机械工程设计中节约环保分析

摘要：由于我国机械制造水平不高，我们的加工和制造产品的过程中节约意识非常的单薄，所以我们必须要在机械工程设计中进行节约环保，达到可持续发展的要求。本文主要分析了我国机械制造现状，机械工程中节约材料的方法和我国机械自动化的发展方向

关键词：机械工程；节约环保；制造现状

前言：

在我国，机械成品的利润率远远低于其他国家，这是因为我们的原材料的费用占机械成本的比例很高，为此我们要在机械工程设计中进行节约环保，让其更适合我们国家的情况而发展，也能够达到可持续发展的要求，增加我国此类产品在国际上的竞争力。

1.我国机械制造现状分析

钢材在机械工业中应用广泛，消耗量也很大。但是，我国机械工业中对钢材的利用率仅为60%，这一比率远低于发达国家的水平。这意味着我国每年消耗的钢材中有1/3以上没有得到很好的利用，而是被废弃。这一方面是因为我国机械制品的废品率偏高，另一方面是因为很多重要的基础件质量不高，寿命不长，导致持续性的浪费。

2.机械工程中节约材料的方法

机械工业中使用的材料范围很广，其中的重要组成部分就是钢材等重金属原材料。我们在日常工作中提倡节约，既要在这些方面注意，也要在其他材料上注意。要达成这样的目标，可以通过五种方式方法：

2.1提高产品加工制造过程中的利用率

在机械产品的加工制造过程中，为了使铸件精度得到提高，我们通过一些先进的制造技术和精密性成形技术，扩大金属件制造中的精锻件比例，从而使模锻、精锻件的比例达到60％及以上；对于已经被采用的集中下料工艺、科学套材技术、改进下料工艺和装备，进行推广；针对一些零部件寿命短的缺点，可以采用先进的热处理技术，延长其寿命；很多企业的焊条用量很大，可以在员工入职培训时就采用比较先进的焊接技术，以节约用量；在机加工企业中采用带锯床、中温剪切等下料新设备，同时使各种精密，自动、数控编排的切割技术得到应用；为实现低耗能高节材的目标，通过一些表面处理技术，提高并稳定材料的表面性能；对于一些容易氧化的金属，为了减少这方面的损失，要推广可控气氛，少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备；利用已有的行之有效的热处理技术和表面处理技术，同时提高精炼钢和脱氧钢的适用范围，从而有效的延长制造过程中的关键基础体（轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等）的使用寿命。

2.2积极开发新材料的应用范围

深入了解机械工业范围内新材料的性能，在现有基础上合理扩大新材料的利用范围。对于高强度的低合金钢、冷成型钢和冷拔钢等新兴钢材，可以合理使用以加强产品的强度和耐用性；使用一些节能新材料，如切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等，改善现有的材料使用结构；对于高强度的低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢，要推广使用范围；在汽车、农业机械和家用电器设备范围，扩大合金材料的使用，加紧复合材料的使用开发。

2.3加强机械设备的设计优化

设计是产品制造和设备生产的灵魂。要实现节约材料，降低消耗的目标，就必须充分挖掘材料的潜力，这就必然要求技术人员提高产品设计水平，从分利用相关的计算机辅助技术，在设计产品的过程中，增加有限寿命设计、防腐设计，并运用价值工程的方法，最终使现有设计得以优化，新设计更有效，从而使产品性能可靠，结构紧凑，用材合理；同时，为了降低材料消耗，发挥材料的潜力，可以在设计中适当提高材料使用强度等级；而采用数控伺服机构后的新兴经济型数控车床，省去了刀架和溜板等，其零件数目相较原来减少了2/5。

