使用目标。所以，在制备工程中，应注意坯料成型所需的耗能比，不要冲动性的投入大量有效能量。
3.5 选用科学绿色环保材料
第一，要选择一些可回收、可再生以及易分解的材料，便于后续的资源回收再利用，减少一些不可分解的材料对自然环境造成的严重污染。第二，对于一些容易损坏的零件加工问题，应该尽可能减少使用昂贵的稀有金属，尽可能地使用一些环保材料或非金属材料，这不仅有效降低资本投资，而且还减少了不必要的一些稀有能源的消耗。为了延长机械设备的使用时间，减少零件损伤产生的错误，工作人员将定期或不定期维护机械设备，需要经常替换一些容易损坏的零件，替代部分可用于处理后继续使用，可以实现资源的多次使用。对于一些不能二次使用的部件，需要建立固定的回收站，集中收集然后集中降解，这种措施既有利于维护设备的安全，也不会污染自然环境。除此之外，对于一些报废的设备和零部件，要根据成本低廉、工艺简单的要求，尽量在不影响自然环境的条件下，合理选择相应的解决方案。
4 结束语
我国工业生产总量逐年增长，其中机械制造及自动化应用发挥着重要作用。因此，建议将节能理念融合至机械制造，在减少能源耗损量的基础上，提升机械自动化生产水平，完善产业结构，从而为环保工作的高效推进提供强大支撑。
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