綠色理念在機械設計制造中的應用淺析

摘 要：在現代化機械設計制造中，綠色理念已經成為機械領域節能生產的重要指導思想，同時在機械設計制造及應用的過程中可有效的實現保護環境、節能產能等作用，因此受到機械領域相關研究者的高度關注。研究中分別從綠色材料、綠色設計和綠色制造三個方面，對綠色理念在機械設計制造中的應用進行了分析，期望能夠為實現綠色化機械設計制造的全面發展提供理論支撐。

關鍵詞：綠色理念;機械設計制造;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.020

0 引言

隨著工業4.0理念的提出，我國工業化發展進程逐步加快，尤其是在機械設計與制造過程中，形成了以產品生產效率提升、實現生產全自動、回收降耗能為主要實施過程的相關理念。節能降耗已經成為機械制造企業未來發展的主要競爭力，在此背景下，綠色理念被提出，并廣泛應用到機械設計及制造領域中。將綠色理念與機械設計制造業相融合，才能夠有效的促進機械設計制造業可持續發展。

1 綠色理念與機械設計制造相融合理論

綠色理念是以產品生產為主，結合生產產品的屬性、使用功能及市場投入等，保證產品的可回收，可拆卸等，在滿足以上生產和設計基礎上，應考慮到環境屬性，以減少環境的污染，降低能耗為基礎，圍繞產品質量，提供可持續的設計理念。在工業化發展的初始階段，由于人們過多的重視產品經濟利益，對于環境的污染及影響因素的研究甚少，導致環境保護與產品的生產環節失去平衡，隨著環境污染的愈加嚴重，人們開始意識到綠色設計在工業化發展中的指導意義。

2 綠色理念在機械設計制造中應用優勢分析

2.1 減少能源消耗

目前來看，能源消耗問題日益嚴重，而人們向環境中投放的污染物越來越大，嚴重威脅社會環境和人類生存環境。綠色理念的提出能夠有效的緩解資源過量耗費現狀。在機械設計及制造領域，能夠結合產品生產需求及市場需求，合理分配生產資源，利用綠色理念可以提高產品生產效率，實現產品的高效回收與應用，同時能夠增強產品質量，提升產品使用品質，大大提升能源利用率，降低能源耗費。

2.2 促進技術創新研發

綠色理念能夠促進生產資源的合理應用，提升資源利用率，為保證機械產品的生產工藝規范化提供了理論指導。在機械設計制造中融合綠色設計理念，能促進機械生產效益和經濟效益有效結合，促進機械制造業技術研發，為技術創新提供良好的開發環境。

3 綠色理念在機械設計制造中應用

3.1 綠色生產材料的選擇

機械設計制造過程中需要多種原材料，且應無污染，使用效果好等特點，但是機械原材料市場監管不力，導致大量危害性材料（如尼龍、聚甲醛等）流入整個市場，并在生產及應用后危害社會環境。其中，吸水會在一定程度上影響制件尺寸和精度，特別是薄壁件增厚影響較大;吸水亦會由于吸水性的影響，尼龍材料的機械（強度、蠕變）及電性能皆會變劣;對人體的皮膚有刺激性的作用，里面含有的原漿是屬于毒物質。因此在機械設計制造中滲透綠色理念，能夠從經濟利益和環境效益兩方面提升機械產品的整體使用質量。

3.2 機械產品綠色設計

設計是機械產品制造的重中之重，其不僅要適應人們審美觀念的變化，同時要符合機械設計規范的要求，還要遵循環保節能，設計出對環境污染，能夠有效回收的機械產品。因此，綠色理念的應用能夠很好的適應當前機械設計及制造的要求，設計出可拆卸、組裝且回收利用的相關機械產品。同時，在可拆卸的過程中要保證各個組件部分能夠再次合理安裝，合理利用資源，節約資源。

例如，齒輪加工機床綠色設計。結合綠色設計理念，應在實際加工改進中應用以下措施：干式切削技術、少無切削加工技術采用齒輪冷軋機，直接對齒輪進行輪壓作業，此技術雖然是綠色設計技術之一，但也要克服噪音大等弱勢。再比如采用模塊化機械設計及制造，采用再制造技術等。

其次，應實現機械模塊化設計，將產品進行組合式安裝，構建新的機械模塊系統，為更好的促進和提升產品升級提供設計支撐。此外，還應建立綠色機械設計數據資料庫，對于建模過程、模具生產過程等用到的數據內容進行儲存備份，為日后的創新研發提供數據支撐，同時能夠方便日后使用數據。

3.3 機械產品綠色制造

機械產品的制造環節中，需要不斷的進行設計論證、反復實踐，再投入到相對應的制造環節中，在制造的過程中應融入綠色理念，以獨特的制造環節，結合設計創新性，實現高效率、高品質的生產及制造，不斷吸引消費者。例如機械產品的外觀包裝，在設計及生產制造的過程中，可充分的利用綠色理念的優勢，有效減少外界環境因素的影響。在機械產品制造的過程中，會大量應用金屬原材料，難免會對環境造成污染，利用綠色理念，應從材料供應的源頭做起，控制金屬材料污染源的蔓延。其次，應加大綠色制造技術的應用范圍，應以減少制造能耗為依據，大力研發和創新綠色技術，切實保障機械產品綠色制造的實現。

此外，在綠色理念實踐與應用的過程中，應對機械產品中的重金屬材料使用量進行嚴格的檢驗，選材過程中主要關注材料的毒性，應選擇無毒材料，增加材料的環保性和無害化，因此在設計和制造的流程上應結合綠色理念，改善各工序，有效開展相關的檢驗檢測工作。例如在汽車涂裝作業中，應選擇環保性的水性化材料，改進流平室、烘干室等結構，并結合綠色理念，堅持環保涂裝的原則進行作業。

4 結束語

綜上所述，綠色理念在機械設計制造中的應用遵循了社會發展的規律，同時也為實現節能降耗，營造良好的機械產品生產環境提供了理念創新。既能夠降低設計制造成本，同時能夠將綠色理念與機械設計制造相融合，提升產品質量的同時，優化機械產品生產流程，使得社會經濟效益持續增加。

參考文獻：

[1]馬骉.綠色理念在機械設計制造中的應用探究[J].內燃機與配件，2016（10）：1-3.

[2]李佛靈.略談綠色理念在機械設計制造中的應用[J].科學技術創新，2014（16）：65.

作者簡介：楊柳（1988-），男，湖南益陽人，本科，助理工程師，研究方向：環衛機械。