2.4注重使用中设备的维护保养

设备的使用过程中，会因为维护不当、缺乏保养而导致损耗严重，从而缩短使用周期，造成了浪费。我们在日常使用中，应及早防范一些问题，这其中很重要的方面就是腐蚀损耗。腐蚀问题存在于国民经济的各个部门，给日常生产造成了很大的危害。一些设备和零件会因为腐蚀而直接报废，造成不必要的浪费。与此同时，腐蚀会造成操作环境恶化，影响产品的质量，严重的话还会影响正常生产，引发安全事故。据估计，全世界每年因为腐蚀而损失的金属量占金属全年总产量的20％左右。这个惊人的数字在提醒我们，必须将防腐技术纳入机械工业节能的课题研究中来，不能再对“腐蚀”这一自然界最大浪费视而不见。

2.5加大机械产品循环再利用的研究和实践机械产品会因为不符合要求而停止使用，在这其中却有相当数量可以再次改造优化，重新发挥作用，而不是简单地搁置。这一过程，称之为“再制造工程”。在发达国家，再制造工程已经经历了十几年的发展，虽然还属于一个新兴研究领域和新兴产业，但是，国内许多单位都已经看到了它的功能和发展前景，很多已经开始了这个领域的研究。例如，通过热处理修复技术，对那些长期使用的发电设备上的重要零部件进行处理达到恢复使用的效果。而首钢也曾经运用再制造修复技术，修复了从国外进口的二手设备，之后又使用了数年。还有些我们日常使用的汽车、电冰箱、空调，摩托车等产品，通过对其中关键部件的再造，完全可以达到再次利用的效果。如此一来，不仅个人节约，也从宏观上符合国家可持续发展的方针政策。需要注意的是，在修复再造的过程中，我们不仅仅可以恢复原产品的技术性能，还可以运用新的技术提高产品的性能。

3.我国机械自动化的发展方向

发展我国的机械自动化技术的是一个由低到高、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程，这就要工业企业结合生成实际从我国的具体国情出发实现机械自动化。当机械的操作采用自动化控制系统后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化，这也就出现了以下几个发展方向。

3.1机电一体化

目前，我国工业机电一体化的工作主要包括一下两个方面：一是利用微电子技术改变传统的生产体系产业，实现机电一体化的目的是节约能源、材料，提高生产作业效率，提高产品质量，推进工业的技术进步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，其主要任务是促进机电一体产业的形成、提高我国的工业产业结构和产品结构，促进产品的更新换代。典型的机电一体化系统有：数控机床。

3.2智能化

自动化是现代工业发展的重要手段和条件，也是一个重要发展方向，机械自动化就是能循环执行的，智能化就是能判断条件的，自能化是在控制理论的基础上，吸收人工智能实现人与机器共同工作的人机系统，取代或是协助人类工作的工作，如智能铁路运输管理系统、智能机器人系统。

3.3网络化

随着全球信息化的深入，机械自动化的发展将融入更多新技术，网络技术的兴起和飞速发展给科学技术将原来的散落的工作状态，落后的单机技术，通过联网，断口通信等技术改良，成为具有高效能传输，高资源共享，高技术支持的新的技术和设备状态，利用计算机技术的先进提高机械自动化技术。

3.4微型化

微型化是机械自动化向微观领域发展的趋势，也就是说随着机械硬件技术的发展，现在硬件的集成度越来越高，所以计算机控制系统以及机械设备的体积就会越来越小。机械设备虽然缩小、但是其功能无一不全，生产技术反而会更加精确；同时也减少了企业工厂用地，节约了企业土地资源，原本放一台机械设备的场地可放两台、三台甚至更多。

4结语

综上所述，随着经济的发展，我们离不开工业的发展,为此我们要把发展的资源和环境的保护相互结合起来。我们应该继续推动机械工业的发展的同时,还要不断探索和实践,致力于节能、节材发展模式。在机械产品的选材、设计、生产、维护和再利用环节上不断完善节约材料的方法和技术，这样既能实现低碳环保，又能杜绝不必要的能源浪费。从科学发展观战略高度来看待问题,这将是给我们的后代能够给更好地享受发展的成果。

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